白建奇
【摘要】常用邏輯用語(yǔ)中的全稱(chēng)量詞與存在量詞在近年的高考中愈發(fā)受到重視,含有量詞的題目不乏其數(shù),而且常出現(xiàn)在解答題中.由于語(yǔ)言的特殊性,在理解上存在一定困難.特別是形式上相同,但語(yǔ)言或者符號(hào)上存在一定的差異的問(wèn)題,常會(huì)因理解偏差導(dǎo)致錯(cuò)誤.因此我們將對(duì)這類(lèi)問(wèn)題進(jìn)行梳理和說(shuō)明.
【關(guān)鍵詞】全程量詞;存在量詞;恒成立;分離參數(shù)
在高中數(shù)學(xué)的題目中有許多只出現(xiàn)“任意”或者“存在”或者隱藏了量詞的,這些題目若將量詞還原了,都會(huì)含有全程量詞和存在量詞,下面就全程量詞與存在量詞相關(guān)的不等式問(wèn)題轉(zhuǎn)化成函數(shù)的最值問(wèn)題加以說(shuō)明,并通過(guò)例題對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和梳理.
如問(wèn)題:(1)若不等式x2+ax+1≥0在x∈0,12恒成立,求a的取值范圍.
(2)若不等式x2+ax+1≥0在x∈0,12有解,求a的取值范圍.
若將命題符號(hào)化:(1)x∈0,12,x2+ax+1≥0.(2)x∈0,12,x2+ax+1≥0.
全程量詞與存在量詞的不等式常見(jiàn)的轉(zhuǎn)化策略:
(1)是否存在實(shí)數(shù)m,使不等式m+f(x)>0對(duì)x∈R恒成立?試說(shuō)明理由;
(2)若存在一個(gè)實(shí)數(shù)x0,使不等式m-f(x0)>0成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
分析 題(1)容易理解,形式上是一個(gè)全稱(chēng)命題,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)不等式恒成立問(wèn)題!可運(yùn)用函數(shù)思想,研究函數(shù)g(x)=m+f(x)在R上的最小值;也可以按照套路將不等式m+f(x)>0分離參數(shù),轉(zhuǎn)化為不等式m>-f(x)恒成立,即研究函數(shù)g(x)=-f(x)在R上的最大值.從中可以看出含有全稱(chēng)量詞的問(wèn)題,常常可以轉(zhuǎn)化為恒成立問(wèn)題,而這個(gè)同學(xué)們是非常熟悉的套路,常采用分離參數(shù)法轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問(wèn)題加以研究.
然而(2)是一個(gè)特稱(chēng)命題.對(duì)于這類(lèi)含存在量詞的命題,理解上存在一定困難.老師可能會(huì)告訴你結(jié)論: x0∈R,m>f(x0)m>f(x)min.但是為什么呢?其實(shí)我們可以換個(gè)角度來(lái)理解,知道全稱(chēng)命題的否定是特稱(chēng)命題,特稱(chēng)命題的否定是全稱(chēng)命題,從而獲得一種思路:對(duì)于一個(gè)特稱(chēng)命題,先可對(duì)其否定,轉(zhuǎn)化為全稱(chēng)命題,求出此時(shí)變量的范圍,再求它的補(bǔ)集.
于是,(2)的否定形式為:對(duì)任意的實(shí)數(shù)x,不等式m-f(x)≤0成立,也轉(zhuǎn)化成了恒成立問(wèn)題,從而m≤f(x)min,注意到f(x)=(x-1)2+4≥4,于是m≤4,從而(2)的解為m>4.也就說(shuō)明了“x0∈R,m>f(x0)m>f(x)min”的正確性.
例2 函數(shù)f(x)=x2,g(x)=12x-m.
(1)若對(duì)于任意x1∈-1,3,x2∈0,2,都有f(x1)≥g(x2),求實(shí)數(shù)m的取值范圍;
(2)若對(duì)于任意x2∈0,2,總存在x1∈-1,3,使得f(x1)≥g(x2)成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
分析 這兩個(gè)題更為相似,極易出錯(cuò).問(wèn)題(1)是一個(gè)全稱(chēng)命題,可以像例1一樣轉(zhuǎn)化為不等式恒成立問(wèn)題處理.注意到兩個(gè)函數(shù)自變量不一樣,因此“對(duì)任意x1∈-1,3,x2∈0,2,都有f(x1)≥g(x2),求實(shí)數(shù)m的取值范圍”等價(jià)于“解含有參數(shù)m的不等式f(x)min≥g(x)max”,于是,只需f(0)≥g(0),從而m≥1為所求.
問(wèn)題(2)中若按照上述方法去處理,那就錯(cuò)了.因?yàn)轭}中含有存在量詞.類(lèi)比例1的做法,可以先考慮將f(x1)視作具體的參數(shù),這樣就是例1中的(1),即只需f(x1)≥g(x)max;其次將g(x)max視作具體的數(shù),研究存在x1∈-1,3使得f(x1)≥g(x)max成立,轉(zhuǎn)化為例1中的(2),從而須且只需f(x)max≥g(x)max成立.也即f(3)≥g(0),于是m≥-8為所求.
從中我們可以發(fā)現(xiàn),面對(duì)形同質(zhì)不同的問(wèn)題,要善于從已有的問(wèn)題或者概念本身出發(fā)去加以辨析和研究,如此才能更準(zhǔn)確地把握問(wèn)題的內(nèi)涵.
【參考文獻(xiàn)】
[1]李俊.含有全稱(chēng)量詞、存在量詞的不等式成立問(wèn)題的轉(zhuǎn)化策略.中學(xué)數(shù)學(xué)(高中版·上半月),2012(9).
[2]陳蘭清.淺談全稱(chēng)量詞和存在量詞的教學(xué). 福建中學(xué)數(shù)學(xué),2006(5).