山东2021新高考数学一轮复习1.3全称量词与存在量词学案含解析.doc

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第三节全称量词与存在量词课标要求考情分析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.逻辑联结词和含有一个量词的命题的否定是高考的重点;命题的真假判断常以函数、不等式为载体,考查学生的推理判断能力,题型为选择、填空题,低档难度.知识点一全称量词和存在量词1.全称量词:短语“所有的”“任意一个”等在逻辑中通常叫做全称量词,用符号“∀”表示.2.存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”等在逻辑中通常叫做存在量词,用符号“∃”表示.知识点二全称命题、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全称命题对M中任意一个x,有p(x)成立∀x∈M,p(x)∃x0∈M,綈p(x0)特称命题存在M中的一个x0,使p(x0)成立∃x0∈M,p(x0)∀x∈M,綈p(x)1.思考辨析判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)“全等三角形的面积相等”是特称命题.(×)(2)“长方形的对角线相等”是全称命题.(√)(3)∃x0∈M,p(x0)与∀x∈M,綈p(x)的真假性相反.(√) 2.小题热身(1)下列命题中的假命题是(C)A.∃x0∈R,lg x0=1 B.∃x0∈R,sin x0=0C.∀x∈R,x3>0 D.∀x∈R,2x>0(2)命题“∀x∈R,x2+x≥0”的否定是(B)A.∃x0∈R,x20+x0≤0B.∃x0∈R,x20+x0<0C.∀x∈R,x2+x≤0D.∀x∈R,x2+x<0(3)命题p:∃x0∈R,x20-x0+1≤0的否定是(C)A.∃x0∈R,x20-x0+1>0B.∀x∈R,x2-x+1≤0C.∀x∈R,x2-x+1>0D.∃x0∈R,x20-x0+1<0(4)命题“∀x∈R,cos x≤1”的否定是∃x0∈R,cos x0>1.(5)已知命题p:“∀x∈[0,1],a≥e x”;命题q:“∃x0∈R,使得x20+4x0+a=0”.若命题p与q都是真命题,则实数a的取值范围是[e,4].解析:(1)当x=10时,lg 10=1,则A为真命题;当x=0时,sin0=0,则B为真命题;当x<0时,x3<0,则C为假命题;由指数函数的性质知,∀x∈R,2x>0,则D为真命题.(2)由全称命题的否定是特称命题知命题B正确.(4)因为全称命题的否定为特称命题,且对结论进行否定,所以该命题的否定为∃x0∈R,cos x0>1.(5)由∀x∈[0,1],a≥e x,得a≥e;由∃x0∈R,使得x20+4x0+a=0,知Δ=16-4a≥0,a≤4,因此e≤a≤4.则实数a的取值范围为[e,4].考点一全称命题与特称命题的判定【例1】(1)指出下列命题中的量词,判断其是否为全称量词:①所有人都是黄皮肤;②一切素数都是奇数;③凡是我们学校的学生都要住校.(2)判断下列命题是不是特称命题,如果是,指出其中的存在量词:①存在一个无理数x,使x2也是无理数;②∃x∈R,使x2+x+1=0.【解】(1)①所有,是全称量词;②一切,是全称量词;③凡是,是全称量词.(2)①“存在一个无理数x ,使x 2也是无理数”是特称命题,“存在”是存在量词. ②“∃x ∈R ,使x 2+x +1=0”是特称命题,“∃”(即存在)是存在量词. 方法技巧全称命题与特称命题的判定方法判断一个命题是否为全称命题或特称命题,关键看命题中是否含有全称量词或存在量词. 有些命题的量词可能隐含在命题之中,这时要根据语义判断形式,如大多数公理、定理的简述都是一般性结论,它们大多数省略了全称量词,但仍应看作全称命题.下列语句中,是全称命题的是①②③,是特称命题的是④. ①菱形的四条边相等;②所有含两个60°角的三角形是等边三角形; ③负数的立方根不等于0; ④至少有一个负整数是奇数; ⑤所有有理数都是实数吗?解析:①②③是全称命题;④是特称命题;⑤不是命题. 考点二 全称命题与特称命题的否定【例2】 (1)若命题p :对任意的x ∈R ,都有x 3-x 2+1<0,则綈p 为( )A .不存在x 0∈R ,使得x 30-x 20+1<0B .存在x 0∈R ,使得x 30-x 20+1<0C .对任意的x ∈R ,都有x 3-x 2+1≥0D .存在x 0∈R ,使得x 30-x 20+1≥0(2)下列命题中为假命题的是( ) A .∃α,β∈R ,sin(α+β)=sin α+sin βB .∀φ∈R ,函数f (x )=sin(2x +φ)都不是偶函数C .∃x 0∈R ,x 30+ax 20+bx 0+c =0(a ,b ,c ∈R 且为常数)D .∀a >0,函数f (x )=(ln x )2+ln x -a 有零点【解析】 (1)命题p :对任意的x ∈R ,都有x 3-x 2+1<0的否定为綈p :存在x 0∈R ,使得x 30-x 20+1≥0.故选D .(2)当α=0,β=π2时,sin(α+β)=sin α+sin β,A 为真命题;当φ=π2时,函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2=cos2x 是偶函数,B 为假命题;对于三次函数y =x 3+ax 2+bx +c ,当x →-∞时,y →-∞,当x →+∞时,y →+∞,又该函数的图象在R 上连续不断,故∃x 0∈R ,x 30+ax 20+bx 0+c =0,C 为真命题;当f (x )=0时,(ln x )2+ln x -a =0,则有a =(ln x )2+ln x =⎝⎛⎭⎫ln x +122-14≥-14,所以∀a>0,函数f(x)=(ln x)2+ln x-a有零点,D为真命题.综上可知选B.【答案】(1)D(2)B方法技巧全称命题与特称命题的真假判断及其否定命题命题形式真假判断方法否定形式全称命题∀x∈M,p(x)所有对象为真则命题为真,存在一个对象为假则命题为假∃x0∈M,綈p(x0) 特称命题∃x0∈M,p(x0)存在一个对象为真则命题为真,所有对象为假则命题为假∀x∈M,綈p(x)已知f(x)=e x-x,g(x)=ln x+x+1,命题p:∀x∈R,f(x)>0,命题q:∃x0∈(0,+∞),g(x0)=0,则下列说法正确的是(C)A.p是真命题,綈p:∃x0∈R,f(x0)<0B.p是假命题,綈p:∃x0∈R,f(x0)≤0C.q是真命题,綈q:∀x∈(0,+∞),g(x)≠0D.q是假命题,綈q:∀x∈(0,+∞),g(x)≠0解析:f′(x)=e x-1,由f′(x)>0得x>0,由f′(x)<0得x<0,故当x=0时,函数f(x)取得极小值,同时也是最小值,f(0)=e0-0=1-0=1>0,∴∀x∈R,f(x)>0成立,即p是真命题.g(x)=ln x+x+1在(0,+∞)上为增函数,当x→0时,g(x)<0,g(1)=0+1+1=2>0,则∃x0∈(0,+∞),g(x0)=0成立,即命题q是真命题.綈p:∃x0∈R,f(x0)≤0,綈q:∀x ∈(0,+∞),g(x)≠0.综上,只有选项C正确.考点三根据命题的真假求参数的取值范围【例3】已知p:存在x0∈R,mx20+1≤0,q:任意x∈R,x2+mx+1>0,若p、q均为假命题,求实数m的取值范围.【解】依题意知p,q均为假命题,当p是假命题时,mx2+1>0恒成立,则有m≥0;当q是真命题时,则有Δ=m2-4<0,-2<m<2.因此由p,q均为假命题得⎩⎪⎨⎪⎧m≥0,m≤-2或m≥2,即m≥2.所以实数m的取值范围为[2,+∞).一题多变1.本例条件不变,若p与q都为真,则实数m的取值范围为(-2,0).解析:依题意,当p是真命题时,有m<0;当q是真命题时,有-2<m<2,由⎩⎪⎨⎪⎧m<0,-2<m<2,可得-2<m<0.2.本例中的条件q 变为:存在x 0∈R ,x 20+mx 0+1<0,其他不变,则实数m 的取值范围为[0,2].解析:依题意,当q 是真命题时,Δ=m 2-4>0,所以m >2或m <-2.由⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0,-2≤m ≤2,得0≤m ≤2,所以m 的取值范围是[0,2]. 方法技巧根据命题的真假求参数取值范围的策略(1)全称命题:可转化为恒成立问题,特称命题转化为存在性问题. (2)含逻辑联结词问题:①求出每个命题是真命题时参数的取值范围; ②根据题意确定每个命题的真假;③由各个命题的真假列关于参数的不等式(组)求解.已知命题p :关于x 的方程x 2-ax +4=0有实根;命题q :关于x 的函数y =2x 2+ax +4在[3,+∞)上是增函数.若p 与q 一真一假,则实数a 的取值范围是( C )A .(-12,-4]∪[4,+∞)B .[-12,-4]∪[4,+∞)C .(-∞,-12)∪(-4,4)D .[-12,+∞)解析:命题p 等价于Δ=a 2-16≥0,即a ≤-4或a ≥4;命题q 等价于-a4≤3,即a ≥-12.命题p 和q 一真一假.若p 真q 假,则a <-12;若p 假q 真,则-4<a <4.故a 的取值范围是(-∞,-12)∪(-4,4).突破双变量任意性与存在性问题的策略类型解读典例指引∃x 1∈D 1,∃x 2∈D 2,使得f (x 1)=g (x 2) 等价于函数f (x )在D 1上的值域A 与函数g (x )在D 2上的值域B 的交集非空,即A ∩B ≠∅典例(1) 对∀x 1∈D 1,∃x 2∈D 2,使得f (x 1)=g (x 2)等价于函数f (x )在D 1上的值域A 是函数g (x )在D 2上的值域B 的子集,即A ⊆B 典例(2) 对∀x 1,x 2∈D 都有f (x 1)≤g (x 2)等价于f (x )max ≤g (x )min (这里假设f (x )max ,g (x )min 存在)典例(3)【典例】 (1)已知函数f (x )=2x x +1,g (x )=a sin π6x -2a +2(a >0),若存在x 1,x 2∈[0,1],使得f (x 1)=g (x 2)成立,则实数a 的取值范围是________;(2)已知函数f (x )=x 2+2x +a 和g (x )=2x +x +1,对任意x 1∈[-1,+∞),总存在x 2∈R 使g (x 1)=f (x 2)成立,则实数a 的取值范围是________;(3)已知函数f (x )=x 2-2x +3,g (x )=log 2x +m ,对任意的x 1,x 2∈[1,4]有f (x 1)>g (x 2)恒成立,则实数m 的取值范围是________;(4)已知f (x )=ln(x 2+1),g (x )=⎝⎛⎭⎫12x-m ,若对∀x 1∈[0,3],∃x 2∈[1,2],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数m 的取值范围是________.【解析】 (1)当x ∈[0,1]时,f (x )∈[0,1], g (x )∈⎣⎡⎦⎤2-2a ,2-3a2, 由题意得[0,1]∩⎣⎡⎦⎤2-2a ,2-3a2≠∅. 若[0,1]∩⎣⎡⎦⎤2-2a ,2-3a2=∅, 则2-2a >1或2-3a 2<0,即a <12或a >43.故实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤12,43.(2)因为f (x )=x 2+2x +a =(x +1)2+a -1, 所以f (x )∈[a -1,+∞).因为g (x )=2x +x +1在[-1,+∞)上单调递增, 所以g (x )∈[-2,+∞).由题意得a -1≤-2, 所以a ≤-1,故实数a 的取值范围是(-∞,-1]. (3)f (x )=x 2-2x +3=(x -1)2+2,当x ∈[1,4]时,f (x )min =f (1)=2,g (x )max =g (4)=2+m ,则f (x )min >g (x )max ,即2>2+m ,解得m <0,故实数m 的取值范围是(-∞,0).(4)当x ∈[0,3]时,f (x )min =f (0)=0,当x ∈[1,2]时,g (x )min =g (2)=14-m ,由f (x )min ≥g (x )min ,得0≥14-m ,所以m ≥14.故实数m 的取值范围是⎣⎡⎭⎫14,+∞. 【答案】 (1)⎣⎡⎦⎤12,43 (2)(-∞,-1] (3)(-∞,0) (4)⎣⎡⎭⎫14,+∞已知函数f (x )=x +4x ,g (x )=2x +a ,若∀x 1∈⎣⎡⎦⎤12,1,∃x 2∈[2,3],使得f (x 1)≥g (x 2),则实数a 的取值范围为( A )A .a ≤1B .a ≥1C .a ≤2D .a ≥2解析:由题意知y =f (x )在x ∈⎣⎡⎦⎤12,1上最小值为f (1)=5,g (x )在[2,3]上最小值为g (2)=4+a .∴f (x )min =5,g (x )min =4+a , 所以5≥4+a ,即a ≤1,故选A .。