1、1.3 全称量词与存在量词1.3.1 量 词学习目标 1.理解全称量词与存在量词的含义.2.理解并掌握全称命题和存在性命题的概念.3.能判定全称命题和存在性命题的真假并掌握其判断方法.知识点一 全称量词与全称命题思考 观察下列命题:每一个三角形都有内切圆;所有实数都有算术平方根;对一切有理数 x,5x2 还是有理数.以上三个命题中分别使用了什么量词?根据命题的实际含义能否判断命题的真假.答案 命题分别使用量词“每一个”“所有”“一切”.命题是真命题,命题是假命题.三个命题中的“每一个”“所有”“一切”都有全部、所有的意义,要求命题对某个集合的所有元素都成立,而负实数没有算术平方根,故命题为假命
2、题.梳理(1)全称量词“所有”、“每一个”、“任何”、“任意”、“一切”、“任给”、“全部”符号全称命题 p含有全称量词的命题形式“对 M 中任意一个 x,有 p(x)成立”可用符号简记为xM,p(x)(2)判断全称命题真假性的方法:对于全称命题“xM,p(x)”,要判断它为真,需要对集合 M 中的每个元素 x,证明 p(x)成立;要判断它为假,只需在 M 中找到一个 x,使 p(x)不成立,即“xM,p(x)不成立”.知识点二 存在量词与存在性命题思考 观察下列命题:有些矩形是正方形;存在实数 x,使 x5;至少有一个实数 x,使 x22x20,则 a,b 的夹角为锐角;(2)x,y 为正实
3、数,使 x2y20;(3)在平面直角坐标系中,任意有序实数对(x,y)都对应一点 P;(4)xN,x20.考点 全称量词及全称命题、存在量词及存在性命题题点 全称命题和存在性命题真假判断解(1)ab|a|b|cos a,b0,cos a,b0.又 0a,b,0a,b0”是假命题.反思与感悟 要判定一个全称命题是真命题,必须对限定集合 M 中的每个元素 x 验证 p(x)成立;但要判定全称命题是假命题,却只要能举出集合 M 中的一个 xx0,使得 p(x0)不成立即可(这就是通常所说的“举出一个反例”).跟踪训练 2 有下列四个命题:xR,2x23x40;x1,1,0,2x10;xN,x2x;x
4、N*,x 为 29 的约数,其中真命题的个数为_.考点 全称量词及全称命题、存在量词及存在性命题题点 全称命题和存在性命题真假判断答案 3解析 中,2x23x42x342238 0,故正确;中,当 x1 时,2x10,故不正确;中,当 x0 或 1 时,x2x,故正确;中,29N*,29 为 29 的约数,故正确.真命题的个数为 3.类型三 全称命题、存在性命题的应用例 3 x1,2,使 4x2x12a0 恒成立,求实数 a 的取值范围.考点 全称量词及全称命题、存在量词及存在性命题题点 由全称命题和存在性命题求参数范围解 已知不等式化为 22x22x2a0,令 t2x,x1,2,t12,4,
5、则不等式化为 t22t2at22t2,原命题等价于t12,4,at22t2 恒成立,令 yt22t2(t1)21,当 t12,4 时,ymax10.只需 a10 即可.即所求实数 a 的取值范围是(10,).引申探究本例改为:x1,2,使 4x2x12a0 成立,求实数 a 的取值范围.解 已知不等式化为 22x22x2a0,令 t2x,x1,2,t12,4,则不等式化为 t22t2at22t2,原命题等价于t12,4,使 at22t2 成立.令 yt22t2(t1)21,当 t12,4 时,ymin1.只需 a1 即可.a 的取值范围为(1,).反思与感悟 有解和恒成立问题是存在性命题和全称
6、命题的应用,注意二者的区别.跟踪训练 3(1)已知关于 x 的不等式 x2(2a1)xa220 的解集非空,求实数 a 的取值范围;(2)令 p(x):ax22x10,若对xR,p(x)是真命题,求实数 a 的取值范围.考点 全称量词及全称命题、存在量词及存在性命题题点 由全称命题和存在性命题求参数范围解(1)关于 x 的不等式 x2(2a1)xa220 的解集非空,(2a1)24(a22)0,即 4a70,解得 a74,实数 a 的取值范围为74,.(2)对xR,p(x)是真命题,对xR,ax22x10 恒成立,当 a0 时,不等式为 2x10 不恒成立,当 a0 时,若不等式恒成立,则a0
7、,44a1,即 a 的取值范围为(1,).1.下列命题是“xR,x23”的表述方法的有_.有一个 xR,使得 x23;对有些 xR,使得 x23;任选一个 xR,使得 x23;至少有一个 xR,使得 x23.考点 存在量词与存在性命题题点 识别存在性命题答案 2.下列命题中全称命题的个数是_.任意一个自然数都是正整数;有的等差数列也是等比数列;三角形的内角和是 180.考点 全称量词及全称命题题点 识别全称命题答案 2解析 是全称命题.3.下列存在性命题是假命题的是_.存在 xQ,使得 2xx30;存在 xR,使得 x2x10;有的素数是偶数;有的有理数没有倒数.考点 存在量词与存在性命题题点
8、 存在性命题真假的判断答案 解析 对于任意的 xR,x2x1x122340 恒成立,因此,使 x2x10 的实数不存在,所以为假命题.4.对任意的 x3,xa 都成立,则 a 的取值范围为_.考点 全称量词及全称命题题点 恒成立求参数的范围答案(,3解析 只有当 a3 时,对任意的 x3,xa 都成立.5.用量词符号“”“”表述下列命题:(1)凸 n 边形的外角和等于 2.(2)有一个有理数 x 满足 x23.考点 全称量词及全称命题、存在量词及存在性命题题点 识别全称命题和存在性命题解(1)xx|x 是凸 n 边形,x 的外角和是 2.(2)xQ,x23.1.判断命题是全称命题还是存在性命题
9、,主要是看命题中是否含有全称量词或存在量词,有些全称命题虽然不含全称量词,可以根据命题涉及的意义去判断.2.要确定一个全称命题是真命题,需保证该命题对所有的元素都成立;若能举出一个反例说明命题不成立,则该全称命题是假命题.3.要确定一个存在性命题是真命题,举出一个例子说明该命题成立即可;若经过逻辑推理得到命题对所有的元素都不成立,则该存在性命题是假命题.一、填空题1.下列命题中,是全称命题且是真命题的是_.(填序号)对任意的 a,bR,都有 a2b22a2b20;菱形的两条对角线相等;xR,x2x;对数函数在定义域上是单调函数.考点 全称量词及全称命题题点 全称命题真假的判断答案 解析 中的命
10、题是全称命题,但 a2b22a2b2(a1)2(b1)20,故是假命题;中的命题是全称命题,但是假命题;中的命题是全称命题,但 x2|x|,故是假命题;很明显中的命题是全称命题且是真命题.2.下列命题中,既是真命题又是存在性命题的是_.(填序号)存在一个角,使得 tan(90)tan;存在实数 x,使得 sin x2;对一切,sin(180)sin;sin()sin cos cos sin.考点 存在量词与存在性命题题点 存在性命题真假的判断答案 解析 当 45时,tan(9045)tan 45,为真命题,且为存在性命题;中对xR,有 sin x10;xR,2x0.考点 全称量词及全称命题、存
11、在量词及存在性命题题点 全称命题和存在性命题真假判断答案 解析 对于,当 x1 时,lg x0,正确;对于,当 x4时,tan x1,正确;对于,当 x0 时,x30,错误;对于,xR,2x0,正确.4.已知命题:“xx|1x1,使等式 x2xm0 成立”是真命题,则实数 m 的取值范围为_.考点 存在量词与存在性命题题点 存在性命题求参数的范围答案 14,2解析 已知命题:“xx|1x0,得 m14,2.5.若命题“x1,2,使 x22xa0”为真命题,则实数 a 的取值范围为_.考点 存在量词与存在性命题题点 存在性命题求参数的范围答案 8,)解析 令 f(x)x22xa,x1,2.f(x
12、)在1,2上为增函数,f(x)maxf(2)8a,由题意知,8a0,得 a8.6.若“x0,4,tan xm”是真命题,则实数 m 的最小值为_.考点 全称量词及全称命题题点 恒成立求参数的范围答案 1解析“x0,4,tan xm”是真命题,当 x0,4 时,tan x1,所以 m1.故实数 m 的最小值为 1.7.设xR,函数 ylg(mx24mxm3)有意义,则实数 m 的取值范围为_.考点 全称量词及全称命题题点 恒成立求参数的范围答案 0,1)解析 由题意,得 mx24mxm30 对任意 xR 都成立,当 m0 时,显然成立;当m0,4m24mm30,即 0m1 时,不等式也成立;当
13、m0 对于任意 xR 恒成立?并说明理由;(2)若存在实数 x,使不等式 mf(x)0 成立,求实数 m 的取值范围.考点 全称量词及全称命题、存在量词及存在性命题题点 由全称命题和存在性命题真假求参数范围解(1)不等式 mf(x)0 可化为 mf(x),即 mx22x5(x1)24.要使 m(x1)24 对于任意 xR 恒成立,只需 m4 即可.故存在实数 m,使不等式 mf(x)0 对于任意 xR 恒成立,此时 m4.(2)不等式 mf(x)0 可化为 mf(x).若存在实数 x,使不等式 mf(x)成立,只需 mf(x)min.又 f(x)(x1)24,所以 f(x)min4,故 m4.
14、故所求实数 m 的取值范围是(4,).三、探究与拓展14.已知命题 p:f(x)1t3x对x(,0有意义;命题 q:数列an中,ann,且对nN*,均有 1a1a2 1a2a31an1an1anan1log21t1t恒成立.若命题 p 与 q 有且仅有一个正确,试求实数 t 的取值范围.考点 全称量词及全称命题题点 恒成立求参数的范围解(1)对于命题 p,由 f(x)1t3x在 x(,0上有意义,知 1t3x0,x(,0恒成立,即 t 13x,x(,0恒成立,解得 t1,所以,若命题 p 成立,则 t1.(2)对于命题 q,因为 ann,所以 1a1a2 1a2a31anan1112 1213
15、 1n 1n11 1n11,所以 log21t1t1,解得13t1.因为命题 p 与 q 有且仅有一个正确,所以,若命题 p 成立,q 不成立,则t1,t13或t1,所以 t1 或 t1,13t1,解得 t.综上可知,t 的取值范围是tt1或t13.15.是否存在 k 和等差数列an,使 ka2n1S2nSn1,其中 S2n,Sn1 分别是等差数列an的前 2n 项,前 n1 项的和.若存在,试求出常数 k 和数列an的通项;若不存在,请说明理由.考点 存在量词与存在性命题题点 存在性命题求参数的范围解 假设存在.设 anpnq(p,q 为常数),则 ka2n1kp2n22kpqnkq21,Sn12pn(n1)qn.S2nSn132pn2qp2 n(pq),则 kp2n22kpqnkq2132pn2qp2 n(pq).故有kp232p,2kpqqp2,kq21pq,由,得 p0 或 kp32.当 p0 时,由,得 q0,而 pq0 不适合,故 p0.把 kp32代入,得 qp4;把 qp4代入,由 kp32,得 p3227.从而 q 827,k8164.故存在常数 k8164及等差数列 an3227n 827,满足题意.