1-2四种命题和充要条件综合练习有答案
高考第2课四种命题和充要条件

高中数学学习材料金戈铁骑整理制作第2课四种命题和充要条件【自主学习】第2课四种命题和充要条件(本课时对应学生用书第页)自主学习回归教材1.(选修2-1P8习题1改编)命题:“若x2<1,则-1<x<1”的逆否命题是. 【答案】若x≥1或x≤-1,则x2≥12.(选修2-1P7练习改编)命题“若x<0,则x2>0”及其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中正确命题的个数为.【答案】2【解析】原命题为真,所以逆否命题为真;逆命题为“若x2>0,则x<0”为假命题,所以否命题为假.3.(选修2-1P20习题改编)判断下列命题的真假.(填“真”或“假”)(1)命题“在△ABC中,若AB>AC,则C>B”的否命题为命题.(2)命题“若ab=0,则b=0”的逆否命题为命题.【答案】(1)真(2)假4.(选修2-1P9习题4(2)改编)“sin α=sin β”是“α=β”的条件.(填“充分不必要”、“必要不充分”、“ 充要”或“ 既不充分也不必要”)【答案】必要不充分5.(选修2-1P20习题改编)已知p,q都是r的必要条件,s是r的充分条件,q是s的充分条件,则r是q的条件,p是q的条件.【答案】充要必要【解析】q⇒s⇒r⇒q,所以r是q的充要条件;q⇒s⇒r⇒p,所以p是q的必要条件.1.记“若p则q”为原命题,则否命题为“若非p则非q”,逆命题为“若q则p”,逆否命题为“若非q则非p”.其中互为逆否命题的两个命题同真假,即等价,原命题与逆否命题等价,逆命题与否命题等价.因此,四种命题为真的个数只能是偶数.2.对命题“若p则q”而言,当它是真命题时,记作p⇒q,称p是q的充分条件,q是p的必要条件;当它是假命题时,记作p⇒/q,称p是q的非充分条件,q是p的非必要条件.3.①若p⇒q,且q⇒/p,则p是q的充分不必要条件;②若p⇒/q,且q⇒p,则p是q的必要不充分条件;③若p⇒q,且q⇒p,则p是q的充要条件,记作p⇔q;④若p⇒/p,且q⇒/p,则p是q的既不充分也不必要条件.4.证明命题条件的充要性时,既要证明原命题成立(即条件的充分性),又要证明它的逆命题成立(即条件的必要性).【要点导学】要点导学各个击破命题真假的判断例1在△ABC中,已知命题p:若C=60°,则sin2A+sin2B-sin A sin B=sin2C.(1)求证:命题p是真命题;(2)写出命题p的逆命题,判断逆命题的真假,并说明理由.【思维引导】(1)利用正弦定理将待证式转化为a2+b2-ab=c2,然后利用余弦定理即证;(2)分清命题p的条件与结论,正确地对原命题的条件和结论进行互换或否定.【解答】设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.(1)因为C=60°,由余弦定理得c2=a2+b2-2ab cos 60°,即c2=a2+b2-ab.由正弦定理sin a A =sin b B =sin cC , 得sin 2C=sin 2A+sin 2B-sin A sin B. 故命题p 是真命题.(2)命题p 的逆命题:在△ABC 中, 若sin 2A+sin 2B-sin A sin B=sin 2C ,则C=60°. 它是真命题.证明如下:由sin 2A+sin 2B-sin A sin B=sin 2C 和正弦定理得c 2=a 2+b 2-ab.而由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得cos C=12. 因为0°<C<180°,所以C=60°.【精要点评】对于命题真假的判定,关键是分清命题的条件与结论,只有将条件与结论分清,再结合所涉及的知识才能正确地判断命题的真假.变式 给出以下四个命题:①“若x+y=0,则x ,y 互为相反数”的逆命题; ②“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若q ≤-1,则x 2+x+q=0有实数根”的逆否命题; ④若a+b 是偶数,则整数a ,b 都是偶数. 其中真命题是 .(填序号) 【答案】①③【解析】①显然正确;②不全等的三角形的面积不相等,故②不正确;③原命题正确,所以它的逆否命题也正确;④若a+b 是偶数,则整数a ,b 都是偶数或都是奇数,故④不正确.【精要点评】对命题真假的判断,正确的命题要加以论证;不一定正确的命题要举出反例,这是最基本的数学思维方式.在判断命题真假的过程中,要注意简单命题与复合命题之间的真假关系;要注意四种命题之间的真假关系.原命题等价于逆否命题,但原命题与逆命题、否命题都不等价.因此,四种命题中真命题的个数只能是0,2或4.充要条件的判断例2从“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”和“既不充分也不必要”中,选出一种适当的填空.(1)(2015·泰安期末)已知a∈R,则“a2<a”是“a<1”的条件.(2)(2015·保定期末)若集合A={0,1},B={-1,a2},则“A∩B={1}”是“a=1”的条件.【思维引导】(1)找到不等式a2<a的解集为(0,1),然后根据“小范围能推大范围,大范围推不出小范围”进行判断.(2)判断充要条件时,可先分清条件与结论,若由条件能推出结论,则充分性满足;若由结论能推出条件,则必要性满足.【答案】(1)充分不必要(2)必要不充分【解析】(1)因为由a2<a,可得0<a<1,所以“a2<a”是“a<1”的充分不必要条件.(2)若A∩B={1},则a2=1,a=±1,所以充分性不满足,必要性满足,故“A∩B={1}”是“a=1”的必要不充分条件.【精要点评】在判断充分条件及必要条件时,首先要分清哪个是条件,哪个是结论;其次,要从两个方面,即“充分”与“必要”分别考查.判定时,对于有关范围的问题也可以从集合观点看,如p,q对应的范围为集合A,B,若AB,则A是B 的充分条件,B是A的必要条件;若A=B,则A,B互为充要条件.变式从“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”和“既不充分也不必要条件”中,选出一种适当的填空.(1)“x=2kπ+π4(k∈Z)”是“tan x=1”的;(2)“22x y >⎧⎨>⎩,”是“44x y xy +>⎧⎨>⎩,”的 ;(3)“m<12”是“一元二次方程x 2+x+m=0有实数解”的 ; (4)对于数列{a n },“a n+1>|a n |(n ∈N *)”是“数列{a n }为递增数列”的 ;(5)“函数f (x )=x 3+2x 2+mx+1在(-∞,+∞)上单调递增”是“m ≥289x x +对任意的x>0恒成立”的 .【思维引导】判定p 是q 的什么条件,实际上就是判断“若p 则q ”和它的逆命题“若q 则p ”的真假,这部分内容经常与其他知识点相结合考查.【答案】(1)充分不必要条件 (2)充分不必要条件 (3)必要不充分条件 (4)充分不必要条件 (5)充要条件【解析】(1)因为x=2k π+π4(k ∈Z )⇒tan x=1,但反过来不一定成立,即tan x=1⇒x=k π+π4(k ∈Z ),(2)因为x>2,y>2,根据不等式的性质易得x+y>4,xy>4,但反过来不一定成立,如x=13,y=24.(3)一元二次方程x 2+x+m=0有实数解⇔m ≤14,因为m ≤14⇒m<12,反之不成立,所以是必要不充分条件.(4)因为a n+1>|a n |(n ∈N *), 所以当n ≥2时,a n >0, 即当n ≥2时,a n+1>a n . 若a 1≥0,有a 2>|a 1|=a 1,若a 1<0,a 2>a 1显然成立,充分性得证.当数列{a n }为递增数列时,设a n =1-2n⎛⎫ ⎪⎝⎭,则a 2>|a 1|不成立.(5)函数f (x )=x 3+2x 2+mx+1在(-∞,+∞)上单调递增⇔f'(x )=3x 2+4x+m ≥0恒成立⇔Δ=16-12m ≤0⇔m ≥43.m ≥289xx +对任意x>0恒成立⇔m ≥2max 89x x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,又289x x +=89x x +≤892x x ⋅=43,所以m ≥43. 【精要点评】在判断时注意反例的应用;在判断“若p 则q ”较繁琐时,可以利用它的逆否命题“若非q 则非p ”,判断其是否正确;有时将某些条件转化为与它等价的条件再与另一条件进行判断会更简单 .结合充要条件求参数例3 已知集合M={x|x<-3或x>5},P={x|(x-a )(x-8)≤0}. (1)求实数a 的取值范围,使它成为M ∩P={x|5<x ≤8}的充要条件; (2)求实数a 的一个值,使它成为M ∩P={x|5<x ≤8}的一个充分不必要条件; (3)求实数a 的取值范围,使它成为M ∩P={x|5<x ≤8}的一个必要不充分条件. 【思维引导】求a 的取值范围使它成为M ∩P 的不同条件,可借助集合的观点,根据要求,求出成立时a 的取值范围.【解答】(1)由M ∩P={x|5<x ≤8},得-3≤a ≤5, 因此M ∩P={x|5<x ≤8}的充要条件是-3≤a ≤5.(2)即在集合{a|-3≤a ≤5}中取一个值,如取a=0,此时必有M ∩P={x|5<x ≤8}; 反之,M ∩P={x|5<x ≤8}未必有a=0,故a=0是所求的一个充分不必要条件. (3)即求一个集合Q ,使{a|-3≤a ≤5}是集合Q 的一个真子集.如果{a|a≤5},那么未必有M∩P={x|5<x≤8},但是M∩P={x|5<x≤8}时,必有a≤5,故a≤5是所求的一个必要不充分条件.【精要点评】解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式求解.变式(2015·南通期中)若不等式x-1x>0成立的充分不必要条件是x>a,则实数a的取值范围是.【答案】[1,+∞)【解析】由不等式x-1x>0,得(1)(-1)x xx>0,得-1<x<0或x>1.由充分不必要条件的含义可知{x|x>a}为不等式解集的真子集,进而得到a≥1.充要条件的证明例4已知a,b,c都是实数,求证:方程ax2+bx+c=0有一个正根和一个负根的充要条件是ac<0.【思维引导】证明充分性,由“ac<0”推出“方程ax2+bx+c=0有一个正根和一个负根”,证明必要性是由“方程ax2+bx+c=0有一个正根和一个负根”推出“ac<0”,主要根据判别式、一元二次方程的根与系数的关系进行论证.【解答】设原方程的两根分别为x1,x2.①充分性:由ac<0,得a,c异号,所以Δ=b2-4ac>0,且x1x2=ca<0.故方程ax2+bx+c=0有一正一负两个实根.所以ac<0是原方程有一正一负两个实根的充分条件.②必要性:若方程ax2+bx+c=0有一个正根和一个负根,不妨设x1>0,x2<0,则x1x2<0,即ca<0,所以a,c异号,即ac<0.故ac<0是原方程有一正一负两个实根的必要条件.综上,ac<0是原方程有一正一负两个实根的充要条件.【精要点评】充要条件的证明应注意:(1)一般地,条件已知,证明结论成立是充分性,结论已知,推出条件成立是必要性.(2)有关充要条件的证明问题,要分清哪个是条件,哪个是结论.变式设数列{a n},{b n},{c n}满足:b n=a n-a n+2,c n=a n+2a n+1+3a n+2(n=1,2,3,…),求证:数列{a n}为等差数列的充要条件是{c n}为等差数列且b n≤b n+1(n=1,2,3,…).【解答】必要性:设{a n}是公差为d1的等差数列,则b n+1-b n=(a n+1-a n+3)-(a n-a n+2)=(a n+1-a n)-(a n+3-a n+2)=d1-d1=0,所以b n≤b n+1(n=1,2,3,…)成立.又c n+1-c n=(a n+1-a n)+2(a n+2-a n+1)+3(a n+3-a n+2)=d1+2d1+3d1=6d1(常数)(n=1,2,3,…),所以数列{c n}为等差数列.充分性:设数列{c n}是公差为d2的等差数列,且b n≤b n+1(n=1,2,3,…).因为c n=a n+2a n+1+3a n+2,①所以c n+2=a n+2+2a n+3+3a n+4,②①-②,得c n-c n+2=(a n-a n+2)+2(a n+1-a n+3)+3(a n+2-a n+4)=b n+2b n+1+3b n+2.因为c n-c n+2=(c n-c n+1)+(c n+1-c n+2)=-2d2,所以b n+2b n+1+3b n+2=-2d2,③从而有b n+1+2b n+2+3b n+3=-2d2,④④-③,得(b n+1-b n)+2(b n+2-b n+1)+3(b n+3-b n+2)=0.⑤因为b n+1-b n≥0,b n+2-b n+1≥0,b n+3-b n+2≥0,所以由⑤得b n+1-b n=0(n=1,2,3,…).由此不妨设b n=d3(n=1,2,3,…),则a n-a n+2=d3(常数).由此c n=a n+2a n+1+3a n+2⇒c n=4a n+2a n+1-3d3,从而c n+1=4a n+1+2a n+2-3d3,两式相减得c n+1-c n=2(a n+1-a n)-2d3,因此a n+1-a n=12(cn+1-c n)+d3=12d2+d3(常数)(n=1,2,3,…),所以数列{a n}为等差数列.综上,数列{a n}为等差数列的充要条件是{c n}为等差数列且b n≤b n+1(n=1,2,3,…).1.(2014·安徽卷)“x<0”是“ln(x+1)<0”的条件.【答案】必要不充分【解析】由ln(x+1)<0,得0<1+x<1,所以-1<x<0,而(-1,0)是(-∞,0)的真子集,所以“x<0”是“ln(x+1)<0”的必要不充分条件.2.(2015·安徽卷)设命题p:1<x<2,q:2x>1,则p是q的条件.【答案】充分不必要【解析】由q:2x>1=20,解得x>0,所以p⇒q,但q p,所以p是q的充分不必要条件.3.(2015·南通模考)已知集合M={x|x-2<0},N={x|x<a},若“x∈M”是“x∈N” 的充分条件,则实数a的取值范围是.【答案】[2,+∞)【解析】由题意得M={x|x-2<0}={x|x<2},因为“x∈M”是“x∈N”的充分条件,所以M⊆N,所以a≥2.4.求证:方程mx2-2x+3=0有两个同号且不相等的实数根的充要条件是0<m<1 3.【解答】①充分性:因为0<m<13,所以方程mx2-2x+3=0的判别式Δ=4-12m>0,且3m>0,所以方程mx2-2x+3=0有两个同号且不相等的实数根.②必要性:若方程mx2-2x+3=0有两个同号且不相等的实数根,则有124-1203mx xm∆=>⎧⎪⎨=>⎪⎩,,所以0<m<13.综上,得证.趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》中的练习第3~4页.【检测与评估】第2课四种命题和充要条件一、填空题1.命题“若a>b,则a+1>b”的逆否命题是.2.(2014·启东中学)若使“x≥1”与“x≥a”恰有一个成立的充要条件为{x|0≤x<1},则实数a的值是.3.(2015·重庆卷)“x>1”是“lo12g(x+2)<0”的条件.4.设集合S={0,a},T={x∈Z|x2<2},则“a=1”是“S⊆T”的条件.5.若命题“ax2-2ax-3>0不成立”是真命题,则实数a的取值范围是.6.设n∈N*,则一元二次方程x2-4x+n=0有整数解的充要条件是n=.7.已知命题p:|x|>a,q:-12-1xx>0.若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是.8.(2015·郑州质检)给定方程:12x⎛⎫⎪⎝⎭+sin x-1=0,下列命题中:①该方程没有小于0的实数解;②该方程有无数个实数解;③该方程在(-∞,0)内有且只有一个实数根;④若x0是方程的实数根,则x0>-1.其中正确的命题是.(填序号)二、解答题9.(2014·惠州一模)已知集合A=2331224|y y x x x⎧⎫⎡⎤=-+∈⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭,,,B={x|x+m2≥1}.若命题p:x∈A,命题q:x∈B,并且p是q的充分条件,求实数m的取值范围.10.设a,b,c为△ABC的三边,求证:方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根的充要条件是a2=b2+c2.11.已知函数f(x)=4sin2π4x⎛⎫+⎪⎝⎭-23cos 2x-1,且给定命题p:x<π4或x>π2,x∈R.若命题q:-2<f(x)-m<2,且¬p是q的充分条件,求实数m的取值范围.三、选做题(不要求解题过程,直接给出最终结果)12.已知集合A={x|x2+2x-3≤0},B={x|(x-2a)[x-(a2+1)]≤0}.若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是.13.(2015·黄山质检)在平面直角坐标系中,定义两点P(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“直角距离”为d(P,Q)=|x1-x2|+|y1-y2|.现有以下命题:①已知两点P(2,3),Q(sin2α,cos2α),则d(P,Q)为定值;②原点O到直线x-y+1=0上任意一点P的直角距离d(O,P)的最小值为2 2;③若PQ表示P,Q两点间的距离,那么PQ≥22d(P,Q);其中为真命题的是.(填序号) 【检测与评估答案】第2课 四种命题和充要条件1.若a+1≤b ,则a ≤b2.0 【解析】由题意可得1x x a <⎧⎨≥⎩, 或1x x a ≥⎧⎨<⎩, 成立的充要条件为{x|0≤x<1},所以a=0.3.充分不必要 【解析】lo 12g (x+2)<0⇔x+2>1⇔x>-1,故“x>1”是“lo12g (x+2)<0”的充分不必要条件.4.充分不必要 【解析】当a=1时,S={0,1},又T={-1,0,1},则S ⊆T ,所以充分性成立;当S ⊆T 时,a=1或-1,所以必要性不成立.5.[-3,0] 【解析】因为命题“ax 2-2ax-3>0不成立”是真命题,则有a=0或204120a a a <⎧⎨+≤⎩,,解得a ∈[-3,0].6. 3或4 【解析】由x 2-4x+n=0,得(x-2)2=4-n ,即x=2±4-n .因为n ∈N *,方程要有整数解,所以n=3或4,故当n=3或4时方程有整数解.7. (-∞,0) 【解析】由命题p :|x|>a ⇔R 0-0x a x a x a a ∈<⎧⎨<>≥⎩,,或,,q :-12-1x x >0⇔x<12或x>1.因为p 是q 的必要不充分条件,所以使命题q 成立的不等式的解集是使命题p 成立的不等式解集的子集,所以a<0.8.②③④ 【解析】由题意可知方程12x ⎛⎫ ⎪⎝⎭+sin x-1=0的解等价于函数y=1-12x⎛⎫ ⎪⎝⎭与y=sin x 的图象交点的横坐标,在同一平面直角坐标系中分别作出它们的图象如图所示.(第8题)由图象可知:①该方程存在小于0的实数解,故①错误;②该方程有无数个实数解,故②正确;③该方程在(-∞,0)内有且只有一个实数解,故③正确;④若x 0是该方程的实数解,则x 0>-1,故④正确.9.由y=x 2-32x+1,配方得y=23-4x ⎛⎫ ⎪⎝⎭+716.因为x ∈324⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,所以y min =716,y max =2,即y ∈7216⎡⎤⎢⎥⎣⎦,,所以A=7|216y y ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭. 由x+m 2≥1,得x ≥1-m 2,B={x|x ≥1-m 2}. 因为p 是q 的充分条件,所以A ⊆B ,所以1-m 2≤716,解得m ≥34或m ≤-34.故实数m 的取值范围是3,4⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦∪34∞⎡⎫+⎪⎢⎣⎭,.10.设m 是两个方程的公共根,显然m ≠0. 由题设知m 2+2am+b 2=0, ① m 2+2cm-b 2=0, ② 由①+②得2m (a+c+m )=0,所以m=-(a+c),③将③代入①得(a+c)2-2a(a+c)+b2=0,化简得a2=b2+c2,所以所给的两个方程有公共根的必要条件是a2=b2+c2.下面证明充分性.因为a2=b2+c2,所以方程x2+2ax+b2=0可化为x2+2ax+a2-c2=0,它的两个根分别为x1=-(a+c),x2=c-a.同理,方程x2+2cx-b2=0的两根分别为x3=-(a+c),x4=a-c.因为x1=x3,所以方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根.综上所述,方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根的充要条件是a2=b2+c2.11.由q可得()-2() 2. m f xm f x>⎧⎨<+⎩,因为¬p是q的充分条件,所以在π4≤x≤π2的条件下,()-2()2m f xm f x>⎧⎨<+⎩,恒成立.由已知得,f(x)=2π1cos22x⎡⎤⎛⎫-+⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦-23cos 2x-1=2sin 2x-23cos 2x+1=4sinπ2-3x⎛⎫⎪⎝⎭+1.由π4≤x≤π2,知π6≤2x-π3≤2π3,所以3≤4sinπ2-3x⎛⎫⎪⎝⎭+1≤5.故当x=5π12时,f(x)max=5,当x=π4时,f(x)min=3,所以只需5-232mm>⎧⎨<+⎩,成立,即3<m<5.所以m的取值范围是(3,5).12.3--2∞⎛⎤⎥⎝⎦,【解析】因为集合A={x|x2+2x-3≤0}={x|-3≤x≤1},B={x|2a≤x≤a2+1}.因为“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,所以A B,所以2112-3aa⎧+≥⎨≤⎩,,且等号不能同时取得,解得a≤-32,故实数a的取值范围是3--2∞⎛⎤⎥⎝⎦,.13.①③【解析】已知两点P(2,3),Q(sin2α,cos2α),则d(P,Q)=|2-sin2α|+|3-cos2α|=2-sin2α+3-cos2α=4,所以①正确;设直线上任意一点为(x,x+1),则原点O 到直线x-y+1=0上任意一点P的直角距离d(O,P)=|x|+|x+1|≥|x+1-x|=1,即其最小值为1,所以命题②错误;由基本不等式a2+b2≥12(a+b)2得PQ=221212(-)(-)x x y y+≥22(|x1-x2|+|y1-y2|)=22d(P,Q),所以命题③成立,综上所述,正确的命题为①③.。
02命题及其关系充分必要条件(经典题型+答案)

命题及其关系、充分条件与必要条件一、命题的概念在数学中用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题.二、四种命题及其关系1.四种命题间的相互关系2.四种命题的真假关系(1)两个命题互为逆否命题,它们有相同真假性;(2)两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系。
三、充分条件与必要条件1.如果p ⇒q ,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件.2.如果p ⇒q ,q ⇒p ,则p 是q 的充要条件.抓住关键词:大必小充。
即大范围推小范围时,大范围是必要条件,小范围是充分条件。
例1:|x|>1是x>1的 ( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分又不必要条件 解: |x|>1⇔x>1或x<-1,故x>1⇒|x|>1,但|x|>1 x>1,∴|x|>1是x>1的必要不充分条件.另解:根据大必小充原理,容易判断|x|>1是大范围,x>1是小范围,故|x|>1是x>1的必要不充分条件. 例2:下列命题是真命题的为 ( )A .若1x =1y,则x =y B .若x 2=1,则x =1 C .若x =y ,则x =y D .若x <y ,则x 2<y 2 解:由1x =1y得x =y ,A 正确,易知B 、C 、D 错误. 3.命题“若a 2+b 2=0,a ,b ∈R ,则a =b =0”的逆否命题是 ( )A .若a ≠b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2=0B .若a =b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0C .若a ≠0且b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0D .若a ≠0或b ≠0,a ,b ∈R ,则a 2+b 2≠0 解:写逆否命题只要交换命题的条件与结论,并分别否定条件与结论即可.答案D 。
2020版高考江苏数学大一轮精准复习精练:1.2 命题的四种形式充分、必要条件 Word版含解析

1.2命题的四种形式,充分、必要条件挖命题【考情探究】考点内容解读5年考情预测热度考题示例考向关联考点命题及其关系1.命题的改写2.命题的真假判断★☆☆充分、必要条件1.条件的判断2.命题条件的应用★☆☆分析解读命题的四种形式,充分、必要条件在江苏高考中一般不会单独考查,往往和其他知识点综合起来考查.主要考查方式有:(1)命题真假的判定,命题的四种形式的相互转化;(2)以数学相关知识为载体,考查充分条件、必要条件的概念及判断;(3)利用命题的逆否命题的真假来判断原命题的真假.破考点【考点集训】考点一命题及其关系1.(2019届江苏海安中学检测)命题:“若x∈R,则x2≥0”的逆否命题是“”.答案若x2<0,则x∉R2.(2019届江苏南京一中检测)下列命题中的真命题是(填序号).①“若a>b,则a2>b2”的否命题;②“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;③“若x2<4,则-2<x<2”的逆否命题.答案②③考点二充分、必要条件1.(2019届江苏太仓中学检测)“log2x<1”是“x2-x-2<0”成立的条件.(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分又不必要”中选填一个)答案充分不必要2.设α,β是两个不同的平面,m是直线且m⊂α,则“m∥β”是“α∥β”的条件.答案必要不充分3.(2019届江苏苏州新区实验中学检测)在△ABC中,“A≠60°”是“cos A≠12”的条件(请填写“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”).答案充要4.(2018江苏启东中学高三检测)已知集合A={x|y=lg(4-x)},集合B={x|x<a},若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是.答案(4,+∞)5.若“x2>1”是“x<a”的必要不充分条件,则a的最大值为.答案-1炼技法【方法集训】方法一四种命题的关系及其真假判断的策略1.命题“若m>0,则关于x的方程x2+x-m=0有实数根”与它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为.答案 22.已知命题p:“若|a|=|b|,则a≠b”,命题q:“若a=b,则|a|≠|b|”,则p是q的.(填“逆命题”“否命题”或“逆否命题”)答案逆否命题方法二充分、必要条件的判断方法1.设集合M={1,2},N={a2},则“a=1”是“N⊆M”的条件.答案充分不必要2.(2018江苏泰州中学高三学情调研)“a=0”是“函数f(x)=x3+ax2(x∈R)为奇函数”的条件. 答案充要3.“2a>2b”是“lg a>lg b”的.(填“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充要条件”或“既不充分又不必要条件”)答案必要不充分条件方法三由充分、必要条件求参数的值(范围)1.若x>2m2-3是-1<x<4的必要不充分条件,则实数m的取值范围是.答案[-1,1]2.若x<m-1或x>m+1是x2-2x-3>0的必要不充分条件,则实数m的取值范围为.答案[0,2]过专题【五年高考】统一命题、省(区、市)卷题组考点一命题及其关系。
高中数学命题与充要条件练习题附答案精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版1.已知x∈R,命题“若x2>0,则x>0”的逆命题、否命题和逆否命题中,正确命题的个数是()A.0B.1C.2 D.3解析:选C.命题“若x2>0,则x>0”的逆命题是“若x>0,则x2>0”,是真命题;否命题是“若x2≤0,则x≤0”,是真命题;逆否命题是“若x≤0,则x2≤0”,是假命题.综上,以上3个命题中真命题的个数是2.故选C.2.已知命题p:“正数a的平方不等于0”,命题q:“若a不是正数,则它的平方等于0”,则q是p的()A.逆命题B.否命题C.逆否命题D.否定解析:选B.命题p:“正数a的平方不等于0”可写成“若a是正数,则它的平方不等于0”,从而q是p的否命题.3.(2018·陕西质量检测(一))设a,b∈R,则“(a-b)a2<0”是“a<b”的()A.充分不必要条件B.充要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件解析:选A.由(a-b)a2<0可知a2≠0,则一定有a-b<0,即a<b;但是a<b即a -b<0时,有可能a=0,所以(a-b)a2<0不一定成立,故“(a-b)a2<0”是“a<b”的充分不必要条件,选A.4.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,则“sin A>sin B”是“a>b”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选C.设△ABC外接圆的半径为R,若sin A>sin B,则2R sin A>2R sin B,即a>b;若a>b,则a2R>b2R,即sin A>sin B,所以在△ABC中,“sin A>sin B”是“a>b”的充要条件,故选C.5.有下列命题:①“若x+y>0,则x>0且y>0”的否命题;②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m ≥1,则mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集是R ”的逆命题; ④“若a +7是无理数,则a 是无理数”的逆否命题. 其中正确的是( ) A .①②③ B .②③④ C .①③④D .①④解析:选C .①的逆命题为“若x >0且y >0,则x +y >0”为真,故否命题为真; ②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题; ③的逆命题为“若mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集为R ,则m ≥1”. 因为当m =0时,解集不是R ,所以应有⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ<0,即m >1.所以③是真命题;④原命题为真,逆否命题也为真.6.(2018·石家庄模拟)“log 2(2x -3)<1”是“4x >8”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A .由log 2(2x -3)<1⇒0<2x -3<2⇒32<x <52,4x >8⇒2x >3⇒x >32,所以“log 2(2x -3)<1”是“4x >8”的充分不必要条件,故选A .7.已知直线l ,m ,其中只有m 在平面α内,则“l ∥α”是“l ∥m ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B .当l ∥α时,直线l 与平面α内的直线m 平行、异面都有可能,所以l ∥m 不一定成立;当l ∥m 时,根据直线与平面平行的判定定理知直线l ∥α,即“l ∥α”是“l ∥m ”的必要不充分条件,故选B .8.命题“对任意x ∈[1,2),x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( ) A .a ≥4 B .a >4 C .a ≥1D .a >1解析:选B .要使“对任意x ∈[1,2),x 2-a ≤0”为真命题,只需要a ≥4,所以a >4是命题为真的充分不必要条件.9.(2017·高考浙江卷)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4 + S 6>2S 5”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C .因为{a n }为等差数列,所以S 4+S 6=4a 1+6d +6a 1+15d =10a 1+21d ,2S 5=10a 1+20d ,S 4+S 6-2S 5=d ,所以d >0⇔S 4+S 6>2S 5,故选C .10.(2018·惠州第三次调研)设函数y =f (x ),x ∈R ,“y =|f (x )|是偶函数”是“y =f (x )的图象关于原点对称”的( )A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选C .设f (x )=x 2,y =|f (x )|是偶函数,但是不能推出y =f (x )的图象关于原点对称.反之,若y =f (x )的图象关于原点对称,则y =f (x )是奇函数,这时y =|f (x )|是偶函数,故选C .11.(2018·贵阳检测)设向量a =(1,x -1),b =(x +1,3),则“x =2”是“a ∥b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A .依题意,注意到a ∥b 的充要条件是1×3=(x -1)(x +1),即x =±2.因此,由x =2可得a ∥b ,“x =2”是“a ∥b ”的充分条件;由a ∥b 不能得到x =2,“x =2”不是“a ∥b ”的必要条件,故“x =2”是“a ∥b ”的充分不必要条件,选A .12.(2018·郑州第一次质量预测)已知命题p :1a >14,命题q :∀x ∈R ,ax 2+ax +1>0,则p 成立是q 成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A .命题p 等价于0<a <4.命题q ,对∀x ∈R ,ax 2+ax +1>0,必有⎩⎪⎨⎪⎧a =01>0或⎩⎪⎨⎪⎧a >0a 2-4a <0,则0≤a <4,所以命题p 成立是命题q 成立的充分不必要条件,故选A . 13.下列命题中为真命题的是________. ①命题“若x >1,则x 2>1”的否命题; ②命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题; ③命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题; ④命题“若x 2>1,则x >1”的逆否命题.解析:对于①,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x 2=4>1,故①为假命题;对于②,命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题为“若x >|y |,则x >y ”,分析可知②为真命题;对于③,命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”,易知当x =-2时,x 2+x -2=0,故③为假命题;对于④,命题“若x 2>1,则x >1”的逆否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x 2=4>1,故④为假命题.答案:②14.给出命题:若函数y =f (x )是幂函数,则函数y =f (x )的图象不过第四象限.在它的逆命题、否命题、逆否命题3个命题中,真命题的个数是________.解析:原命题是真命题,故它的逆否命题是真命题;它的逆命题为“若函数y =f (x )的图象不过第四象限,则函数y =f (x )是幂函数”,显然逆命题为假命题,故原命题的否命题也为假命题.因此在它的逆命题、否命题、逆否命题3个命题中真命题只有1个.答案:115.若命题“ax 2-2ax -3>0不成立”是真命题,则实数a 的取值范围是________. 解析:由题意知ax 2-2ax -3≤0恒成立,当a =0时,-3≤0成立;当a ≠0时,得⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=4a 2+12a ≤0,解得-3≤a <0,故-3≤a ≤0. 答案:[-3,0]16.(2018·长沙模拟)给出下列命题:①已知集合A ={1,a },B ={1,2,3},则“a =3”是“A ⊆B ”的充分不必要条件; ②“x <0”是“ln(x +1)<0”的必要不充分条件;③“函数f (x )=cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π”是“a =1”的充要条件;④“平面向量a 与b 的夹角是钝角”的充要条件是“a·b <0”.其中正确命题的序号是________.(把所有正确命题的序号都写上)解析:①因为“a =3”可以推出“A ⊆B ”,但“A ⊆B ”不能推出“a =3”,所以“a =3”是“A ⊆B ”的充分不必要条件,故①正确;②“x <0”不能推出“ln(x +1)<0”,但“ln(x +1)<0”可以推出“x <0”,所以“x <0”是“ln(x +1)<0”的必要不充分条件,故②正确;③f (x )=cos 2ax -sin 2ax =cos 2ax ,若其最小正周期为π,则2π2|a |=π⇒a =±1,因此“函数f (x )=cos 2ax -sin 2ax 的最小正周期为π”是“a =1”的必要不充分条件,故③错误;④“平面向量a 与b 的夹角是钝角”可以推出“a·b <0”,但由“a·b <0”,得“平面向量a 与b 的夹角是钝角或平角”,所以“a·b <0”是“平面向量a 与b 的夹角是钝角”的必要不充分条件,故④错误.正确命题的序号是①②.答案:①②1.(2017·高考天津卷)设θ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A .因为⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12⇔-π12<θ-π12<π12⇔0<θ<π6, sin θ<12⇔θ∈⎝⎛⎭⎫2k π-7π6,2k π+π6,k ∈Z ,⎝⎛⎭⎫0,π6⎝⎛⎭⎫2k π-7π6,2k π+π6,k ∈Z ,所以“⎪⎪⎪⎪θ-π12<π12”是“sin θ<12”的充分而不必要条件. 2.下列选项中,p 是q 的必要不充分条件的是( ) A .p :x =1,q :x 2=x B .p :|a |>|b |,q :a 2>b 2 C .p :x >a 2+b 2,q :x >2ab D .p :a +c >b +d ,q :a >b 且c >d解析:选D.A 中,x =1⇒x 2=x ,x 2=x ⇒x =0或x =1⇒/ x =1,故p 是q 的充分不必要条件;B 中,因为|a |>|b |,根据不等式的性质可得a 2>b 2,反之也成立,故p 是q 的充要条件;C 中,因为a 2+b 2≥2ab ,由x >a 2+b 2,得x >2ab ,反之不成立,故p 是q 的充分不必要条件;D 中,取a =-1,b =1,c =0,d =-3,满足a +c >b +d ,但是a <b ,c >d ,反之,由同向不等式可加性得a >b ,c >d ⇒a +c >b +d ,故p 是q 的必要不充分条件.综上所述,故选D.3.已知p :x ≥k ,q :(x +1)(2-x )<0,如果p 是q 的充分不必要条件,则实数k 的取值范围是( )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .[1,+∞)D .(-∞,-1]解析:选B .由q :(x +1)(2-x )<0,得x <-1或x >2,又p 是q 的充分不必要条件,所以k >2,即实数k 的取值范围是(2,+∞),故选B .4.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<2x <8,x ∈R ,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R },若x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.解析:因为A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<2x <8,x ∈R ={x |-1<x <3},x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,所以A B ,所以m +1>3,即m >2.答案:m >25.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,B ={x |x +m 2≥1}.若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解:y =x 2-32x +1=⎝⎛⎭⎫x -342+716,因为x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,所以716≤y ≤2, 所以A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |716≤y ≤2.由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2, 所以B ={x |x ≥1-m 2}.因为“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,所以A ⊆B ,所以1-m 2≤716,解得m ≥34或m ≤-34,故实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-34∪⎣⎡⎭⎫34,+∞. 6.已知两个关于x 的一元二次方程mx 2-4x +4=0和x 2-4mx +4m 2-4m -5=0,求两方程的根都是整数的充要条件.解:因为mx 2-4x +4=0是一元二次方程,所以m ≠0.又另一方程为x 2-4mx +4m 2-4m -5=0,且两方程都要有实根,所以⎩⎪⎨⎪⎧Δ1=16(1-m )≥0,Δ2=16m 2-4(4m 2-4m -5)≥0,解得m ∈⎣⎡⎦⎤-54,1. 因为两方程的根都是整数, 故其根的和与积也为整数,所以⎩⎪⎨⎪⎧4m∈Z ,4m ∈Z ,4m 2-4m -5∈Z .所以m 为4的约数. 又因为m ∈⎣⎡⎦⎤-54,1, 所以m =-1或1.当m =-1时,第一个方程x 2+4x -4=0的根为非整数; 而当m =1时,两方程的根均为整数, 所以两方程的根均为整数的充要条件是m =1.。
第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件(有答案)

第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件【考纲下载】1.理解命题的概念.2.了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.3.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.1.命题的概念用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题及其关系(1)四种命题间的相互关系(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.3.充分条件与必要条件(1)若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.(2)若p⇔q,则p与q互为充要条件.(3)若p⇒/ q,且q⇒/ p,则p是q的既不充分也不必要条件.1.一个命题的否命题与这个命题的否定是同一个命题吗?提示:不是,一个命题的否命题是既否定该命题的条件,又否定该命题的结论,而这个命题的否定仅是否定它的结论.2.“p是q的充分不必要条件”与“p的一个充分不必要条件是q”两者的说法相同吗?提示:两者说法不相同.“p的一个充分不必要条件是q”等价于“q是p的充分不必要条件”,显然这与“p是q的充分不必要条件”是截然不同的.1.(2013·福建高考)已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”是“A⊆B”的( ) A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A 当a=3时,A={1,3},A⊆B;反之,当A⊆B时,a=2或3,所以“a=3”是“A⊆B”的充分而不必要条件.2.命题“若x2>y2,则x>y”的逆否命题是( )A.“若x<y,则x2<y2”B.“若x>y,则x2>y2”C.“若x≤y,则x2≤y2”D.“若x≥y,则x2≥y2”解析:选C 根据原命题和逆否命题的条件和结论的关系得命题“若x2>y2,则x>y”的逆否命题是“若x≤y,则x2≤y2”.3.(教材习题改编)命题“如果b2-4ac>0,则方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实根”的否命题、逆命题和逆否命题中,真命题的个数为( )A.0 B.1 C.2 D.3解析:选D 原命题为真,则它的逆否命题为真,逆命题为“若方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实根,则b2-4ac>0”,为真命题,则它的否命题也为真.4.命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是 ( )A.若f(x)是偶函数,则f(-x)是偶函数B.若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数C.若f(-x)是奇函数,则f(x)是奇函数D.若f(-x)不是奇函数,则f(x)不是奇函数解析:选B 原命题的否命题是既否定题设又否定结论,故“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是B选项.5.下面四个条件中,使a>b成立的充分而不必要的条件是 ( )A.a>b+1 B.a>b-1 C.a2>b2D.a3>b3解析:选A 由a>b+1,且b+1>b,得a>b;反之不成立.考点一四种命题的关系 [例1] (1)命题“若x>1,则x>0”的否命题是( )A.若x>1,则x≤0B.若x≤1,则x>0C.若x≤1,则x≤0D.若x<1,则x<0(2)命题“若x,y都是偶数,则x+y也是偶数”的逆否命题是( )A.若x+y是偶数,则x与y不都是偶数B.若x+y是偶数,则x与y都不是偶数C.若x+y不是偶数,则x与y不都是偶数D.若x+y不是偶数,则x与y都不是偶数[自主解答] (1)因为“x>1”的否定为“x≤1”,“x>0”的否定为“x≤0”,所以命题“若x>1,则x>0”的否命题为:“若x≤1,则x≤0”.(2)由于“x,y都是偶数”的否定表达是“x,y不都是偶数”,“x+y是偶数”的否定表达是“x+y不是偶数”,故原命题的逆否命题为“若x+y不是偶数,则x与y不都是偶数”.[答案] (1)C (2)C【互动探究】试写出本例(2)中命题的逆命题和否命题,并判断其真假性.解:逆命题:若x+y是偶数,则x,y都是偶数.是假命题.否命题:若x,y不都是偶数,则x+y不是偶数.是假命题. 【方法规律】判断四种命题间关系的方法(1)由原命题写出其他三种命题,关键要分清原命题的条件和结论,将条件与结论互换即得逆命题,将条件与结论同时否定即得否命题,将条件与结论互换的同时进行否定即得逆否命题.(2)原命题和逆否命题、逆命题和否命题有相同的真假性,解题时注意灵活应用.1.命题p:“若a≥b,则a+b>2 012且a>-b”的逆否命题是 ( )A.若a+b≤2 012且a≤-b,则a<bB.若a+b≤2 012且a≤-b,则a>bC.若a+b≤2 012或a≤-b,则a<bD.若a+b≤2 012或a≤-b,则a≤b解析:选C “且”的否定是“或”,根据逆否命题的定义知,逆否命题为“若a+b≤2 012或a≤-b,则a<b”.2.下列命题中为真命题的是( )A.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题B .命题“若x >1,则x 2>1”的否命题C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题D .命题“若x 2>0,则x >1”的逆否命题解析:选A A 中逆命题为“若x >|y |,则x >y ”是真命题;B 中否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”是假命题;C 中否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”是假命题;D 中原命题是假命题,从而其逆否命题也为假命题.考点二命题的真假判断 [例2] (1)下列命题是真命题的是( )A .若=,则x =y1x 1y B .若x 2=1,则x =1C .若x =y ,则=x yD .若x <y ,则x 2<y 2(2)(2014·济南模拟)在空间中,给出下列四个命题:①过一点有且只有一个平面与已知直线垂直;②若平面外两点到平面的距离相等,则过这两点的直线必平行于该平面;③两条相交直线在同一平面内的射影必为相交直线;④两个相互垂直的平面,一个平面内的任意一直线必垂直于另一平面内的无数条直线.其中正确的是( )A .①②B .②③C .③④D .①④[自主解答] (1)取x =-1排除B ;取x =y =-1排除C ;取x =-2,y =-1排除D ,故选A.(2)对于①,由线面垂直的判定可知①正确;对于②,若点在平面的两侧,则过这两点的直线可能与该平面相交,故②错误;对于③,两条相交直线在同一平面内的射影可以为一条直线,故③错误;对于④,两个相互垂直的平面,一个平面内的任意一条直线必垂直于另一个平面内的无数条与交线垂直的直线,故④正确.综上可知,选D.[答案] (1)A (2)D【方法规律】命题的真假判断方法(1)给出一个命题,要判断它是真命题,需经过严格的推理证明;而要说明它是假命题,只需举一反例即可.(2)由于原命题与其逆否命题为等价命题,有时可以利用这种等价性间接地证明命题的真假.给出下列命题:①函数y =sin(x +k π)(k ∈R )不可能是偶函数;②已知数列{a n }的前n 项和S n =a n -1(a ∈R ,a ≠0),则数列{a n }一定是等比数列;③若函数f (x )的定义域是R ,且满足f (x )+f (x +2)=3,则f (x )是以4为周期的周期函数;④过两条异面直线外一点能作且只能作出一条直线和这两条异面直线同时相交.其中所有正确的命题有________(填正确命题的序号).解析:①当k =时,y =sin(x +k π)就是偶函数,故①错;②当a =1时,S n =0,则a n 的12各项都为零,不是等比数列,故②错;③由f (x )+f (x +2)=3,则f (x +2)+f (x +4)=3,相减得f (x )-f (x +4)=0,即f (x )=f (x +4),所以f (x )是以4为周期的周期函数,③正确;④过两条异面直线外一点,有时没有一条直线能与两条异面直线都相交,故④错.综上所述,正确的命题只有③.答案:③高频考点考点三充 要 条 件 1.充分条件、必要条件是每年高考的必考内容,多以选择题的形式出现,难度不大,属于容易题.2.高考对充要条件的考查主要有以下三个命题角度:(1)判断指定条件与结论之间的关系;(2)探求某结论成立的充要条件、充分不必要条件或必要不充分条件;(3)与命题的真假性相交汇命题.[例3] (1)(2013·北京高考)“φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件(2)(2012·四川高考)设a 、b 都是非零向量,下列四个条件中,使=成立的充分条件a |a|b|b|是( )A .a =-bB .a ∥bC .a =2bD .a ∥b 且|a|=|b|(3)给出下列命题:①“数列{a n }为等比数列”是“数列{a n a n +1}为等比数列”的充分不必要条件;②“a =2”是“函数f (x )=|x -a |在区间[2,+∞)上为增函数”的充要条件;③“m =3”是“直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直”的充要条件;④设a ,b ,c 分别是△ABC 三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =,则3“A =30°”是“B =60°”的必要不充分条件.其中真命题的序号是________.[自主解答] (1)当φ=π时,y =sin(2x +π)=-sin 2x ,则曲线y =-sin 2x 过坐标原点,所以“φ=π”⇒“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”;当φ=2π时,y =sin(2x +2π)=sin 2x ,则曲线y =sin 2x 过坐标原点,所以“φ=π”⇐/“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”,所以“φ=π”是“曲线y =sin(2x +φ)过坐标原点”的充分而不必要条件.(2),分别是与a ,b 同方向的单位向量,由=,得a 与b 的方向相同.而a ∥b 时,a |a |b |b |a |a |b |b |a 与b 的方向还可能相反.故选C.(3)对于①,当数列{a n }为等比数列时,易知数列{a n a n +1}是等比数列,但当数列{a n a n +1}为等比数列时,数列{a n }未必是等比数列,如数列1,3,2,6,4,12,8显然不是等比数列,而相应的数列3,6,12,24,48,96是等比数列,因此①正确;对于②,当a ≤2时,函数f (x )=|x -a |在区间[2,+∞)上是增函数,因此②不正确;对于③,当m =3时,相应的两条直线互相垂直,反之,这两条直线垂直时,不一定有m =3,也可能m =0.因此③不正确;对于④,由题意得=ba =,若B =60°,则sin A =,注意到b >a ,故A =30°,反之,当A =30°时,有sin B =sin Bsin A 312,由于b >a ,所以B =60°或B =120°,因此④正确.综上所述,真命题的序号是①④.32[答案] (1)A (2)C (3)①④充要条件问题的常见类型及解题策略(1)判断指定条件与结论之间的关系.解决此类问题应分三步:①确定条件是什么,结论是什么;②尝试从条件推结论,从结论推条件;③确定条件和结论是什么关系.(2)探究某结论成立的充要、充分、必要条件.解答此类题目,可先从结论出发,求出使结论成立的必要条件,然后再验证得到的必要条件是否满足充分性.(3)充要条件与命题真假性的交汇问题.依据命题所述的充分必要性,判断是否成立即可.1.(2014·西安模拟)如果对于任意实数x ,[x ]表示不超过x 的最大整数,那么“[x ]=[y ]”是“|x -y |<1成立”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 若[x ]=[y ],则|x -y |<1;反之,若|x -y |<1,如取x =1.1,y =0.9,则[x ]≠[y ],即“[x ]=[y ]”是“|x -y |<1成立”的充分不必要条件.2.已知p :<1,q :x 2+(a -1)x -a >0,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的1x -1取值范围是( )A .(-2,-1]B .[-2,-1]C .[-3,1]D .[-2,+∞)解析:选A 不等式<1等价于-1<0,即>0,解得x >2或x <1,所以p 为1x -11x -1x -2x -1(-∞,1)∪(2,+∞).不等式x 2+(a -1)x -a >0可以化为(x -1)(x +a )>0,当-a ≤1时,解得x >1或x <-a ,即q 为(-∞,-a )∪(1,+∞),此时a =-1;当-a >1时,不等式(x -1)(x +a )>0的解集是(-∞,1)∪(-a ,+∞),此时-a <2,即-2<a <-1.综上可知a 的取值范围为(-2,-1].3.设n ∈N *,一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n =________.解析:一元二次方程x 2-4x +n =0的根为x ==2±,因为x 是整数,4±16-4n24-n 即2±为整数,所以为整数,且n ≤4,又因为n ∈N *,取n =1,2,3,4,验证可知4-n 4-n n =3,4符合题意,所以n =3,4时可以推出一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根.答案:3或4——————————[课堂归纳——通法领悟]——————————— 1个区别——“A 是B 的充分不必要条件”与“A 的充分不 必要条件是B ”的区别 “A 是B 的充分不必要条件”中,A 是条件,B 是结论;“A 的充分不必要条件是B ”中,B 是条件,A 是结论.在进行充分、必要条件的判断中,要注意这两种说法的区别. 2条规律——四种命题间关系的两条规律 (1)逆命题与否命题互为逆否命题;互为逆否命题的两个命题同真假.(2)当判断一个命题的真假比较困难时,可转化为判断它的逆否命题的真假.同时要关注“特例法”的应用. 3种方法——判断充分条件和必要条件的方法 (1)定义法;(2)集合法;(3)等价转化法.方法博览(一)三法破解充要条件问题1.定义法定义法就是将充要条件的判断转化为两个命题——“若p ,则q ”与“若q ,则p ”的判断,根据两个命题是否正确,来确定p 与q 之间的充要关系.[典例1] 设0<x <,则“x sin 2x <1”是“x sin x <1”的( )π2A .充要条件 B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件[解题指导] 由0<x <可知0<sin x <1,分别判断命题“若x sin 2x <1,则x sin x <1”π2与“若x sin x <1,则x sin 2x <1”的真假即可.[解析] 因为0<x <,所以0<sin x <1,不等式x sin x <1两边同乘sin x ,可得x sin 2x <sin x ,π2所以有x sin 2x <sin x <1.即x sin x <1⇒x sin 2x <1;不等式x sin 2x <1两边同除以sin x ,可得x sin x <,而由0<sin x <1,知>1,故x sin 1sin x 1sin x x <1不一定成立,即x sin 2x <1⇒/ x sin x <1.综上,可知“x sin 2x <1”是“x sin x <1”的必要不充分条件.[答案] C[点评] 判断p 、q 之间的关系,只需判断两个命题A :“若p ,则q ”和B :“若q ,则p ”的真假.(1)若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件;(2)若q ⇒p ,则p 是q 的必要条件;(3)若p ⇒q 且q ⇒p ,则p 是q 的充要条件;(4)若p ⇒q 且q ⇒/ p ,则p 是q 的充分不必要条件;(5)若p ⇒/ q 且q ⇒p ,则p 是q 的必要不充分条件;(6)若p ⇒/ q 且q ⇒/ p ,则p 是q 的既不充分也不必要条件.2.集合法集合法就是利用满足两个条件的参数取值所构成的集合之间的关系来判断充要关系的方法.主要解决两个相似的条件难以进行区分或判断的问题.[典例2] 若A :log 2a <1,B :x 的二次方程x 2+(a +1)x +a -2=0的一个根大于零,另一根小于零,则A 是B 的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件[解题指导] 分别求出使A 、B 成立的参数a 的取值所构成的集合M 和N ,然后通过集合M 与N 之间的关系来判断.[解析] 由log 2a <1,解得0<a <2,所以满足条件A 的参数a 的取值集合为M ={a |0<a <2};而方程x 2+(a +1)x +a -2=0的一根大于零,另一根小于零的充要条件是f (0)<0,即a -2<0,解得a <2,即满足条件B 的参数a 的取值集合为N ={a |a <2},显然M N ,所以A 是B 的充分不必要条件.[答案] B[点评] 利用集合间的关系判断充要条件的方法记法条件p 、q 对应的集合分别为A 、B 关系A ⊆B B ⊆A A B⊂B A ⊂A =B A B 且⊄B A ⊄结论p 是q 的充分条件p 是q 的必要条件p 是q 的充分不必要条件p 是q 的必要不充分条件p 是q 的充要条件p 是q 的既不充分也不必要条件3.等价转化法等价转化法就是在判断含有逻辑联结词“否”的有关条件之间的充要关系时,根据原命题与其逆否命题的等价性转化为形式较为简单的两个条件之间的关系进行判断.[典例3] 已知条件p :≤-1,条件q :x 2-x <a 2-a ,且q 的一个充分不必要条4x -1⌝件是p ,则a 的取值范围是________.⌝[解题指导] “q 的一个充分不必要条件是p ”等价于“p 是q 的一个必要不充分⌝⌝条件”.[解析] 由≤-1,得-3≤x <1.由x 2-x <a 2-a ,得(x -a )[x +(a -1)]<0,4x -1当a >1-a ,即a >时,不等式的解为1-a <x <a ;当a =1-a ,即a =时,不等式的解为∅;1212当a <1-a ,即a <时,不等式的解为a <x <1-a .12由q 的一个充分不必要条件是p ,可知p 是q 的充分不必要条件,即p 为q 的一个⌝⌝⌝⌝必要不充分条件,即条件q 对应的x 取值集合是条件p 对应的x 取值集合的真子集.当a >时,由{x |1-a <x <a } {x |-3≤x <1},得Error!解得<a ≤1;1212当a =时,因为空集是任意一个非空集合的真子集,所以满足条件;12当a <时,由{x |a <x <1-a } {x |-3≤x <1},得Error!解得0≤a <.1212综上,a 的取值范围是[0,1].[答案] [0,1][点评] 条件和结论带有否定性词语的命题,常转化为其逆否命题来判断真假.p 、q 之间的关系和之间的关系p ⌝q ⌝p 是q 的充分不必要条件是的必要不充分条件p ⌝q ⌝p 是q 的必要不充分条件是的充分不必要条件p ⌝q ⌝p 是q 的充要条件是的充要条件p ⌝q ⌝p 是q 的既不充分也不必要条件是的既不充分也不必要条件p ⌝q ⌝[全盘巩固]1.“若b 2-4ac <0,则ax 2+bx +c =0没有实根”,其否命题是 ( )A .若b 2-4ac >0,则ax 2+bx +c =0没有实根B .若b 2-4ac >0,则ax 2+bx +c =0有实根C .若b 2-4ac ≥0,则ax 2+bx +c =0有实根D .若b 2-4ac ≥0,则ax 2+bx +c =0没有实根解析:选C 由原命题与否命题的关系可知,“若b 2-4ac <0,则ax 2+bx +c =0没有实根”的否命题是“若b 2-4ac ≥0,则ax 2+bx +c =0有实根”.2.f (x ),g (x )是定义在R 上的函数,h (x )=f (x )+g (x ),则“f (x ),g (x )均为偶函数”是“h (x )为偶函数”的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选B 因为f (x ),g (x )均为偶函数,可推出h (x )为偶函数,反之,则不成立.3.(2014·黄冈模拟)与命题“若a ,b ,c 成等比数列,则b 2=ac ”等价的命题是( )A .若a ,b ,c 成等比数列,则b 2≠acB .若a ,b ,c 不成等比数列,则b 2≠acC .若b 2=ac ,则a ,b ,c 成等比数列D .若b 2≠ac ,则a ,b ,c 不成等比数列解析:选D 因为原命题与其逆否命题是等价的,所以与命题“若a ,b ,c 成等比数列,则b 2=ac ”等价的命题是“若b 2≠ac ,则a ,b ,c 不成等比数列”.4.设a >0且a ≠1,则“函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A “函数f (x )=a x 在R 上是减函数”的充要条件是p :0<a <1.因为g ′(x )=3(2-a )x 2,而x 2≥0,所以“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的充要条件是2-a >0,即a <2.又因为a >0且a ≠1,所以“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的充要条件是q :0<a <2且a ≠1.显然p ⇒q ,但q ⇒/ p ,所以p 是q 的充分不必要条件,即“函数f (x )=a x 在R 上是减函数”是“函数g (x )=(2-a )x 3在R 上是增函数”的充分不必要条件.5.(2014·南昌模拟)下列选项中正确的是( )A .若x >0且x ≠1,则ln x +≥21ln x B .在数列{a n }中,“|a n +1|>a n ”是“数列{a n }为递增数列”的必要不充分条件C .命题“所有素数都是奇数”的否定为“所有素数都是偶数”D .若命题p 为真命题,则其否命题为假命题解析:选B 当0<x <1时,ln x <0,此时ln x +≤-2,A 错;当|a n +1|>a n 时,{a n }不1ln x 一定是递增数列,但若{a n }是递增数列,则必有a n <a n +1≤|a n +1|,B 对;全称命题的否定为特称命题,C 错;若命题p 为真命题,其否命题可能为真命题,也可能为假命题,D 错.6.已知p :≤1,q :(x -a )(x -a -1)≤0.若p 是q 的充分不必要条件,则实数2x -1a 的取值范围是( )A. B. C .(-∞,0)∪ D .(-∞,0)∪[0,12](0,12)[12,+∞)(12,+∞)解析:选A 令A ={x |≤1},得A =Error!,令B ={x |(x -a )(x -a -1)≤0},得2x -1B ={x |a ≤x ≤a +1},若p 是q 的充分不必要条件,则A B ,需Error!⇒0≤a ≤.127.在命题p 的四种形式(原命题、逆命题、否命题、逆否命题)中,真命题的个数记为f (p ),已知命题p :“若两条直线l 1:a 1x +b 1y +c 1=0,l 2:a 2x +b 2y +c 2=0平行,则a 1b 2-a 2b 1=0”.那么f (p )=________.解析:原命题p 显然是真命题,故其逆否命题也是真命题,而其逆命题是:若a 1b 2-a 2b 1=0,则两条直线l 1:a 1x +b 1y +c 1=0与l 2:a 2x +b 2y +c 2=0平行,这是假命题,因为当a 1b 2-a 2b 1=0时,还有可能l 1与l 2重合,逆命题是假命题,从而否命题也为假命题,故f (p )=2.答案:28.下列四个命题:①“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题;②“若x 2+x -6≥0,则x >2”的否命题;③在△ABC 中,“A >30°”是“sin A >”的充分不必要条件;12④“函数f (x )=tan(x +φ)为奇函数”的充要条件是“φ=k π(k ∈Z )”.其中真命题的序号是________(把真命题的序号都填上).解析:①原命题的逆命题为:“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”,①是真命题;“若x 2+x -6≥0,则x >2”的否命题是“若x 2+x -6<0,则x ≤2”,②也是真命题;在△ABC 中,“A >30°”是“sin A >”的必要不充分条件,③是假命题;“函数f (x )=tan(x +φ)为奇函数”12的充要条件是“φ=(k ∈Z )”,④是假命题.k π2答案:①②9.已知α:x ≥a ,β:|x -1|<1.若α是β的必要不充分条件,则实数a 的取值范围为________.解析:α:x ≥a ,可看作集合A ={x |x ≥a },由|x -1|<1,得0<x <2,∴β可看作集合B ={x |0<x <2}.又∵α是β的必要不充分条件,∴B A ,∴a ≤0.答案:(-∞,0]10.已知函数f (x )是(-∞,+∞)上的增函数,a ,b ∈R ,对命题“若a +b ≥0,则f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b )”.(1)写出否命题,判断其真假,并证明你的结论;(2)写出逆否命题,判断其真假,并证明你的结论.解:(1)否命题:已知函数f (x )在(-∞,+∞)上是增函数,a ,b ∈R ,若a +b <0,则f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ).该命题是真命题,证明如下:∵a +b <0,∴a <-b ,b <-a .又∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.∴f (a )<f (-b ),f (b )<f (-a ),∴f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ),∴否命题为真命题.(2)逆否命题:已知函数f (x )在(-∞,+∞)上是增函数,a ,b ∈R ,若f (a )+f (b )<f (-a )+f (-b ),则a +b <0.真命题,可证明原命题为真来证明它.∵a +b ≥0,∴a ≥-b ,b ≥-a ,∵f (x )在(-∞,+∞)上是增函数,∴f (a )≥f (-b ),f (b )≥f (-a ),∴f (a )+f (b )≥f (-a )+f (-b ),故原命题为真命题,所以逆否命题为真命题.11.已知集合A =Error!,B ={x |x +m 2≥1}.若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解:y =x 2-x +1=2+,∵x ∈,∴≤y ≤2,∴A =Error!.32(x -34)716[34,2]716由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2,∴B ={x |x ≥1-m 2}.∵“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,∴A ⊆B ,∴1-m 2≤,解得m ≥或m ≤-,7163434故实数m 的取值范围是∪.(-∞,-34][34,+∞)12.已知两个关于x 的一元二次方程mx 2-4x +4=0和x 2-4mx +4m 2-4m -5=0,求两方程的根都是整数的充要条件.解:∵mx 2-4x +4=0是一元二次方程,∴m ≠0.又另一方程为x 2-4mx +4m 2-4m -5=0,且两方程都要有实根,∴Error!解得m ∈.[-54,1]∵两方程的根都是整数,故其根的和与积也为整数,∴Error!∴m 为4的约数.又∵m ∈,∴m =-1或1.[-54,1]当m =-1时,第一个方程x 2+4x -4=0的根为非整数;而当m =1时,两方程的根均为整数,∴两方程的根均为整数的充要条件是m =1.[冲击名校]1.对于函数y =f (x ),x ∈R ,“y =|f (x )|的图象关于y 轴对称”是“y =f (x )是奇函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B y =|f (x )|的图象关于y 轴对称,但是y =f (x )不一定为奇函数,如取函数f (x )=x 2,则函数y =|x 2|的图象关于y 轴对称,但函数f (x )=x 2是偶函数不是奇函数,即“y =|f (x )|的图象关于y 轴对称”⇒/ “y =f (x )是奇函数”;若y =f (x )是奇函数,图象关于原点对称,所以y =|f (x )|的图象关于y 轴对称,即“y =f (x )是奇函数”⇒“y =|f (x )|的图象关于y 轴对称”,故应选B.2.已知下列各组命题,其中p 是q 的充分必要条件的是( )A .p :m ≤-2或m ≥6;q :y =x 2+mx +m +3有两个不同的零点B .p :=1;q :y =f (x )是偶函数f (-x )f (x )C .p :cos α=cos β;q :tan α=tan βD .p :A ∩B =A ;q :A ⊆U ,B ⊆U ,∁U B ⊆∁U A解析:选D 对于A ,由y =x 2+mx +m +3有两个不同的零点,可得Δ=m 2-4(m +3)>0,从而可得m <-2或m >6.所以p 是q 的必要不充分条件;对于B ,由=1⇒f (-x )=f (x )⇒y =f (x )是偶函数,但由y =f (x )是偶函数不能推出f (-x )f (x )=1,例如函数f (x )=0,所以p 是q 的充分不必要条件;f (-x )f (x )对于C ,当cos α=cos β=0时,不存在tan α=tan β,反之也不成立,所以p 是q 的既不充分也不必要条件;对于D ,由A ∩B =A ,知A ⊆B ,所以∁U B ⊆∁U A ;反之,由∁U B ⊆∁U A ,知A ⊆B ,即A ∩B =A .所以p ⇔q .综上所述,p 是q 的充分必要条件的是D.[高频滚动]1.已知全集U =R ,集合A ={x |x 2-3x -4>0},B ={x |2x >8},那么集合(∁U A )∩B =( )A .{x |3<x <4}B .{x |x >4}C .{x |3<x ≤4}D .{x |3≤x ≤4}解析:选C A ={x |x 2-3x -4>0}={x |x <-1或x >4},所以∁U A ={x |-1≤x ≤4},又B ={x |2x >8}={x |x >3},所以(∁U A )∩B ={x |3<x ≤4}.2.对于任意的两个正数m ,n ,定义运算⊙:当m ,n 都为偶数或都为奇数时,m ⊙n =;当m ,n 为一奇一偶时,m ⊙n =.设集合A ={(a ,b )|a ⊙b =6,a ,b ∈N *},m +n2mn 则集合A 中的元素个数为________.解析:(1)当a ,b 都为偶数或都为奇数时,=6⇒a +b =12,即a +b22+10=4+8=6+6=1+11=3+9=5+7=12,故符合题意的点(a,b)有2×5+1=11个.ab(2)当a,b为一奇一偶时,=6⇒ab=36,即1×36=3×12=4×9=36,故符合题意的点(a,b)有2×3=6个.综上可知,集合A中的元素共有17个.答案:17。
充要条件的测试题及答案

充要条件的测试题及答案1. 判断下列命题是否为充要条件,并说明理由。
(1) 若a > 0,则a² > 0。
(2) 若a² > 0,则a > 0。
2. 已知命题p:"若x > 2,则x² > 4",命题q:"若x² > 4,则x > 2",判断p和q是否互为充要条件。
3. 判断以下命题是否为充要条件。
(1) 若x² - 4x + 4 = 0,则x = 2。
(2) 若x = 2,则x² - 4x + 4 = 0。
4. 判断以下命题是否为充要条件。
(1) 若x² + y² = 0,则x = 0且y = 0。
(2) 若x = 0且y = 0,则x² + y² = 0。
5. 已知命题p:"若x > 0,则x² > 0",命题q:"若x² > 0,则x > 0",判断p和q是否互为充要条件。
6. 判断以下命题是否为充要条件。
(1) 若x² - 2x + 1 = 0,则x = 1。
(2) 若x = 1,则x² - 2x + 1 = 0。
7. 已知命题p:"若x > 1,则x² > 1",命题q:"若x² > 1,则x > 1",判断p和q是否互为充要条件。
8. 判断以下命题是否为充要条件。
(1) 若x³ = 8,则x = 2。
(2) 若x = 2,则x³ = 8。
9. 判断以下命题是否为充要条件。
(1) 若x² - 6x + 9 = 0,则x = 3。
(2) 若x = 3,则x² - 6x + 9 = 0。
新高一衔接课四 命题和充要条件答案
【例2】判断下列命题的真假: (1)质数都是奇数;(2)钝角三角形的内角至少有一个是钝角; (3)若>0x ,>0y ,则<0xy 。
(4)若AB ,AC ,≠∅≠∅则B C ≠∅。
【答案】(1)假命题,例如2是质数但不是奇数。
(2)真命题;(3)真命题;(4)假命题,例如}5,4{},3,2,1{},5,4,3,2,1{===C B A ,此时∅=C B 说明:假命题的判断可以使用“举反例法”。
若判断为真命题,则需证明。
二、命题的四种形式及其关系一个数学命题用条件,结论表示就是“如果 α,那么”,把结论与条件交换,就得到一个新命题“如果,那么”,我们把这个命题叫做原命题的逆命题。
【例3】命题“若一个数是负数,则他的平方是正数”的逆命题是 ( ) A .“若一个数是负数,则它的平方不是正数” B .“若一个数的平方是正数,则它是负数” C .“若一个数不是负数,则它的平方不是正数” D .“若一个数的平方不是正数,则它不是负数” 【答案】B如果一个命题的条件与结论分别是另一个命题的条件与结论的否定,我们把这两个命题叫做互否命题。
如果其中一个叫做原命题,那么另外一个叫做原命题的否命题。
如果把原命题“如果,那么”结论的否定作条件,把条件的否定作结论,那么就可以得到一个新命题,我们将它叫做原命题的逆否命题。
【例4】写出命题“已知a b c d R ∈、、、,若==a b c d ,,则=ac bd ”的其他三种形式。
【答案】逆命题:已知a b c d R ∈、、、,若=ac bd ,则==a b c d ,。
否命题:已知a b c d R ∈、、、,若a b ≠或c d ≠,则ac bd ≠。
逆否命题:已知a b c d R ∈、、、,若ac bd ≠,则a b ≠或c d ≠。
四种命题形式及其相互关系:常见结论的否定形式:(拓展内容)原结论 否定形式 原结论 否定形式 是 不是 至少有一个 没有 都是 不都是 至多有一个 至少有二个 大于 小于或等于 至少有n 个 至多有n -1个 小于 大于或等于 至多有n 个至少有n +1个 对所有的x 成立 存在x 不成立 p 或q 非p 且非q 对任何的x 不成立存在x 成立p 且q非p 或非q【例5】命题:已知a ,b 为实数,若20x ax b ++≤有非空解集,则240a b -≥。
高中数学充分条件、必要条件与命题的四种形式例题解析
§1.3充分条件、必要条件与命题的四种形式1.3.1推出与充分条件、必要条件学习目标 1.理解充分条件、必要条件、充要条件的定义.2.会求某些简单问题成立的充分条件、必要条件、充要条件.3.能够利用命题之间的关系判定充要关系或进行充要条件的证明.知识点一充分条件与必要条件1.当命题“如果p,则q”经过推理证明判定为真命题时,我们就说,由p可推出q,记作p⇒q,并且说p是q的充分条件,q是p的必要条件.这几种形式的表达,讲的是同一个逻辑关系,只是说法不同而已.2.若p⇒q,但q⇏p,称p是q的充分不必要条件,若q⇒p,但p⇏q,称p是q的必要不充分条件.知识点二充要条件1.一般地,如果p⇒q,且q⇒p,就记作p⇔q,此时,我们说,p是q的充分且必要条件,简称充要条件.p是q的充要条件,又常说成q当且仅当p,或p与q等价.2.从集合的角度判断充分条件、必要条件和充要条件.若A⊆B,则p是q的充分条件,若A B,则p是q的充分不必要条件若B⊆A,则p是q的必要条件,若B A,则p是q的必要不充分条件若A=B,则p,q互为充要条件若A⊈B且B⊈A,则p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件其中p:A={x|p(x)成立},q:B={x|q(x)成立}.1.若p是q的充分条件,则p是唯一的.(×)2.“若p,则q”是真命题,而“若q,则p”是假命题,则p是q的充分不必要条件.(√) 3.q不是p的必要条件时,“p⇏q”成立.(√)4.若p是q的充要条件,则命题p和q是两个相互等价的命题.(√)5.若p是q的充分不必要条件,则綈p是綈q的必要不充分条件.(√)题型一充分、必要、充要条件的判断例1下列各题中,p是q的什么条件?(指充分不必要、必要不充分、充要、既不充分也不必要条件)(1)p:x=1或x=2,q:x-1=x-1;(2)p:m>0,q:x2+x-m=0有实根;(3)p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形.考点充要条件的概念及判断题点充要条件的判断解(1)因为x=1或x=2⇒x-1=x-1,x-1=x-1⇒x=1或x=2,所以p是q的充要条件.(2)因为m>0⇒方程x2+x-m=0的判别式Δ=1+4m>0,即方程有实根,方程x2+x-m=0有实根,即Δ=1+4m≥0⇏m>0,所以p是q的充分不必要条件.(3)p是q的既不充分也不必要条件.反思感悟充分条件、必要条件的两种常用的判断方法(1)定义法:①确定谁是条件,谁是结论;②尝试从条件推结论,若条件能推出结论,则条件为充分条件,否则就不是充分条件;③尝试从结论推条件,若结论能推出条件,则条件为必要条件,否则就不是必要条件.(2)命题判断法:①如果命题:“若p,则q”为真命题,那么p是q的充分条件,同时q是p的必要条件;②如果命题:“若p,则q”为假命题,那么p不是q的充分条件,同时q也不是p的必要条件.跟踪训练1下列各题中,试分别指出p是q的什么条件.(1)p :两个三角形相似,q :两个三角形全等; (2)p :f (x )=x ,q :f (x )在(-∞,+∞)上为增函数; (3)p :A ⊆B ,q :A ∩B =A ; (4)p :a >b ,q :ac >bc . 考点 充要条件的概念及判断 题点 充要条件的判断解 (1)∵两个三角形相似⇏两个三角形全等,但两个三角形全等⇒两个三角形相似, ∴p 是q 的必要不充分条件.(2)∵f (x )=x ⇒f (x )在(-∞,+∞)上为增函数,但f (x )在(-∞,+∞)上为增函数⇏f (x )=x ,∴p 是q 的充分不必要条件.(3)∵p ⇒q ,且q ⇒p ,∴p 是q 的充要条件.(4)∵p ⇏q ,且q ⇏p ,∴p 是q 的既不充分也不必要条件.题型二 充分条件、必要条件、充要条件的应用命题角度1 由充分条件、必要条件求参数范围例2 已知p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0),若p 是q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.考点 充分、必要条件的综合应用 题点 由充分、必要条件求参数的范围解 p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0). 因为p 是q 的必要不充分条件, 所以q 是p 的充分不必要条件,即{x |1-m ≤x ≤1+m }{x |-2≤x ≤10},故有⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≥-2,1+m <10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m >-2,1+m ≤10,解得m ≤3.又m >0,所以实数m 的取值范围为{m |0<m ≤3}. 引申探究1.若本例中“p 是q 的必要不充分条件”改为“p 是q 的充分不必要条件”,其他条件不变,求实数m 的取值范围.解 p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0). 因为p 是q 的充分不必要条件,设p 代表的集合为A ,q 代表的集合为B ,所以A B .所以⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10.解不等式组得m >9或m ≥9, 所以m ≥9,即实数m 的取值范围是[9,+∞).2.若本例中p ,q 不变,是否存在实数m 使p 是q 的充要条件?若存在,求出m 的值;若不存在,说明理由.解 因为p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0).若p 是q 的充要条件,则⎩⎪⎨⎪⎧-2=1-m ,10=1+m ,m 不存在.反思感悟 由条件关系求参数的取值(范围)的步骤 (1)根据条件关系建立条件构成的集合之间的关系. (2)根据集合端点或数形结合列方程或不等式(组)求解.跟踪训练2 (1)“不等式(a +x )(1+x )<0成立”的一个充分不必要条件是“-2<x <-1”,则实数a 的取值范围是________. 考点 充分、必要条件的综合应用 题点 由充分、必要条件求参数的范围 答案 (2,+∞)解析 不等式变形为(x +1)(x +a )<0, 因为当-2<x <-1时不等式成立, 所以不等式的解集是-a <x <-1. 由题意有(-2,-1)(-a ,-1), 所以-2>-a ,即a >2.(2)已知P ={x |a -4<x <a +4},Q ={x |1<x <3},“x ∈P ”是“x ∈Q ”的必要条件,则实数a 的取值范围是________.考点 充分、必要条件的综合应用 题点 由充分、必要条件求参数的范围 答案 [-1,5]解析 因为“x ∈P ”是“x ∈Q ”的必要条件,所以Q ⊆P ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a -4≤1,a +4≥3,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤5,a ≥-1,所以-1≤a ≤5.命题角度2 探求充要条件例3 求关于x 的一元二次不等式ax 2+1>ax 对于一切实数x 都成立的充要条件. 考点 充要条件的概念及判断 题点 寻求充要条件解 由题意可知,关于x 的一元二次不等式ax 2+1>ax 对于一切实数x 都成立,等价于对于方程ax 2-ax +1=0中,⎩⎨⎧a >0,Δ<0⇔0<a <4.反思感悟 求一个问题的充要条件,就是利用等价转化的思想,使得转化前后的两个命题所对应的解集是两个相同的集合,这就要求我们转化的时候思维要缜密.跟踪训练3 直线x +y +m =0与圆(x -1)2+(y -1)2=2相切的充要条件是m =________. 考点 充要条件的概念及判断 题点 寻求充要条件 答案 -4或0解析 由题意知,直线与圆相切等价于圆心(1,1)到直线x +y +m =0的距离等于半径2, 即|2+m |2=2,得m =-4或0.充要条件的证明典例 求证:一元二次方程ax 2+bx +c =0有一正根和一负根的充要条件是ac <0. 证明 充分性(由ac <0推证方程有一正根和一负根),∵ac <0,∴一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式Δ=b 2-4ac >0, ∴原方程一定有两不等实根,不妨设为x 1,x 2,则x 1x 2=ca <0,∴原方程的两根异号,即一元二次方程ax 2+bx +c =0有一正根和一负根. 必要性(由方程有一正根和一负根推证ac <0), ∵一元二次方程ax 2+bx +c =0有一正根和一负根, 不妨设为x 1,x 2,∴由根与系数的关系得x 1x 2=ca <0,即ac <0,此时Δ=b 2-4ac >0,满足原方程有两个不等实根.综上可知,一元二次方程ax 2+bx +c =0有一正根和一负根的充要条件是ac <0.[素养评析] (1)一般地,证明“p 成立的充要条件为q ”时,在证充分性时应以q 为“已知条件”,p 是该步中要证明的“结论”,即q ⇒p ;证明必要性时则是以p 为“已知条件”,q 为该步中要证明的“结论”,即p ⇒q .(2)通过论证数学命题,学会有逻辑地思考问题,探索和表述论证过程,能很好的提升学生的逻辑思维品质.1.“-2<x <1”是“x >1或x <-1”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .既不充分也不必要条件 D .充要条件 答案 C解析 ∵-2<x <1⇏x >1或x <-1,且x >1或x <-1⇏-2<x <1,∴“-2<x <1”是“x >1或x <-1”的既不充分也不必要条件.2.设命题p :x 2-3x +2<0,q :x -1x -2≤0,则p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 A解析 命题p :1<x <2;命题q :1≤x <2,故p 是q 的充分不必要条件. 3.“θ=0”是“sin θ=0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 由于当“θ=0”时,一定有“sin θ=0”成立,反之不成立,所以“θ=0”是“sin θ=0”的充分不必要条件.4.记不等式x 2+x -6<0的解集为集合A ,函数y =lg(x -a )的定义域为集合B .若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,则实数a 的取值范围为________. 答案 (-∞,-3]解析 由于A ={x |x 2+x -6<0}={x |-3<x <2},B ={x |y =lg(x -a )}={x |x >a },而“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,则有A ⊆B ,则有a ≤-3.5.“a =0”是“直线l 1:x -2ay -1=0与l 2:2x -2ay -1=0平行”的________条件. 答案 充要解析 (1)∵a =0,∴l 1:x -1=0,l 2:2x -1=0, ∴l 1∥l 2,即a =0⇒l 1∥l 2. (2)若l 1∥l 2,当a ≠0时, l 1:y =12a x -12a ,l 2:y =1a x -12a .令12a =1a,方程无解. 当a =0时,l 1:x -1=0,l 2:2x -1=0,显然l 1∥l 2. ∴a =0是直线l 1与l 2平行的充要条件.充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件、既不充分也不必要条件反映了条件p 和结论q 之间的因果关系,在结合具体问题进行判断时,常采用如下方法:(1)定义法:分清条件p 和结论q ,然后判断“p ⇒q ”及“q ⇒p ”的真假,根据定义下结论.(2)等价法:将命题转化为另一个与之等价的又便于判断真假的命题.(3)集合法:写出集合A={x|p(x)}及集合B={x|q(x)},利用集合之间的包含关系加以判断.一、选择题1.“ab ≠0”是“直线ax +by +c =0与两坐标轴都相交”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 C解析 ab ≠0,即a ≠0且b ≠0,此时直线ax +by +c =0与两坐标轴都相交;又当ax +by +c =0与两坐标轴都相交时,a ≠0且b ≠0.2.下列“若p ,则q ”形式的命题中,p 是q 的充分条件的命题个数为( ) ①若f (x )是周期函数,则f (x )=sin x ; ②若x >5,则x >2; ③若x 2-9=0,则x =3. A .0 B .1 C .2 D .3 答案 B解析 ①中,周期函数还有很多,如y =cos x ,所以①中p 不是q 的充分条件;很明显②中p 是q 的充分条件;③中,当x 2-9=0时,x =3或x =-3,所以③中p 不是q 的充分条件.所以p 是q 的充分条件的命题的个数为1,故选B.3.已知向量a ,b 为非零向量,则“a ⊥b ”是“|a +b |=|a -b |”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 答案 C解析 |a +b |2=|a -b |2⇔a 2+b 2+2a ·b =a 2+b 2-2a ·b ⇔a ·b =0.4.已知圆O :x 2+y 2=1,直线l :ax +by +c =0,则a 2+b 2=c 2是圆O 与直线l 相切的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件 答案 C解析 由直线与圆相切得|c |a 2+b 2=1,即a 2+b 2=c 2;a 2+b 2=c 2时也有|c |a 2+b 2=1成立,即直线与圆相切.5.若a ,b ,c 是常数,则“a >0且b 2-4ac <0”是“对任意x ∈R ,都有ax 2+bx +c >0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 当a >0且b 2-4ac <0时,对任意x ∈R ,ax 2+bx +c >0成立,即充分性成立.反之,则不一定成立.如当a =0,b =0,且c >0时,对任意x ∈R ,ax 2+bx +c >0成立.综上,“a >0且b 2-4ac <0”是“对任意x ∈R ,都有ax 2+bx +c >0”的充分不必要条件.6.设函数f (x )=|log 2x |,则f (x )在区间(m,2m +1)(m >0)内不是单调函数的充要条件是( ) A .0<m <12B .0<m <1 C.12<m <1 D .m >1答案 B解析 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x ≥1,-log 2x ,0<x <1.f (x )的图象在(0,1)内单调递减, 在(1,+∞)内单调递增.f (x )在(m,2m +1)(m >0)上不是单调函数等价于⎩⎪⎨⎪⎧m <1,2m +1>1⇔0<m <1. 7.已知a ,b 是不共线的向量,若AB →=λ1a +b ,AC →=a +λ2b (λ1,λ2∈R ),则A ,B ,C 三点共线的充要条件是( ) A .λ1=λ2=-1 B .λ1=λ2=1 C .λ1λ2=1 D .λ1λ2=-1答案 C解析 依题意,知A ,B ,C 三点共线⇔AB →=λAC →⇔λ1a +b =λa +λλ2b ⇔⎩⎪⎨⎪⎧λ1=λ,λλ2=1,即λ1λ2=1.故选C.8.设a 1,b 1,c 1,a 2,b 2,c 2均为非零实数,不等式a 1x 2+b 1x +c 1>0和a 2x 2+b 2x +c 2>0的解集分别是集合M 和N ,那么“a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2”是“M =N ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件答案 D解析 若a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2<0,则M ≠N , 即a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2⇏M =N ; 反之,若M =N =∅,即两个一元二次不等式的解集为空集时,只要求判别式Δ1<0,Δ2<0(a 1<0,a 2<0),而与系数之比无关.二、填空题9.设n ∈N +,一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n =________. 答案 3或4解析 由于方程有整数根,由判别式Δ=16-4n ≥0.得1≤n ≤4,逐个分析,当n =1,2时,方程没有整数解;而当n =3时,方程有正整数解1,3;当n =4时,方程有正整数解2.故n =3或4.10.设p :1≤x <4,q :x <m ,若p 是q 的充分条件,则实数m 的取值范围为________. 答案 [4,+∞)解析 据题意知,p ⇒q ,则m ≥4.11.给出下列三个命题:①“a >b ”是“3a >3b ”的充分不必要条件;②“α>β”是“cos α<cos β”的必要不充分条件;③“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R )为奇函数”的充要条件.其中真命题的序号为________.答案 ③解析 ①∵函数y =3x 是R 上的增函数,∴“a >b ”是“3a >3b ”的充要条件,故①错误;②∵2π>π2,cos 2π>cos π2,∴α>β⇏cos α<cos β;∵cos π<cos 2π,π<2π,∴cos α<cos β⇏α>β.∴“α>β”是“cos α<cos β”的既不充分也不必要条件,故②错误;③“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R )为奇函数”的充要条件,正确.三、解答题12.已知条件p :A ={x |2a ≤x ≤a 2+1},条件q :B ={x |x 2-3(a +1)x +2(3a +1)≤0},若p 是q 的充分条件,求实数a 的取值范围.解 化简B ={x |(x -2)[x -(3a +1)]≤0},①当a ≥13时,B ={x |2≤x ≤3a +1}; ②当a <13时,B ={x |3a +1≤x ≤2}. 因为p 是q 的充分条件且A 为非空集合,所以A ⊆B ,于是有⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥13,a 2+1≤3a +1,2a ≥2,或⎩⎪⎨⎪⎧ a <13,a 2+1≤2,2a ≥3a +1,解得1≤a ≤3或a =-1.综上,a 的取值范围是{a |1≤a ≤3或a =-1}.13.设a ,b ,c 是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边.求证:a 2=b (b +c )的充要条件是A =2B .证明 充分性:∵A =2B ,∴A -B =B ,则sin(A -B )=sin B ,则sin A cos B -cos A sin B =sinB ,结合正弦、余弦定理得a ·a 2+c 2-b 22ac -b ·b 2+c 2-a 22bc=b ,化简整理得a 2=b (b +c ); 必要性:由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,且a 2=b (b +c ),得b 2+bc =b 2+c 2-2bc cos A ,∴1+2cos A =c b =sin C sin B, 即sin B +2sin B cos A =sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,∴sin B =sin A cos B -cos A sin B =sin(A -B ),由于A ,B 均为三角形的内角,故必有B =A -B ,即A =2B . 综上,知a 2=b (b +c )的充要条件是A =2B .14.已知p :x 2+2x -3>0,q :x >a (a 为实数).若綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,则实数a 的取值范围是________.答案 [1,+∞)解析 将x 2+2x -3>0化为(x -1)(x +3)>0,所以p :x >1或x <-3,所以綈p :-3≤x ≤1.又綈q :x ≤a ,且綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,所以a ≥1.15.设x ,y ∈R ,求证:|x +y |=|x |+|y |成立的充要条件是xy ≥0.证明 充分性:如果xy ≥0,则有xy =0和xy >0两种情况,当xy =0时,不妨设x =0,得|x+y|=|y|,|x|+|y|=|y|,∴等式成立.当xy>0,即x>0,y>0或x<0,y<0时,又当x>0,y>0时,|x+y|=x+y,|x|+|y|=x+y,∴等式成立.当x<0,y<0时,|x+y|=-(x+y),|x|+|y|=-x-y=-(x+y),∴等式成立.总之,当xy≥0时,|x+y|=|x|+|y|成立.必要性:若|x+y|=|x|+|y|且x,y∈R,得|x+y|2=(|x|+|y|)2,即x2+2xy+y2=x2+y2+2|x|·|y|,∴|xy|=xy,∴xy≥0.综上可知,xy≥0是等式|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件。
2024-2025年北师大版数学必修第一册1.2.1.2充要条件(带答案)
第2课时充要条件必备知识基础练知识点一充要条件的判断1.在下列各题中,试判断p是q的什么条件.(1)p:a+5是无理数,q:a是无理数;(2)若a,b∈R,p:a2+b2=0,q:a=b=0;(3)p:A∩B=A,q:∁U B⊆∁U A.2.已知p是q的充分条件,q是r的必要条件,也是s的充分条件,r是s的必要条件,问:(1)p是r的什么条件?(2)s是q的什么条件?(3)p,q,r,s中哪几对互为充要条件?知识点二充要条件的证明3.求证:一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过原点(0,0)的充要条件是b=0. 4.求证:关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为1的充要条件是a+b+c=0.知识点三充要条件的应用5.“x=1”是“x2-2x+1=0”的( )A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件6.a,b中至少有一个不为零的充要条件是( )A.ab=0 B.ab>0 C.a2+b2=0 D.a2+b2>07.已知集合A={x|a-2<x<a+2},B={x|x≤-2或x≥4},则A∩B=∅的充要条件是________.8.已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.关键能力综合练1.设x∈R,则“x=1”是“x3=x”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件2.(多选题)设r是p的必要条件,r是q的充分条件,s是r的充分必要条件,s是p 的充分条件,则下列说法正确的有( )A.r是q的必要条件B.s是q的充分条件C.s是p的充要条件D.p是q的既不充分也不必要条件3.集合“M∩N=N”是“M∪N=M”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件4.(多选题)若“x<k或x>k+3”是“-4<x<1”的必要不充分条件,则实数k的值可以是( )A.-8 B.-5 C.1 D.45.若非空集合A,B,C满足A∪B=C,且B不是A的子集,则( )A.“x∈C”是“x∈A”的充分不必要条件B.“x∈C”是“x∈A”的必要不充分条件C.“x∈C”是“x∈A”的充要条件D.“x∈C”是“x∈A”的既不充分也不必要条件6.“x2-1=0”是“|x|-1=0”的________条件.(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”中选一个合适的填空)7.(易错题)如果不等式x≤m成立的充分不必要条件是1≤x≤2,则m的最小值为________.8.设m∈N*,一元二次方程x2-4x+m=0有整数根的充要条件是m=________.9.(探究题)已知集合M={x|x<-3或x>5},P={x|(x-a)(x-8)≤0}.(1)求M∩P={x|5<x≤8}的充要条件;(2)求实数a的一个值,使它成为M∩P={x|5<x≤8}的一个充分不必要条件.核心素养升级练1.设p:-m≤x≤m(m>0),q:-1≤x≤4,若p是q的充分条件,则m的最大值为________,若p是q的必要条件,则m的最小值为________.2.(情境命题—学术情境)试证:方程ax2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件是a≤1.第2课时充要条件必备知识基础练1.解析:(1)因为a+5是无理数⇒a是无理数,并且a是无理数⇒a+5是无理数,所以p是q的充要条件.(2)因为a2+b2=0⇒a=b=0,并且a=b=0⇒a2+b2=0,所以p是q的充要条件.(3)因为A∩B=A⇒A⊆B⇒∁U A⊇∁U B,并且∁U B⊆∁U A⇒B⊇A⇒A∩B=A,所以p是q的充要条件.2.解析:作出“⇒”图,如右图所示,可知:p⇒q,r⇒q,q⇒s,s⇒r.(1)p⇒q⇒s⇒r,且r⇒q,q能否推出p未知,∴p是r的充分条件.(2)∵s⇒r⇒q,q⇒s,∴s是q的充要条件.(3)共有三对充要条件,q⇔s;s⇔r;r⇔q.3.证明:①充分性:如果b=0,那么y=kx.当x=0时,y=0.所以一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过原点(0,0).②必要性:因为一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过原点(0,0),所以0=0+b,所以b=0.综上,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过原点(0,0)的充要条件是b=0.4.证明:①充分性:∵a+b+c=0,∴c=-a-b,代入方程ax2+bx+c=0中可得ax2+bx-a-b=0,即(x-1)(ax+a+b)=0.故关于x 的方程ax 2+bx +c =0有一个根为1.②必要性:∵关于x 的方程ax 2+bx +c =0有一个根为1,∴x =1满足方程ax 2+bx +c =0,∴a ·12+b ·1+c =0,即a +b +c =0.由①②可得,关于x 的方程ax 2+bx +c =0有一个根为1的充要条件是a +b +c =0.5.答案:A解析:解x 2-2x +1=0得x =1,所以“x =1”是“x 2-2x +1=0”的充要条件.6.答案:D解析:a 2+b 2>0,则a ,b 不同时为零;a ,b 中至少有一个不为零,则a 2+b 2>0.故选D.7.答案:0≤a ≤2解析:A ∩B =∅⇔⎩⎪⎨⎪⎧a +2≤4,a -2≥-2, ⇔0≤a ≤2. 8.解析:p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0).因为p 是q 的必要不充分条件,所以q 是p 的充分不必要条件,即{x |1-m ≤x ≤1+m }{x |-2≤x ≤10},故有⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≥-2,1+m <10 或⎩⎪⎨⎪⎧1-m >-2,1+m ≤10, 解得m ≤3.又m >0,所以实数m 的取值范围为{m |0<m ≤3}.关键能力综合练1.答案:A解析:当x =1时,x 3=x 成立.若x 3=x ,x (x 2-1)=0,得x =-1,0,1;不一定得到x =1.2.答案:BC解析:由题意,p ⇒r ,r ⇒q ,r ⇔s ,s ⇒p 则p ⇔r ⇔s ⇒q .故选BC.3.答案:C解析:M ∩N =N ⇔N ⊆M ⇔M ∪N =M .4.答案:ACD解析:若“x <k 或x >k +3”是“-4<x <1”的必要不充分条件,所以k +3≤-4或k ≥1,所以k ≤-7或k ≥1.故选ACD.5.答案:B解析:由A ∪B =C 知,x ∈A ⇒x ∈C ,x ∈CD ⇒x ∈A .所以x ∈C 是x ∈A 的必要不充分条件.6.答案:充要7.答案:2解析:由题意可知:1≤x ≤2⇒x ≤m ,反之不成立,所以m ≥2,即m 的最小值为2.8.答案:3或4解析:x =4±16-4m 2=2±4-m ,因为x 是整数,即2±4-m 为整数,所以4-m 为整数,且m ≤4,又m ∈N *,取m =1,2,3,4.验证可得m =3,4符合题意,所以m =3,4时可以推出一元二次方程x 2-4x +m =0有整数根.9.解析:(1)由M ∩P ={x |5<x ≤8},得-3≤a ≤5,因此M ∩P ={x |5<x ≤8}的充要条件是-3≤a ≤5.(2)求实数a 的一个值,使它成为M ∩P ={x |5<x ≤8}的一个充分不必要条件,就是在集合{a |-3≤a ≤5}中取一个值,如取a =0,此时必有M ∩P ={x |5<x ≤8};反之,M ∩P ={x |5<x ≤8}未必有a =0.故a =0是M ∩P ={x |5<x ≤8}的一个充分不必要条件. 核心素养升级练1.答案:1 4解析:设A =[-m ,m ],B =[-1,4],若p 是q 的充分条件,则A ⊆B ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1m ≤4 ,所以0<m ≤1, 所以m 的最大值为1,若p 是q 的必要条件,则B ⊆A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-m ≤-1m ≥4 ,所以m ≥4, 则m 的最小值为4.2.证明:充分性:当a =0时,2x +1=0,其根为x =-12,方程有一个负根,符合题意; 当a <0时,Δ=4-4a >0,方程ax 2+2x +1=0有两个不相等的实数根,且两根之积为1a<0,方程两根一正一负,符合题意; 当0<a ≤1时,Δ=4-4a ≥0,方程ax 2+2x +1=0有实数根,且⎩⎪⎨⎪⎧-2a <01a >0 ,故方程两根均为负,符合题意;综上:当a ≤1时,方程ax 2+2x +1=0至少有一个负实根. 必要性:(1)当a =0时,方程2x +1=0,合乎题意;(2)当a ≠0时,设方程ax 2+2x +1=0的两根为x 1,x 2,显然x 1,x 2≠0, ①方程有两个相等的负根,则Δ=22-4a =0,得a =1,此时方程为x 2+2x +1=0,解得x =-1,合乎题意; ②方程有两个不等的负根, 则⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0x 1x 2>0x 1+x 2<0 ,即⎩⎪⎨⎪⎧4-4a >01a>0-2a <0 ,解得0<a <1;③方程有一个正根和一个负根,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ>0x 1x 2<0 ,即⎩⎪⎨⎪⎧4-4a >01a<0 ,解得a <0; 综上:若方程ax 2+2x +1=0至少有一个负实根,则a ≤1.故方程ax 2+2x +1=0至少有一个负实根的充要条件是a ≤1.。
高考数学文(北师大版)大一轮总复习练习:1-2命题及其关系、充分条件与必要条件(含答案解析)
计时双基练二 命题及其关系、充足条件与必需条件A 组 基础必做1.已知 a , b , c ∈ R ,命题 “假如 a + b + c =3,则 a 2+ b 2+ c 2≥ 3的”否命题是 ()222A .假如 a +b + c ≠3,则 a + b + c <3B .假如 a +b + c = 3,则 a 2+ b 2+ c 2<3C .假如 a +b + c ≠3,则 a 2+ b 2+ c 2≥3D .假如 a 2+ b 2+c 2≥3,则 a + b + c = 3分析22 +c 2 222“a+ b + c = 3”的否认是 “a+ b + c ≠3,”“a+ b+ b+ c<3 ”,故≥ 3的”否认是 “a依据否命题的定义知选A 。
答案A2.原命题为 “若 z 1, z 2 互为共轭复数,则 |z 1|= |z 2 | ”,对于其抗命题,否命题,逆否命题真假性的判断挨次以下,正确的选项是( )A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假分析原命题正确, 所以逆否命题正确。
模相等的两复数不必定互为共轭复数,同时因为抗命题与否命题互为逆否命题,所以抗命题和否命题错误。
应选B 。
答案B3. (2015·徽卷安)设p : 1<x<2 , q :2x >1,则 p 是 q 建立的()A .充足不用要条件B .必需不充足条件C .充足必需条件D .既不充足也不用要条件 分析由 2x >1 ,得 x>0,所以由 p :1<x<2 能够获得 q :x>0 建立,而由 q :x>0 不可以得到 p : 1<x<2 建立,所以 p 是 q 建立的充足不用要条件。
应选A 。
答案A4.命题 “若 x , y 都是偶数,则 x + y 也是偶数 ”的逆否命题是 ()A .若 x +y 是偶数,则x 与 y 不都是偶数B .若 x + y 是偶数,则 x 与 y 都不是偶数C .若x + y 不是偶数,则x 与 y不都是偶数D .若x +y不是偶数,则x 与y 都不是偶数分析因为 “x, y 都是偶数 ”的否认表达是 “x, y 不都是偶数 ”, “x+ y 是偶数 ”的否认表达是 “x+ y 不是偶数 ”,故原命题的逆否命题为“若 x +y 不是偶数, 则 x ,y 不都是偶数 ”,故选 C。
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第2讲四种命题和充要条件
基础巩固题组
(建议用时:20分钟)
1.(2015·山东卷改编)设m∈R, 命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是______________.
解析根据逆否命题的定义,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”
的逆否命题是“若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0”.
答案若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0
2.“x=1”是“x2-2x+1=0”的________条件(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析因为x2-2x+1=0有两个相等的实数根为x=1,所以“x=1”是“x2-2x+1=0”的充要条件.
答案充要
3.设α,β是两个不同的平面,m是直线且m⊂α,则“m∥β”是“α∥β”的________条件(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析m⊂α,m∥βα∥β,但m⊂α,α∥β⇒m∥β,∴“m∥β”是“α∥β”
的必要不充分条件.
答案必要不充分
4.“若a≤b,则ac2≤bc2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题的个数是________.
解析其中原命题和逆否命题为真命题,逆命题和否命题为假命题.
答案 2
5.“sin α=cos α”是“cos 2α=0”的________条件(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析 cos 2α=0等价于cos 2α-sin 2α=0,
即cos α=±sin α.
由cos α=sin α得到cos 2α=0;反之不成立.
∴“sin α=cos α”是“cos 2α=0”的充分不必要条件.
答案 充分不必要
6.(2017·安徽江南十校联考改编)“a =0”是“函数f (x )=sin x -1x +a 为奇函数”
的________条件(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析 显然a =0时,f (x )=sin x -1x 为奇函数;当f (x )为奇函数时,f (-x )+
f (x )=0.
又f (-x )+f (x )=sin(-x )-
1-x
+a +sin x -1x +a =0. 因此2a =0,故a =0.
所以“a =0”是“函数f (x )为奇函数”的充要条件.
答案 充要
7.给出以下结论:
①命题“若x 2-3x -4=0,则x =4”的逆否命题为“若x ≠4,则x 2-3x -4≠0”;②“x =4”是“x 2-3x -4=0”的充分条件;③命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆命题为真命题;④命题“若m 2+n 2=0,则m =0且n =0”的否命题是“若m 2+n 2≠0,则m ≠0或n ≠0”.
则其中错误的是________(填序号).
解析 ③中命题的逆命题为“若方程x 2+x -m =0有实根,则m >0”.若方程有实根,则Δ=1+4m ≥0,
即m ≥-14,不能推出m >0.所以不是真命题.①②④均正确.
答案 ③
8.设x ∈R ,则“1<x <2”是“|x -2|<1”的________条件(从“充分不必要”“必
要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析 由|x -2|<1,得1<x <3,所以1<x <2⇒1<x <3;但1<x <3⇒/ 1<x <2. 所以“1<x <2”是“|x -2|<1”的充分不必要条件.
答案 充分不必要
9.已知命题p :x 2+2x -3>0;命题q :x >a ,且綈q 的一个充分不必要条件是
綈p ,则实数a 的取值范围是________.
解析 由x 2+2x -3>0,得x <-3或x >1,由綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,可知綈p 是綈q 的充分不必要条件,等价于q 是p 的充分不必要条件.故a ≥1.
答案 [1,+∞)
10.(2017·南京模拟)已知a ,b 都是实数,那么“a >b ”是“ln a >ln b ”的________
条件(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析 由ln a >ln b ⇒a >b >0⇒a >b ,故必要性成立.
当a =1,b =0时,满足a >b ,但ln b 无意义,所以ln a >ln b 不成立,故充分性不成立.
答案 必要不充分
11.已知命题p :a ≤x ≤a +1,命题q :x 2-4x <0,若p 是q 的充分不必要条件,
则实数a 的取值范围是________.
解析 令M ={x |a ≤x ≤a +1},N ={x |x 2-4x <0}={x |0<x <4}.
∵p 是q 的充分不必要条件,∴M N ,
∴⎩⎪⎨⎪⎧
a >0,a +1<4,
解得0<a <3. 答案 (0,3)
12.下列命题中的真命题是________(填序号).
①“若a>b,则a2>b2”的否命题;②“若x+y=0,则x,y互为相反数”
的逆命题;③“若x2<4,则-2<x<2”的逆否命题.
解析①原命题的否命题为“若a≤b,则a2≤b2”错误.②原命题的逆命题为:“若x,y互为相反数,则x+y=0”正确.③原命题的逆否命题为“若x≥2或x≤-2,则x2≥4”正确.
答案②③
能力提升题组
(建议用时:10分钟)
13.(2016·四川卷改编)设p:实数x,y满足x>1且y>1,q:实数x,y满足x+y>2,则p是q的________条件(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”
或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析若x>1且y>1,则x+y>2.所以p⇒q;反之x+y>2x>1且y=1,例如x=3,y=0,所以q p.
因此p是q的充分不必要条件.
答案充分不必要
14.(2017·苏北四市联考)已知m∈R,则“函数y=2x+m-1有零点”是“函数y=log m x在(0,+∞)上为减函数”的________条件(从“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”中选填一个).
解析由y=2x+m-1=0,得m=1-2x,则m<1.
由于函数y=log m x在(0,+∞)上是减函数,
所以0<m<1.
因此“函数y=2x+m-1有零点”是“函数y=log m x在(0,+∞)上为减函数”的必要不充分条件.
答案必要不充分
15.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 12<2x <8,x ∈R ,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R },若x ∈B
成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________. 解析 A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 12<2x <8,x ∈R ={x |-1<x <3}, ∵x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,
∴A B ,∴m +1>3,即m >2.
答案 (2,+∞)
16.(2016·泰州模拟)下列四个结论中正确的是________(填序号).
①“x 2+x -2>0”是“x >1”的充分不必要条件;
②命题:“∀x ∈R ,sin x ≤1”的否定是“∃x 0∈R ,sin x 0>1”; ③“若x =π4,则tan x =1”的逆命题为真命题;
④若f (x )是R 上的奇函数,则f (log 32)+f (log 23)=0.
解析 ①中“x 2+x -2>0”是“x >1”的必要不充分条件,故①错误. 对于②,命题:“∀x ∈R ,sin x ≤1”的否定是“∃x 0∈R ,sin x 0>1”,故②正确.
对于③,“若x =π4,则tan x =1”的逆命题为“若tan x =1,则x =π4”,其
为假命题,故③错误.
对于④,若f (x )是R 上的奇函数,则f (-x )+f (x )=0,∵log 32=1log 2
3≠-log 32, ∴log 32与log 23不互为相反数,故④错误.
答案 ②。