2-2ax+3≤0”是命題嗎?"/>
前不久,筆者所在的年級備課組統(tǒng)一布置的作業(yè)上有這樣一道填空題:若命題“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”是假命題,則實數(shù)a的取值范圍是.
大多數(shù)學生和教師都認同以下的解法(不妨叫方法1)和結(jié)果.
解 問題“若命題‘?x∈R,ax2?2ax+3≤0’是假命題,求實數(shù)a的取值范圍”,等價于“已知不等式ax2?2ax+3>0對任意x∈R恒成立,求實數(shù)a的取值范圍”.
于是有a =0或??
?Δa=>(0?, 2a )2?12a<0,
從而得到結(jié)果為:0≤a<3.
但是每個班級中也有一部分學生給出的結(jié)果為a∈R,問其理由,幾乎得到同樣的解釋(方法2):取x =2,此時得到3≤0,而“3≤0”顯然是一假命題也就是說,不管a取什么實數(shù),總存在實數(shù)x =2,使命題ax2?2ax+3≤0為假命題,所以a∈R.
碰到這樣的問題,有些教師感到無法解釋,最后認為此題本身有問題,理由是不等式“ax2?2ax+3≤0”中有兩個變量,從而不能判斷“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”的真假,所以“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”不是命題,既然不是命題,又何來“假命題”之說,所以題目有問題.題目有問題,結(jié)果多樣化也就不足為奇了.
這樣的解釋顯然不能讓大多數(shù)學生滿意.我們知道,能夠判斷真假的語句叫命題.在數(shù)學中,含有變量的語句一般不是命題,如“x >3”、“x2?2x? 3<0”、“x+2y=0”等都不是命題,因為無法判斷它們的真假,這些語句習慣上被稱為開語句.雖然開語句不是命題,但在開語句前面加上約束變量的量詞,那么就成為一個命題了,如“?x∈R,x2?2x?3<0”是真命題,而“?x∈R,x2?2x?3≥0”是假命題.
在本題中,由于不等式“ax2?2ax+3≤0”中有兩個變量,從而只約束一個變量依然不能判斷“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”的真假,所以若問“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”是否為命題時,答案應(yīng)是唯一的——它不是命題.
但筆者認為,在本題中,x和a兩個量不都是變量,其中a是常數(shù).我們可以這樣理解,比如當a =1時,“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”就成為“?x∈R,x2? 2x+3≤0”,它顯然是一個命題,而且是一個假命題;再比如當a =3時,“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”就成為“?x∈R,3x2?6x+3≤0”,即“?x∈R,x2?2x+1≤0”,它顯然也是一個命題,而且是真命題.所以本題的本意就是要求常數(shù)a的取值范圍,使“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”成為命題,而且是假命題,或者說,當“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”是命題而且是假命題時,求實數(shù)a的取值范圍.而“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”為假命題與它的否定“?x∈R,ax2?2ax+3 > 0”是真命題等價,所以方法1的解法和結(jié)果是正確的.
那么,方法2又錯在哪里呢?首先我們可以用上面的例子來說明方法2的結(jié)果是錯的,若結(jié)果是a∈R,則說明當a取任何實數(shù)時,“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”恒為假命題.但當a =3時,“?x∈R,ax2? 2ax+3≤0”卻為真命題.事實上,方法2中取x =2時得到3≤0,雖然“3≤0”是一個假命題,但這只能說明不論a為何實數(shù),“?x∈R,ax2?2ax+3 >0”恒為真命題,而不能說明“?x∈R,ax2?2ax+3≤0”恒為假命題,因為這兩個命題之間不是互為否定的關(guān)系.
說到這里,筆者又聯(lián)想到“利用真值表求參變量范圍”的一類題,比如以下兩例:
例1 已知命題p:方程x2+mx+1 =0有兩個不等的負實根,命題q:方程4x2+4(m?2)x+1 =0無實根.
若p或q為真,p且q為假,求實數(shù)m的取值范圍.
例2 已知p: x2?2x?3>0,q: x2?4<0.若p或q為真,p且q為假,求實數(shù)x的取值范圍.
兩個例題的形式也值得關(guān)注,由于不知m的取值情況而無法判斷“方程x2+mx+1 =0有兩個不等的負實根”的真假,所以它顯然不是命題,而“x2?2x?3>0”是典型的開語句,所以它也不是命題.但我們同樣可以將例1中的m和例2中的x視著常數(shù),這樣隨著常數(shù)m和x給定的值的變化,“方程x2+mx+1 = 0有兩個不等的負實根”和“x2?2x?3>0”就可以判斷真假,因而它們就是命題了.