2.4

含量词命题的否定

掌握量词互换和结论否定,准确写出命题的否定。

12 分钟常用逻辑用语
本文章目录

01 · 出发点

否定命题就是准确描述它失败的情形

否定“所有同学都到齐”不是“所有同学都没到”,而是“至少有一名同学没到”。量词命题的否定会同时改变量词和所述性质。

数学中的否定必须覆盖原命题恰好不成立的全部情形。正确写出否定,是反例构造、反证法和逻辑等价变形的基础。

02 · 概念

量词互换与性质否定

全称命题“xM, p(x)\forall x\in M,\ p(x)”失败,意味着在 MM 中至少存在一个对象使 p(x)p(x) 不成立,因此它的否定是“xM, ¬p(x)\exists x\in M,\ \neg p(x)”。

存在命题“xM, p(x)\exists x\in M,\ p(x)”失败,意味着 MM 中每个对象都不具有性质 pp,因此它的否定是“xM, ¬p(x)\forall x\in M,\ \neg p(x)”。否定不改变原论域。

03 · 方法

三步写出含量词命题的否定

  1. 01

    保持对象范围不变,识别原命题最外层是全称量词还是存在量词。

  2. 02

    \forall\exists 互换,再对性质 p(x)p(x) 作逻辑否定。

  3. 03

    检查新命题是否恰好描述原命题失败的情形,尤其核对严格与非严格不等号。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1否定一个全称不等式命题

写出命题“对任意实数 xx,都有 x22x+2>0x^2-2x+2>0”的否定,并判断原命题真假。

  1. 1

    原命题使用全称量词,论域为 R\mathbb R,因此否定要把全称量词换成存在量词。

  2. 2

    性质“x22x+2>0x^2-2x+2>0”的否定是“x22x+20x^2-2x+2\leq0”。

  3. 3

    配方得 x22x+2=(x1)2+11x^2-2x+2=(x-1)^2+1\geq1,所以不存在使其不大于零的实数。

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 全称命题的否定是存在一个反例。
  • 存在命题的否定是所有对象都不满足性质。
  • 论域保持不变,量词与被描述的性质都要正确变化。