张圣官
现实学习中,不少同学常常把“否命题”与“命题的否定”混为一谈.其实这两个概念是在不同的层面上研究问题时所出现的.“否命题”出现在“命题及其关系”中,指的是当原有命题(即原命题)为“若p则q”形式时,同时否定它的条件和结论得到“若┐p则┐q(读作若非p则非q)”,这称为原命题的否命题;而“命题的否定”是指将命题p(通常是较简单的命题)直接进行否定得到┐p,也即是直接得到命题的反面.
例1已知命题“全等三角形一定相似”,试写出它的否命题,并判断这两个命题的真假.
解将原命题改写为:若两个三角形全等,则它们一定相似.其否命题即为:若两个三角形不全等,则它们一定不相似.原命题为真,否命题为假.
点评将原命题首先改写成“若p则q”形式,是正确写出否命题的关键.当然还要注意这里的“一定”是语气助词而不是谓语动词,有的同学会写成:若两个三角形不全等,则它们不一定相似.这样写就错了!违背了常用逻辑的基本规则.事实上,在处理命题中含有“一定”、“必然”等词语的问题时有一个办法是切实可行的,这就是将它们去掉,因为它们仅仅是加强语气而已.
还有一点需要强调的是,原命题为真(假)时,否命题的真假性并不确定,即否命题可能为真也可能为假,这要根据具体的问题结论来确定.在四种命题关系中,原命题与逆否命题真假性相同,逆命题与否命题真假性相同.
例2写出命题p:“若a,b,c∈R,ac<0,则方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根”的否命题.
分析本题中对“p”的理解很关键,“a,b,c∈R”必须当做前提条件才行,而不能对它进行否定.否命题应该写成“若a,b,c∈R,ac≥0,则方程ax2+bx+c=0没有两个不相等的实数根”.
如果命题中含有逻辑联结词“或”、“且”、“非”时,那么在写“┐p”和“┐q”时要注意利用等价命题的原理和规律.
例3写出命题“若ab=0,则a=0或b=0”的否命题,并判断两个命题的真假.
分析原命题是真命题,逆命题是真命题,因此写出的否命题必须也为真命题才行.否命题应该为“若ab≠0,则a≠0且b≠0”,假如写成“若ab≠0,则a≠0或b≠0”的话就错了.
命题的否定是对命题p进行直接否定,通常针对的命题p是较为简单的命题.例如要对命题p:3>2进行否定,当然┐p就是“3不大于2”,也即是“3≤2”.再如,请写出命题“实数的绝对值是正数”的否定,答案是“实数的绝对值不是正数”还是“不是实数的绝对值不是正数”呢?第二个逻辑上发生了混乱,这可不是对命题进行否定,是不对的;第一个从逻辑关系上来讲是对的,但写法不太规范.究竟该怎样才好呢?较为科学的做法是先找到原有命题中省略的量词“任意”或“存在”.具体到这道题而言,命题“实数的绝对值是正数”是指“任意实数的绝对值是正数”还是指“存在实数的绝对值是正数”?显然指的是前者,这是一个全称命题,即p:“任意实数的绝对值都是正数”,那么它的否定应该是一个存在性命题,┐p:“存在一个实数,它的绝对值不是正数”.
写命题p的否定形式,不能一概在关键词前加“不”,而要搞清这个命题研究的对象是个体还是全体.如果研究的对象是个体,只须将“是”改成“不是”,将“不是”改成“是”即可.如果命题研究的对象不是一个个体,就不能这样简单地处理了,而要分清命题是全称命题还是存在性命题.因此,在表述一个命题的否定形式的时候,不仅“是”与“不是”要发生变化,有关命题的关键词也应发生相应的变化,建议大家将常见关键词及其否定形式做个统计分类,制成表格,以加深印象.
命题p与它的否定┐p的真假性一定相反,即命题p为真,┐p一定为假;命题p为假,┐p一定为真.利用其中的逻辑关系,有时可以简化解题过程.
例4已知命题p:“∃x∈R,ax2-2ax-3>0”是假命题,求实数a的取值范围.
分析本题若直接求解则较为繁难,由于该命题是存在性命题,因此依据上述全称命题与存在性命题的关系,将该命题的否定形式写出,依据 “命题真,其否定假;命题假,其否定真”可推知其否定形式必为真命题,从而求出满足题设要求的实数a的取值范围.
解因命题p:∃x∈R,ax2-2ax-3>0的否定形式为┐p:∀x∈R,ax2-2ax-3≤0恒成立,由“命题真,其否定假;命题假,其否定真”可知命题┐p是真命题.事实上,当a=0时,对任意的x∈R,不等式-3≤0恒成立;当a≠0时,借助二次函数的图象,数形结合,很容易知道:不等式ax2-2ax-3≤0恒成立的等价条件是a<0且其判别式Δ=4a2+12a≤0,即-3≤a<0.综合以上两种情形可知:┐p为真命题时,所求实数a的取值范围是-3≤a≤0,即命题p是假命题时,所求实数a的取值范围是[-3,0].
点评这里巧妙地借助全称命题与存在性命题的关系及真假的判定,将较为困难的问题等价转化为“在一个不等式ax2-2ax-3≤0恒成立的条件下,求实数a的取值范围”,使问题得到了巧妙的化归与转化,达到了化难为易,避繁就简的目的.
“否命题”与“命题的否定”这两个概念是在不同的层面上研究问题时所出现的,它们一般是不会碰面的.但是也需要注意一些特殊的情况下,既需要写出一个命题的否命题,也需要对它进行否定.这时怎么办好呢?一言以蔽之,各行其道就行了.
例5已知命题“对顶角相等”,试写出它的否命题以及该命题的否定,并分别判断它们的真假性.
分析写否命题前,先将原命题改为“若p则q”的形式.命题“对顶角相等”怎么表述呢?“若两个角是对顶角,则它们相等”,这样否命题写成“若两个角不是对顶角,则它们不相等”就行了;要对它进行否定之前,先看看原命题可以加上什么量词,是“任意”还是“存在”?发现命题“对顶角相等”是全称命题,可以改为“任意两个对顶角相等”,这样它的否定是存在性命题,写成“存在两个对顶角,它们不相等”就行了.在该题中,否命题以及命题的否定均为假命题.
例6已知命题“若x≥1,则x2≥1”,试写出它的否命题以及该命题的否定,并分别判断它们的真假性.
分析否命题为“若x<1,则x2<1”,是假命题;要对它进行否定之前,先将原命题变为“∀x≥1,x2≥1”,这样它的否定即为“∃x≥1,使x2<1”,该命题是假命题.