第3节 全称量词与存在量词逻辑联结词且或非Word下载.docx
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(2)错误.p且q是真命题,则p,q都是真命题.
(3)错误.命题“长方形的对角线相等”是全称命题.
答案
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√
2.(老教材选修2-1P19习题1-4T2(4)改编)已知p:
2是偶数,q:
2是质数,则命题綈p,綈q,p或q,p且q中真命题的个数为( )
A.1B.2C.3D.4
解析 p和q显然都是真命题,所以綈p,綈q都是假命题,p或q,p且q都是真命题.
答案 B
3.(新教材必修第一册P23A3改编)命题“表面积相等的三棱锥体积也相等”的否定是________________________.
答案 有些表面积相等的三棱锥体积不相等
4.(2020·
渭南调研)已知命题p:
存在x0∈R,x
+4x0+6<
0,则綈p为( )
A.任意x∈R,x2+4x+6≥0B.存在x∈R,x2+4x+6>
C.任意x∈R,x2+4x+6>
0D.存在x∈R,x2+4x+6≥0
解析 依据特称命题的否定是全称命题,由此知答案A是正确的.
答案 A
5.(2020·
唐山模拟)已知命题p:
f(x)=x3-ax的图像关于原点对称;
命题q:
g(x)=xcosx的图像关于y轴对称.则下列命题为真命题的是( )
A.綈pB.q
C.p且qD.p且(綈q)
解析 根据题意,对于f(x)=x3-ax,有f(-x)=(-x)3-a(-x)=-(x3-ax)=
-f(x),为奇函数,其图像关于原点对称,p为真命题;
对于g(x)=xcosx,有
g(-x)=(-x)cos(-x)=-xcosx,为奇函数,其图像关于原点对称,q为假命题,则綈p为假命题,q为假命题,p且q为假命题,p且(綈q)为真命题.
答案 D
6.(2019·
豫南五校联考)若“任意x∈
,m≤tanx+2”为真命题,则实数m的最大值为________.
解析 由x∈
,∴1≤tanx+2≤2+
.
∵“任意x∈
,m≤tanx+2”为真命题,则m≤1.
∴实数m的最大值为1.
答案 1
考点一 含有逻辑联结词的命题的真假判断
【例1】
(1)设a,b,c是非零向量.已知命题p:
若a·
b=0,b·
c=0,则a·
c=0;
若a∥b,b∥c,则a∥c.则下列命题中真命题是( )
A.p或qB.p且q
C.(綈p)且(綈q)D.p且(綈q)
(2)(2020·
济南调研)已知命题p:
若a>
|b|,则a2>
b2;
m,n是直线,α为平面,若m∥α,n⊂α,则m∥n.下列命题为真命题的是( )
A.p且qB.p且(綈q)
C.(綈p)且qD.(綈p)且(綈q)
解析
(1)取a=c=(1,0),b=(0,1),显然a·
c=0,但a·
c=1≠0,∴p是假命题.
又a,b,c是非零向量,
由a∥b知a=xb(x∈R),由b∥c知b=yc(y∈R),
∴a=xyc,∴a∥c,∴q是真命题.
综上知p或q是真命题,p且q是假命题.
綈p为真命题,綈q为假命题.
∴(綈p)且(綈q),p且(綈q)都是假命题.
(2)对于命题p,由a>
|b|两边平方,可得到a2>
b2,故命题p为真命题.对于命题q,直线m∥α,但是m,n有可能是异面直线,故命题q为假命题,綈q为真命题.所以p且(綈q)为真命题.
答案
(1)A
(2)B
规律方法 1.“p或q”、“p且q”、“綈p”形式命题真假的判断关键是对逻辑联结词“或”“且”“非”含义的理解,其操作步骤是:
(1)明确其构成形式;
(2)判断其中命题p,q的真假;
(3)确定“p或q”“p且q”“綈p”形式命题的真假.
2.p且q形式是“一假必假,全真才真”,p或q形式是“一真必真,全假才假”,綈p则是“与p的真假相反”.
【训练1】
(1)若命题“p或q”与命题“綈p”都是真命题,则( )
A.命题p与命题q都是真命题
B.命题p与命题q都是假命题
C.命题p是真命题,命题q是假命题
D.命题p是假命题,命题q是真命题
衡水中学检测)命题p:
若向量a·
b<
0,则a与b的夹角为钝角;
若cosα·
cosβ=1,则sin(α+β)=0.下列命题为真命题的是( )
A.pB.綈qC.p且qD.p或q
解析
(1)因为綈p为真命题,所以p为假命题,又p或q为真命题,所以q为真命题.
(2)当a,b方向相反时,a·
0,但夹角是180°
,不是钝角,命题p是假命题;
若cosαcosβ=1,则cosα=cosβ=1或cosα=cosβ=-1,
所以sinα=sinβ=0,从而sin(α+β)=0,命题q是真命题,
所以p或q是真命题.
答案
(1)D
(2)D
考点二 全称量词与存在量词
多维探究
角度1 含有量词命题的否定
【例2-1】(2020·
河南八所重点高中联考)已知集合A是奇函数集,B是偶函数集.若命题p:
任意f(x)∈A,|f(x)|∈B,则綈p为( )
A.任意f(x)∈A,|f(x)|∉BB.任意f(x)∉A,|f(x)|∉B
C.存在f(x)∈A,|f(x)|∉BD.存在f(x)∉A,|f(x)|∉B
解析 全称命题的否定为特称命题:
改写量词,否定结论.
∴綈p:
存在f(x)∈A,|f(x)|∉B.
答案 C
角度2 全称(特称)命题的真假判断
【例2-2】
(1)已知定义域为R的函数f(x)不是偶函数,则下列命题一定为真命题的是( )
A.任意x∈R,f(-x)≠f(x)
B.任意x∈R,f(-x)≠-f(x)
C.存在x0∈R,f(-x0)≠f(x0)
D.存在x0∈R,f(-x0)≠-f(x0)
九江检测)已知命题p:
任意x∈N+,
≥
,命题q:
存在x∈R,2x+21-x=2
,则下列命题中是真命题的是( )
A.p且qB.(綈p)且q
C.p且(綈q)D.(綈p)且(綈q)
解析
(1)∵定义域为R的函数f(x)不是偶函数,∴任意x∈R,f(-x)=f(x)为假命题,∴存在x0∈R,f(-x0)≠f(x0)为真命题.
(2)因为y=xn(n∈N+)在(0,+∞)上递增.
∴任意x∈N+,
成立,p为真命题.
又2x+21-x≥2
=2
,
当且仅当2x=21-x,即x=
时,上式取等号,
则q为真命题.因此p且q为真命题.
答案
(1)C
(2)A
规律方法 1.全称命题与特称命题的否定与命题的否定有一定的区别,否定全称命题和特称命题时,一是要改写量词,全称量词改写为存在量词,存在量词改写为全称量词;
二是要否定结论,而一般命题的否定只需直接否定结论.
2.判定全称命题“任意x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;
要判断特称命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x=x0,使p(x0)成立即可.
【训练2】
(1)(角度1)命题“存在x0∈R,1<
f(x0)≤2”的否定形式是( )
A.任意x∈R,1<
f(x)≤2
B.存在x0∈R,1<
f(x0)≤2
C.存在x0∈R,f(x0)≤1或f(x0)>
2
D.任意x∈R,f(x)≤1或f(x)>
(2)(角度2)(2020·
合肥模拟)已知命题p:
任意x>
0,ex>
x+1,命题q:
存在x∈(0,+∞),lnx≥x,则下列命题正确的是( )
解析
(1)特称命题的否定是全称命题,原命题的否定形式为“任意x∈R,f(x)≤1或f(x)>
2”.
(2)令f(x)=ex-x-1,则f′(x)=ex-1,当x>
0时,
f′(x)>
0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴f(x)>
f(0)=0,即ex>
x+1,命题p真;
令g(x)=lnx-x,x>
0,则g′(x)=
-1=
当x∈(0,1)时,g′(x)>
0;
当x∈(1,+∞)时,g′(x)<
0,
即当x=1时,g(x)取得极大值,也是最大值,
所以g(x)max=g
(1)=-1<
∴g(x)<
0在(0,+∞)上恒成立,则命题q假,
因此綈q为真,故p且(綈q)为真.
答案
(1)D
(2)C
考点三 由命题的真假求参数
典例迁移
【例3】
(1)已知命题p:
“任意x∈[0,1],a≥ex”;
“存在x0∈R,使得x
+4x0+a=0”.若命题“p且q”是真命题,则实数a的取值范围为________________.
(2)(经典母题)已知f(x)=ln(x2+1),g(x)=
-m,若对任意x1∈[0,3],存在x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2),则实数m的取值范围是________________.
解析
(1)若命题“p且q”是真命题,那么命题p,q都是真命题.由任意x∈[0,1],a≥ex,得a≥e;
由存在x0∈R,使x
+4x0+a=0,得Δ=16-4a≥0,则a≤4,因此e≤a≤4.则实数a的取值范围为[e,4].
(2)当x∈[0,3]时,f(x)min=f(0)=0,
当x∈[1,2]时,g(x)min=g
(2)=
-m,
由f(x)min≥g(x)min,
得0≥
-m,所以m≥
答案
(1)[e,4]
(2)
【迁移】本例
(2)中,若将“存在x2∈[1,2]”改为“任意x2∈[1,2]”,其他条件不变,则实数m的取值范围是______________________________________.
解析 当x∈[1,2]时,g(x)max=g
(1)=
对任意x1∈[0,3],任意x2∈[1,2]使得f(x1)≥g(x2)等价于f(x)min≥g(x)max,得0≥
-m,∴m≥
答案
规律方法 1.由含逻辑联结词的命题真假求参数的方法步骤:
(1)求出每个命题是真命题时参数的取值范围;
(2)根据每个命题的真假情况,求出参数的取值范围.
2.全称命题可转化为恒成立问题.
3.含量词的命题中参数的取值范围,可根据命题的含义,利用函数的最值解决.
【训练3】已知命题p:
任意x∈R,2x<
3x,命题q:
存在x∈R,x2=2-x,若命题(綈p)且q为真命题,则x的值为( )
A.1B.-1C.2D.-2
解析 因为綈p:
存在x∈R,2x≥3x,要使(綈p)且q为真,所以綈p与q同时为真.
由2x≥3x,得
≥1,所以x≤0.①
由x2=2-x,得x=1或x=-2.②
由①②知x=-2.
逻辑推理——突破双变量“存在性或任意性”问题
逻辑推理的关键要素是:
逻辑的起点、推理的形式、结论的表达.解决双变量“存在性或任意性”问题关键就是将含有全称量词和存在量词的条件“等价转化”为两个函数值域之间的关系(或两个函数最值之间的关系),目的在于培养学生的逻辑推理素养和良好的数学思维品质.
类型1 形如“对任意x1∈A,都存在x2∈B,使得g(x2)=f(x1)成立”的问题
【例1】已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x,g(x)=
x-
,若对任意x1∈
[-1,1],总存在x2∈[0,2],使得f′(x1)+2ax1=g(x2)成立,求实数a的取值范围.
解 由题意知,g(x)在[0,2]上的值域为
令h(x)=f′(x)+2ax=3x2+2x-a(a+2),
则h′(x)=6x+2,由h′(x)=0得x=-
当x∈
时,h′(x)<
时,h′(x)>
0,所以[h(x)]min=h
=-a2-2a-
又由题意可知,h(x)的值域是
的子集,
所以
解得实数a的取值范围是[-2,0].
思维升华 理解全称量词与存在量词的含义是求解本题的关键,此类问题求解的策略是“等价转化”,即“函数f(x)的值域是g(x)的值域的子集”,从而利用包含关系构建关于a的不等式组,求得参数的取值范围.
类型2 形如“存在x1∈A及x2∈B,使得f(x1)=g(x2)成立”的问题
【例2】已知函数f(x)=
函数g(x)=ksin
-2k+2(k>
0),若存在x1∈[0,1]及x2∈[0,1],使得f(x1)=g(x2)成立,求实数k的取值范围.
解 由题意,易得函数f(x)的值域为[0,1],g(x)的值域为
,并且两个值域有公共部分.
先求没有公共部分的情况,即2-2k>
1或2-
k<
0,解得k<
或k>
,所以,要使两个值域有公共部分,k的取值范围是
思维升华 本类问题的实质是“两函数f(x)与g(x)的值域的交集不为空集”,上述解法的关键是利用了补集思想.另外,若把此种类型中的两个“存在”均改为“任意”,则“等价转化”策略是利用“f(x)的值域和g(x)的值域相等”来求解参数的取值范围.
类型3 形如“对任意x1∈A,都存在x2∈B,使得f(x1)<
g(x2)成立”的问题
【例3】已知函数f(x)=x+
,g(x)=2x+a,若任意x1∈
,存在x2∈[2,3],使得f(x1)≤g(x2),则实数a的取值范围是________.
解析 依题意知f(x)max≤g(x)max.
∵f(x)=x+
在
上是减函数,
∴f(x)max=f
=
又g(x)=2x+a在[2,3]上是增函数,∴g(x)max=8+a,
因此
≤8+a,则a≥
思维升华 理解量词的含义,将原不等式转化为[f(x)]max≤[g(x)]max;
利用函数的单调性,求f(x)与g(x)的最大值,得关于a的不等式,求得a的取值范围.
思考1:
在[例3]中,若把“存在x2∈[2,3]”变为“任意x2∈[2,3]”时,其它条件不变,则a的取值范围是________.
问题“等价转化”为[f(x)]max≤[g(x)]min,请读者完成.
思考2:
在[例3]中,若将“任意x1∈
”改为“存在x1∈
”,其它条件不变,则a的取值范围是______.
问题“等价转化”为f(x)min≤g(x)max,请读者自行求解.
A级 基础巩固
一、选择题
1.(2020·
咸阳调研)命题p:
“任意x>
1,x2-1>
0”,则綈p为( )
A.任意x>
1,x2-1≤0B.任意x≤1,x2-1≤0
C.存在x0>
1,x
-1≤0D.存在x0≤1,x
-1≤0
解析 命题p:
0”,则綈p为:
存在x0>
-1≤0.
2.第32届夏季奥林匹克运动会将于2020年7月24日在日本东京隆重开幕.在体操预赛中,有甲、乙两位队员参加.设命题p是“甲落地站稳”,q是“乙落地站稳”,则命题“至少有一位队员落地没有站稳”可表示为( )
A.(綈p)或(綈q)B.p或(綈q)
C.(綈p)且(綈q)D.p或q
解析 命题“至少有一位队员落地没有站稳”包含以下三种情况:
“甲、乙落地均没有站稳”、“甲落地没站稳,乙落地站稳”、“乙落地没有站稳,甲落地站稳”,故可表示为(綈p)或(綈q).或者,命题“至少有一位队员落地没有站稳”等价于命题“甲、乙均落地站稳”的否定,即“p且q”的否定,选A.
3.命题“任意n∈N+,f(n)∈N*且f(n)≤n”的否定形式是( )
A.任意n∈N+,f(n)∉N+且f(n)>n
B.任意n∈N+,f(n)∉N+或f(n)>n
C.存在n0∈N+,f(n0)∉N+且f(n0)>n0
D.存在n0∈N+,f(n0)∉N+或f(n0)>n0
解析 ∵全称命题的否定为特称命题,
∴该命题的否定是:
存在n0∈N+,f(n0)∉N+或f(n0)>
n0.
4.已知命题p:
存在x∈R,x2-x+1≥0;
若a2<
b2,则a<
b.下列命题为真命题的是( )
A.p且qB.p且綈q
C.綈p且qD.綈p且綈q
解析 因为x2-x+1=
+
>
0恒成立,所以p为真命题,则綈p为假命题;
当a=1,b=-2时,满足a2<
b2,但不满足a<
b,所以q为假命题,则綈q为真命题,根据且命题同真则真的原则,p且綈q为真命题.
河南六校联考)已知命题p:
对任意x∈R,总有2x>
x2,q:
“ab>
4”是“a>
2,b>
2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )
解析 当x=2时,2x=x2,所以p是假命题;
由a>
2可以推出ab>
4;
反之不成立,例如a=2,b=4,所以“ab>
2”的必要不充分条件,故q是假命题;
所以(綈p)且(綈q)是真命题.
6.已知命题“存在x∈R,4x2+(a-2)x+
≤0”是假命题,则实数a的取值范围为( )
A.(-∞,0)B.[0,4]
C.[4,+∞)D.(0,4)
解析 因为命题“存在x∈R,4x2+(a-2)x+
≤0”是假命题,所以其否定命题“任意x∈R,4x2+(a-2)x+
0”是真命题.
则Δ=(a-2)2-4×
4×
=a2-4a<
0,解得0<
a<
4.
7.命题p:
函数y=log2(x-2)的单调递增区间是[1,+∞),命题q:
函数y=
的值域为(0,1).下列命题是真命题的为( )
A.p且qB.p或qC.p且(綈q)D.綈q
解析 由于y=log2(x-2)的单调递增区间是(2,+∞),
所以命题p是假命题.
由3x>
0,得3x+1>
1,所以0<
<
1,
所以函数y=
的值域为(0,1),故命题q为真命题.
所以p且q为假命题,p或q为真命题,p且(綈q)为假命题,綈q为假命题.
8.已知函数f(x)=a2x-2a+1.若命题“任意x∈(0,1),f(x)≠0”是假命题,则实数a的取值范围是( )
A.
B.(1,+∞)
C.
D.
∪(1,+∞)
解析 ∵函数f(x)=a2x-2a+1,
命题“任意x∈(0,1),f(x)≠0”是假命题,
∴原命题的否定:
“存在x0∈(0,1),使f(x0)=0”是真命题,
∴f
(1)f(0)<
0,即(a2-2a+1)(-2a+1)<
∴(a-1)2(2a-1)>
0,解得a>
,且a≠1,
∴实数a的取值范围是
∪(1,+∞).
二、填空题
9.若“任意x∈
,tanx≤m”是真命题,则实数m的最小值为________.
解析 ∵函数y=tanx在
上是增函数,∴ymax=tan
=1,依题意,m≥ymax,即m≥1.∴m的最小值为1.
10.命题p的否定是“对所有正数x,
x+1”,则命题p可写为________________________________.
解析 因为p是綈p的否定,所以只需将全称量词变为存在量词,再对结论否定即可.
答案 存在x0∈(0,+∞),
≤x0+1
11.(2020·
湖南百校大联考改编)下列四个命题:
p1:
任意x∈R,2x>
p2:
存在x∈R,x2+x+1≤0;
p3:
任意x∈R,sinx<
2x;
p4:
存在x∈R,cosx>
x2+x+1.其中是真命题的为________.
解析 任意x∈R,2x>
0恒成立,p1是真命题.
又x2+x+1=
0,∴p2是假命题.
由sin
=1>
2-
π,知p3是假命题.
取x=-
时,cos
cos
但x2+x+1=
,则p4为真.
综上,p1,p4为真命题,p2,p3是假命题.
答案 p1,p4
12.已知命题p:
存在x0∈R,(m+1)(x
+1)≤0,命题q:
任意x∈R,x2+mx+1>
0恒成立.若p且q为假命题,则实数m的取值范围为________.
解析 由命题p:
+1)≤0可得m≤-1;
由命题q:
0恒成立,即Δ=m2-4<
0,可得-2<
m<
2,
若p且q为真命题,则-2<
m≤-1,
因为p且q为假命题,所以m≤-2或m>
-1.
答案 (-∞,-2]∪(-1,+∞)
B级 能力提升
13.命题“任意x∈R,存在n∈N+,使得n≥x2”的否定形式是( )
A.任意x∈R,存在n∈N+,使得n<
x2
B.任意x∈R,任意n∈N+,使得n<
C.存在x∈R,存在n∈N+,使得n<
D.存在x0∈R,任意n∈N+,使得n<
x
解析 改变量词,否定结论.
∴该命题的否定应为:
存在x0∈R,任意n∈N+,使得n<
14.(2020·
南昌质检)下列有关命题的说法正确的是( )
A.命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2=1,则x≠1”
B.命题p:
存在x0∈R,sinx0=
;
任意x∈R,x>
sinx,则命题p或q为真
C.命题“存在x0∈R,x
+x0+1<
0”的否定是“任意x∈R,x2+x+1<
0”
D.命题“若x=y,则sinx=siny”的逆否命题是真命题
解析 选项A,命题“若x2=1,则x=1”的否命题为“若x2≠1,则x≠1”,∴A选项错误.