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§1.3 全称量词与存在量词
考试要求 1.理解全称量词和存在量词的意义.2.能正确地对含一个量词的命题进行否定.
1.全称量词和存在量词
(1)全称量词:“所有”、“任意”、“每一个”等表示全体的量词在逻辑中称为全称量词,
用符号“∀”表示.
(2)存在量词:“有一个”、“有些”、“存在一个”等表示部分的量词在逻辑中称为存在
量词,用符号“∃”表示.
2.全称命题、特称命题及含一个量词的命题的否定
命题名称 语言表示 符号表示 命题的否定
对M中任意一个x,有
全称命题 ∀ x ∈ M , p ( x ) ∃x∈M, 綈 p ( x )
0 0
p(x)成立
存在M中的一个x,使
0
特称命题 ∃ x ∈ M , p ( x) ∀x∈M,綈p(x)
0 0
p(x)成立
0
微思考
1.怎样判断一个特称命题是真命题?
提示 要判定特称命题“∃x∈M,P(x)”,只需在集合M找到一个x,使P(x)成立即可.
0 0 0 0
2.命题p和綈p可否同时为真,思考一下此结论在解题中的作用?
提示 命题p和綈p的真假性相反,若判断一个命题的真假有困难时,可判断此命题的否定
的真假.
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)至少有一个三角形的内角和为π是全称命题.( × )
(2)“全等三角形的面积相等”是特称命题.( × )
(3)写特称命题的否定时,存在量词变为全称量词.( √ )
题组二 教材改编
2.命题“∀x∈R,x2+x+1>0”的否定是________.
答案 ∃x∈R,x+x+1≤0
0 0
3.命题“∃x∈N,x≤0”的否定是________.
0答案 ∀x∈N,x2>0
4.命题“对于函数f(x)=x2+(a∈R),存在a∈R,使得f(x)是偶函数”为________命题.
(填“真”或“假”)
答案 真
解析 当a=0时,f(x)=x2(x≠0)为偶函数.
题组三 易错自纠
5.(多选)下列命题的否定中,是全称命题且为真命题的有( )
A.∃x∈R,x-x+<0
0 0
B.所有的正方形都是矩形
C.∃x∈R,x+2x+2=0
0 0
D.至少有一个实数x,使x3+1=0
答案 AC
解析 由条件可知:原命题为特称命题且为假命题,所以排除BD;又因为x2-x+=2≥0,
x2+2x+2=(x+1)2+1>0,所以AC均为特称命题且为假命题,故选AC.
6.若命题“∃t∈R,t-2t-a<0”是假命题,则实数a的取值范围是________.
0 0
答案 (-∞,-1]
解析 命题“∃t∈R,t-2t-a<0”是假命题,等价于∀t∈R,t2-2t-a≥0是真命题,
0 0
∴Δ=4+4a≤0,解得a≤-1.
∴实数a的取值范围是(-∞,-1].
题型一 全称命题、特称命题的真假
例1 (1)以下四个命题既是特称命题又是真命题的是( )
A.锐角三角形有一个内角是钝角
B.至少有一个实数x,使x2≤0
C.两个无理数的和必是无理数
D.存在一个负数x,使>2
答案 B
解析 A中锐角三角形的内角都是锐角,所以A是假命题;B中当x=0时,x2=0,满足
x2≤0,所以B既是特称命题又是真命题;C中因为+(-)=0不是无理数,所以C是假命题;
D中对于任意一个负数x,都有<0,不满足>2,所以D是假命题.
(2)下列四个命题:①∃x∈(0,+∞), ;
0
②∃x∈(0,1), ;
0
③∀x∈(0,+∞), ;
④∀x∈, .
其中真命题的序号为________.
答案 ②④
解析 对于①,当x∈(0,+∞)时,总有x>x成立,故①是假命题;
对于②,当x=时,有 成立,故②是真命题;
对于③,当00
B.∀x∈N*,(x-1)2>0
C.∃x∈R,lg x<1
0 0
D.∃x∈R,tan x=2
0 0
答案 B
解析 当x∈N*时,x-1∈N,可得(x-1)2≥0,当且仅当x=1时取等号,故B不正确;易
知A,C,D正确,故选B.
(2)已知函数f(x)= ,则( )
A.∃x∈R,f(x)<0
0 0
B.∀x∈(0,+∞),f(x)≥0
C.∃x,x∈[0,+∞),<0
1 2
D.∀x∈[0,+∞),∃x∈[0,+∞),f(x)>f(x)
1 2 1 2答案 B
解析 幂函数f(x)= 的值域为[0,+∞),且在定义域上单调递增,故A错误,B正确,C
错误,D选项中当x=0时,结论不成立.
1
题型二 含有一个量词的命题的否定
1.已知命题p:“∃x∈R, -x-1≤0”,则綈p为( )
0 0
A.∃x∈R, -x-1≥0
0 0
B.∃x∈R, -x-1>0
0 0
C.∀x∈R,ex-x-1>0
D.∀x∈R,ex-x-1≥0
答案 C
解析 根据全称命题与特称命题的否定关系,可得綈p为“∀x∈R,ex-x-1>0”,故选C.
2.(2020·山东模拟)设命题p:所有正方形都是平行四边形,则綈p为( )
A.所有正方形都不是平行四边形
B.有的平行四边形不是正方形
C.有的正方形不是平行四边形
D.不是正方形的四边形不是平行四边形
答案 C
解析 “所有”改为“存在”(或“有的”),“都是”改为“不都是”(或“不是”),即綈
p为有的正方形不是平行四边形.
3.命题:“∃x∈R,sin x+cos x>2”的否定是________________.
0 0 0
答案 ∀x∈R,sin x+cos x≤2
4.若命题p的否定是“对所有正数x,>x+1”,则命题p是____________________.
答案 ∃x∈(0,+∞),≤x+1
0 0
思维升华 对全称命题、特称命题进行否定的方法
(1)找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义先加上量词,再改变量词;
(2)对原命题的结论进行否定.
题型三 根据命题的真假求参数的取值范围
例2 (1)已知命题p:∀x∈R,x2-a≥0;命题q:∃x∈R,x2+2ax+2-a=0.若命题p,q都
是真命题,则实数a的取值范围为__________.
答案 (-∞,-2]解析 由命题 p为真,得 a≤0,由命题 q为真,得 Δ=4a2-4(2-a)≥0,即 a≤-2或
a≥1,所以a≤-2.
(2)已知f(x)=ln(x2+1),g(x)=x-m,若对∀x∈[0,3],∃x∈[1,2],使得f(x)≥g(x),则实数
1 2 1 2
m的取值范围是________________.
答案
解析 当x∈[0,3]时,f(x) =f(0)=0,当x∈[1,2]时,
min
g(x) =g(2)=-m,由题意得f(x) ≥g(x) ,
min min min
即0≥-m,所以m≥.
本例中,若将“∃x∈[1,2]”改为“∀x∈[1,2]”,其他条件不变,则实数m的
2 2
取值范围是________________.
答案
解析 当x∈[1,2]时,g(x) =g(1)=-m,
max
由题意得f(x) ≥g(x) ,
min max
即0≥-m,
∴m≥.
思维升华 (1)已知命题的真假,可根据每个命题的真假利用集合的运算求解参数的取值范围.
(2)对于含量词的命题中求参数的取值范围的问题,可根据命题的含义,利用函数值域(或最
值)解决.
跟踪训练2 (1)由命题“∃x∈R,x+2x +m≤0”是假命题,求得实数m的取值范围是(a,
0 0
+∞),则实数a=________.
答案 1
解析 由题意得命题“∀x∈R,x2+2x+m>0”是真命题,
所以Δ=4-4m<0,即m>1,
故实数m的取值范围是(1,+∞),
从而实数a的值为1.
(2)若f(x)=x2-2x,g(x)=ax+2(a>0),∀x∈[-1,2],∃x∈[-1,2],使g(x)=f(x),则实数a
1 0 1 0
的取值范围是________.
答案
解析 由于函数g(x)在定义域[-1,2]内是任意取值的,且必存在x∈[-1,2],使得g(x)=
0 1
f(x),因此问题等价于函数g(x)的值域是函数f(x)值域的子集.函数f(x)的值域是[-1,3],因
0
为a>0,所以函数g(x)的值域是[2-a,2+2a],则有2-a≥-1且2+2a≤3,即a≤.故a的取
值范围是.课时精练
1.下列命题中是假命题的是( )
A.∃x∈R,log x=0 B.∃x∈R,cos x=1
0 2 0 0 0
C.∀x∈R,x2>0 D.∀x∈R,2x>0
答案 C
解析 因为log 1=0,cos 0=1,所以选项A,B均为真命题,02=0,选项C为假命题,
2
2x>0,选项D为真命题,故选C.
2.(2021·长沙期末)命题p:“∀x∈N*,x≤”的否定为( )
A.∀x∈N*,x>
B.∀x N*,x>
∉
C.∃x N*,
0
∉
D.∃x∈N*,
0
答案 D
解析 命题p的否定是把“∀”改成“∃”,再把“x≤”改为“ ”即可,故选D.
3.下列命题是真命题的是( )
A.所有的素数都是奇数
B.∀x∈R,x2+1≥0
C.对于每一个无理数x,x2是有理数
D.∀x∈Z,∉Z
答案 B
解析 对于A,2是素数,但2不是奇数,A假;对于B,∀x∈R,总有x2≥0,则x2+1≥0
恒成立,B真;对于C,是无理数,()2=π还是无理数,C假;对于D,1∈Z,但=1∈Z,D
假,故选B.
4.若命题p:∀x∈R,2x2-1>0,则该命题的否定是( )
A.∃x∈R,2x-1<0 B.∀x∈R,2x2-1≥0
0
C.∃x∈R,2x-1≤0 D.∀x∈R,2x2-1<0
0
答案 C解析 由题意,根据全称命题与特称命题的关系,可得命题p:∀x∈R,2x2-1>0的否定是
“∃x∈R,2x-1≤0”.
0
5.已知命题p:∀x,x∈R,[f(x)-f(x)](x-x)≥0,则綈p是( )
1 2 2 1 2 1
A.∃x,x∈R,[f(x)-f(x)](x-x)≤0
1 2 2 1 2 1
B.∀x,x∈R,[f(x)-f(x)](x-x)≤0
1 2 2 1 2 1
C.∃x,x∈R,[f(x)-f(x)](x-x)<0
1 2 2 1 2 1
D.∀x,x∈R,[f(x)-f(x)](x-x)<0
1 2 2 1 2 1
答案 C
解析 已知全称命题p:∀x ,x∈R,[f(x)-f(x)]·(x -x)≥0,则綈p:∃x ,x∈R,[f(x)
1 2 2 1 2 1 1 2 2
-f(x)]·(x-x)<0,故选C.
1 2 1
6.已知命题“∃x∈R,4x+(a-2)x+≤0”是假命题,则实数a的取值范围为( )
0 0
A.(-∞,0) B.[0,4]
C.[4,+∞) D.(0,4)
答案 D
解析 因为命题“∃x∈R,4x+(a-2)x +≤0”是假命题,所以其否定“∀x∈R,4x2+(a-2)x
0 0
+>0”是真命题,则Δ=(a-2)2-4×4×=a2-4a<0,
解得02,2x>x2
C.∃α,β∈R,sin(α-β)=sin α-sin β
D.∀x∈(0,π),sin x>cos x
答案 ABD
解析 ∵x2+1≥1,∴ln(x2+1)≥ln 1=0,故A为假命题;
当x=4时,2x=x2,故B为假命题;
当α=β=0时,sin(α-β)=0=sin α-sin β,故C为真命题;
当x=时,sin 0”的否定是“∃x∈R,x+x-1<0”
0 0
C.“函数f(x)在(a,b)内f′(x)>0”是“f(x)在(a,b)内单调递增”的充要条件
D.已知f(x)在x 处存在导数,则“f′(x)=0”是“x 是函数f(x)的极值点”的必要不充分条
0 0 0
件答案 BC
解析 对于A,设f(x)=2x-,x∈(0,1),因为f′(x)=2xln 2+>0,所以f(x)在(0,1)上单调递
增,而f =-2<0,f(1)=1>0,∴f f(1)<0,即∃x∈(0,1),使得f(x)=0,即 ,A正
0 0
确;
对于B,“∀x∈R,x2+x-1>0”的否定是“∃x∈R,x+x-1≤0”,B不正确;
0 0
对于C,“函数f(x)在(a,b)内f′(x)>0”是“f(x)在(a,b)内单调递增”的充分条件,C不正
确;
对于D,因为f(x)在x 处存在导数,根据极值点的定义可知,“x 是函数f(x)的极值点”可以
0 0
推出“f′(x)=0”,但是“f′(x)=0”不一定可以推出“x 是函数f(x)的极值点”,比如函
0 0 0
数f(x)=x3在x=0处有f′(0)=0,但是x=0不是函数f(x)的极值点,D正确.
9.(2021·北京通州区模拟)已知命题“∀x∈R,x2-5x+a>0”的否定为假命题,则实数a的
取值范围是______________.
答案
解析 由“∀x∈R,x2-5x+a>0”的否定为假命题,可知原命题必为真命题,即不等式 x2
-5x+a>0对任意实数x恒成立.
设f(x)=x2-5x+a,则其图象恒在x轴的上方.
故Δ=25-4×a<0,解得a>,
即实数a的取值范围为.
10.已知命题“∀x∈R,sin x-a≥0”是真命题,则a的取值范围是________.
答案 (-∞,-1]
解析 由题意,对∀x∈R,a≤sin x成立.由于对∀x∈R,-1≤sin x≤1,所以a≤-1.
11.若命题“∀x∈R,kx2-kx-1<0”是真命题,则k的取值范围是________________.
答案 (-4,0]
解析 “对∀x∈R,kx2-kx-1<0”是真命题,当k=0时,则有-1<0;当k≠0时,则有
k<0且Δ=(-k)2-4×k×(-1)=k2+4k<0,解得-4x3”的否定是“∃x∈(0,2), ≤x”;
0
②若f(x)=2x-2-x,则∀x∈R,f(-x)=-f(x);
③若f(x)=x+,则∃x∈(0,+∞),f(x)=1.
0 0
其中真命题是________.(将所有真命题的序号都填上)
答案 ①②
解析 对于①,命题“∀x∈(0,2),3x>x3”的否定是“∃x∈(0,2), ≤x”,故①为真命题;
0对于②,若f(x)=2x-2-x,则∀x∈R,f(-x)=2-x-2x=-(2x-2-x)=-f(x),故②为真命题;
对于③,对于函数f(x)=x+=x+1+-1≥2-1=1,x>-1,当且仅当x=0时,f(x)=1,故
③为假命题.故答案为①②.
13.(2019·石家庄质检)命题“∀x∈R,f(x)·g(x)≠0”的否定是( )
A.∀x∈R,f(x)=0且g(x)=0
B.∀x∈R,f(x)=0或g(x)=0
C.∃x∈R,f(x)=0且g(x)=0
0 0 0
D.∃x∈R,f(x)=0或g(x)=0
0 0 0
答案 D
解析 根据全称命题与特称命题的互为否定的关系可得:命题“∀x∈R,f(x)·g(x)≠0”的否
定是“∃x∈R,f(x)=0或g(x)=0”.故选D.
0 0 0
14.若“∃x∈,使得2x-λx +1<0成立”是假命题,则实数λ的取值范围是________.
0 0
答案 (-∞,2]
解析 若“∃x∈,使得2x-λx +1<0成立”是假命题,
0 0
即“∃x∈,使得λ>2x+成立”是假命题,
0 0
x∈,当x=时,2x+取最小值2,
0 0 0
故实数λ的取值范围为(-∞,2].
15.(多选)下列命题正确的是( )
A.∃x>0,ln x+≤2
0 0
B.命题“∃x∈(0,+∞),ln x=x-1”的否定是“∀x∈(0,+∞),ln x≠x-1”
0 0 0
C.设x,y∈R,则“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”的必要不充分条件
D.设a,b∈R,则“a≠0”是“ab≠0”的必要不充分条件
答案 ABD
解析 当x=>0时,ln x<0,ln x+<0,故A正确;
0 0 0
根据特称命题的否定为全称命题,得“∃x∈(0,+∞),ln x =x -1”的否定是“∀x∈(0,
0 0 0
+∞),ln x≠x-1”,故B正确;
当x≥2且y≥2时,x2+y2≥4,当x2+y2≥4时却不一定有x≥2且y≥2,如x=5,y=0,因
此“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”的充分不必要条件,故C错误;
因为当a≠0时,ab有可能等于0,当ab≠0时,必有a≠0,所以“a≠0”是“ab≠0”的必
要不充分条件,故D正确.
16.已知p:∀x∈,2x>m(x2+1),q:函数f(x)=4x+2x+1+m-1存在零点.若命题p,q一真一假,则实数m的取值范围是____________.
答案
解析 ∀x∈,2x>m(x2+1),即m<=在上恒成立,
当x=时, =,∴ =,
max min
∴若p为真,则m<.
设t=2x,则t∈(0,+∞),
则函数f(x)化为g(t)=t2+2t+m-1,
由题意知g(t)在(0,+∞)上存在零点,
令g(t)=0,得m=-(t+1)2+2,
又t>0,所以若q为真,则m<1.
又命题p,q一真一假,
则或
解得≤m<1.
故所求实数m的取值范围是.