高中数学命题与条件
高中数学《命题及其关系-充分条件与必要条件》教案苏教版选修

教案:高中数学《命题及其关系-充分条件与必要条件》教案苏教版选修一、教学目标1. 理解充分条件和必要条件的概念。
2. 学会判断充分条件和必要条件。
3. 掌握充分条件和必要条件与命题真假之间的关系。
4. 能够运用充分条件和必要条件解决实际问题。
二、教学重点与难点重点:充分条件和必要条件的概念及判断。
难点:充分条件和必要条件与命题真假之间的关系。
三、教学准备1. 教师准备PPT课件,包括充分条件和必要条件的定义、判断方法及应用实例。
2. 准备一些练习题,用于巩固所学知识。
四、教学过程1. 导入:教师通过一个生活实例引入新课,如:“如果一个人每天坚持锻炼身体,他身体健康。
”让学生思考这个实例中的条件和结论之间的关系。
2. 新课讲解:教师讲解充分条件和必要条件的定义,并通过PPT展示相关知识点。
定义:如果一个条件能推出结论,这个条件叫做结论的充分条件;如果结论能推出条件,这个条件叫做结论的必要条件。
教师讲解如何判断充分条件和必要条件,并举例说明。
3. 课堂练习:教师给出一些练习题,让学生判断给出的条件是充分条件还是必要条件,或两者都是。
五、课后作业1. 完成练习册的相关题目。
2. 举出生活中的实例,运用充分条件和必要条件进行分析。
教学反思:教师在课后对自己的教学进行反思,看是否达到了教学目标,学生是否掌握了充分条件和必要条件的概念及判断方法。
如有需要,可在下一节课进行针对性讲解。
六、教学拓展1. 教师通过PPT展示充分条件和必要条件的相关拓展知识,如充分不必要条件、必要不充分条件、既不充分也不必要条件等。
2. 教师举例解释这些概念,并让学生进行判断。
七、课堂小结1. 教师引导学生回顾本节课所学的内容,包括充分条件和必要条件的定义、判断方法及应用。
2. 学生分享自己在课堂练习中的收获和感悟。
八、课后反思1. 教师对自己的教学进行反思,看是否达到了教学目标,学生是否掌握了充分条件和必要条件的概念及判断方法。
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.。
高中数学《命题》

xxx学科教师辅导教案学员编号:年级:高三课时数:学员姓名:辅导科目: 数学学科教师:授课主题命题授课日期及时段教学内容1.四种命题及相互关系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)如果p⇒q,则p是q的充分条件,同时q是p的必要条件;(2)如果p⇒q,但q p,则p是q的充分不必要条件;(3)如果p⇒q,且q⇒p,则p是q的充要条件;(4)如果q⇒p,且p q,则p是q的必要不充分条件;(5)如果p q,且q p,则p是q的既不充分又不必要条件.1.(教材改编)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”答案 B解析根据原命题和其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”.2.已知命题p:若x=-1,则向量a=(1,x)与b=(x+2,x)共线,则在命题p的原命题、逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为()A.0 B.2 C.3 D.4答案 B解析向量a,b共线⇔x-x(x+2)=0⇔x=0或x=-1,∴命题p为真,其逆命题为假,故在命题p的原命题、逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数为2. 3.(2015·重庆)“x>1”是“log12(x+2)<0”的()A.充要条件B.充分而不必要条件C.必要而不充分条件D.既不充分也不必要条件答案 B解析x>1⇒x+2>3⇒log12(x+2)<0,log12(x+2)<0⇒x+2>1⇒x>-1,故“x>1”是“log12(x+2)<0”成立的充分不必要条件.因此选B.4.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答案 A解析a=3时A={1,3},显然A⊆B.但A⊆B时,a=2或3.所以A正确.5.(教材改编)下列命题:①x=2是x2-4x+4=0的必要不充分条件;②圆心到直线的距离等于半径是这条直线为圆的切线的充分必要条件;③sin α=sin β是α=β的充要条件;④ab≠0是a≠0的充分不必要条件.其中为真命题的是________(填序号).答案②④题型一命题及其关系例1(1)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(2)原命题为“若z1,z2互为共轭复数,则|z1|=|z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是()A.真,假,真B.假,假,真C.真,真,假D.假,假,假答案 (1)C (2)B解析 (1)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 ,y 不都是偶数”.(2)先证原命题为真:当z 1,z 2互为共轭复数时,设z 1=a +b i(a ,b ∈R ),则z 2=a -b i ,则|z 1|=|z 2|=a 2+b 2, ∴原命题为真,故其逆否命题为真;再证其逆命题为假:取z 1=1,z 2=i ,满足|z 1|=|z 2|,但是z 1,z 2不互为共轭复数,∴其逆命题为假,故其否命题也为假,故选B.思维升华 (1)写一个命题的其他三种命题时,需注意:①对于不是“若p ,则q “形式的命题,需先改写;②若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.(2)判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例.(3)根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等价命题的真假.(1)命题“若α=π3,则cos α=12”的逆命题是( ) A .若α=π3,则cos α≠12B .若α≠π3,则cos α≠12C .若cos α=12,则α=π3D .若cos α≠12,则α≠π3(2)已知命题α:如果x <3,那么x <5;命题β:如果x ≥3,那么x ≥5;命题γ:如果x ≥5,那么x ≥3.关于这三个命题之间的关系,下列三种说法正确的是( )①命题α是命题β的否命题,且命题γ是命题β的逆命题;②命题α是命题β的逆命题,且命题γ是命题β的否命题;③命题β是命题α的否命题,且命题γ是命题α的逆否命题.A .①③B .②C .②③D .①②③答案 (1)C (2)A解析 (1)命题“若α=π3,则cos α=12”的逆命题是“若cos α=12,则α=π3”. (2)命题的四种形式,逆命题是把原命题中的条件和结论互换,否命题是把原命题的条件和结论都加以否定,逆否命题是把原命题中的条件与结论先都否定,然后交换条件与结论所得,因此①正确,②错误,③正确,故选A. 题型二 充分必要条件的判定例2 (1)(2015·四川)设a ,b 都是不等于1的正数,则“3a >3b >3”是“log a 3<log b 3”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(2)一次函数y =-m n x +1n的图象同时经过第一、三、四象限的必要不充分条件是( )A .m >1,且n <1B .mn <0C .m >0,且n <0D .m <0,且n <0答案 (1)B (2)B 解析 (1)根据指数函数的单调性得出a ,b 的大小关系,然后进行判断.∵3a >3b >3,∴a >b >1,此时log a 3<log b 3正确;反之,若log a 3<log b 3,则不一定得到3a >3b >3,例如当a =12,b =13时,log a 3<log b 3成立,但推不出a >b >1.故“3a >3b >3”是“log a 3<log b 3”的充分不必要条件.(2)∵y =-m n x +1n 经过第一、三、四象限,故-m n >0,1n<0,即m >0,n <0,但此为充要条件,因此,其必要不充分条件为mn <0.思维升华 充要条件的三种判断方法(1)定义法:根据p ⇒q ,q ⇒p 进行判断;(2)集合法:根据p ,q 成立的对象的集合之间的包含关系进行判断;(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题,如“xy ≠1”是“x ≠1或y ≠1”的某种条件,即可转化为判断“x =1且y =1”是“xy =1”的某种条件.(1)(2015·陕西)“sin α=cos α”是“cos 2α=0”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(2)若命题p :φ=π2+k π,k ∈Z ,命题q :f (x )=sin(ωx +φ)(ω≠0)是偶函数,则p 是q 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答案 (1)A (2)A解析 (1)∵sin α=cos α⇒cos 2α=cos 2α-sin 2α=0;cos 2α=0⇔cos α=±sin αsin α=cos α,故选A.(2)当φ=π2+k π,k ∈Z 时,f (x )=±cos ωx 是偶函数,所以p 是q 的充分条件;若函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω≠0)是偶函数,则sin φ=±1,即φ=π2+k π,k ∈Z ,所以p 是q 的必要条件,故p 是q 的充要条件,故选A. 题型三 充分必要条件的应用例3 已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,求m 的取值范围. 解 由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10,∴P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P .则⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤1+m ,1-m ≥-2, ∴0≤m ≤3.1+m ≤10,∴当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3].思维升华 充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意:(1)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(或不等式组)求解.(2)要注意区间端点值的检验.(1)ax 2+2x +1=0至少有一个负实根的充要条件是( )A .0<a ≤1B .a <1C .a ≤1D .0<a ≤1或a <0(2)已知条件p :2x 2-3x +1≤0,条件q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0.若綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.答案 (1)C (2)⎣⎡⎦⎤0,12 解析 (1)方法一 当a =0时,原方程为一元一次方程2x +1=0,有一个负实根.当a ≠0时,原方程为一元二次方程,有实根的充要条件是Δ=4-4a ≥0,即a ≤1.设此时方程的两根分别为x 1,x 2,则x 1+x 2=-2a ,x 1x 2=1a, 当只有一个负实根时,⎩⎪⎨⎪⎧a ≤1,1a <0⇒a <0; 当有两个负实根时,⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤1,-2a<0,⇒0<a ≤1.1a >0综上所述,a ≤1. 方法二 (排除法)当a =0时,原方程有一个负实根,可以排除A ,D ;当a =1时,原方程有两个相等的负实根,可以排除B.(2)命题p 为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12≤x ≤1, 命题q 为{x |a ≤x ≤a +1}.綈p 对应的集合A ={x |x >1或x <12}, 綈q 对应的集合B ={x |x >a +1或x <a }.∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +1>1,a ≤12或⎩⎪⎨⎪⎧a +1≥1,a <12, ∴0≤a ≤12.1.等价转化思想在充要条件中的应用典例 (1)已知p :(a -1)2≤1,q :∀x ∈R ,ax 2-ax +1≥0,则p 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(2)已知条件p :x 2+2x -3>0;条件q :x >a ,且綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,则a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .(-∞,1]C .[-1,+∞)D .(-∞,-3]解析 (1)由(a -1)2≤1解得0≤a ≤2,∴p :0≤a ≤2.当a =0时,ax 2-ax +1≥0对∀x ∈R 恒成立;当a ≠0时,由⎩⎪⎨⎪⎧a >0Δ=a 2-4a ≤0得0<a ≤4, ∴q :0≤a ≤4.∴p 是q 成立的充分不必要条件.(2)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.∴{x |x >a }{x |x <-3或x >1},∴a ≥1.答案 (1)A (2)A温馨提醒 (1)本题用到的等价转化①将綈p ,綈q 之间的关系转化成p ,q 之间的关系.②将条件之间的关系转化成集合之间的关系.(2)对一些复杂、生疏的问题,利用等价转化思想转化成简单、熟悉的问题,在解题中经常用到.[方法与技巧]1.写出一个命题的逆命题、否命题及逆否命题的关键是分清原命题的条件和结论,然后按定义来写;在判断原命题、逆命题、否命题以及逆否命题的真假时,要借助原命题与其逆否命题同真或同假,逆命题与否命题同真或同假来判定.2.充要条件的几种判断方法(1)定义法:直接判断若p 则q 、若q 则p 的真假.(2)等价法:即利用A ⇒B 与綈B ⇒綈A ;B ⇒A 与綈A ⇒綈B ;A ⇔B 与綈B ⇔綈A 的等价关系,对于条件或结论是否定形式的命题,一般运用等价法.(3)利用集合间的包含关系判断:设A ={x |p (x )},B ={x |q (x )}:若A ⊆B ,则p 是q 的充分条件或q 是p 的必要条件;若A B ,则p 是q 的充分不必要条件,若A =B ,则p 是q 的充要条件.[失误与防范]1.当一个命题有大前提而要写出其他三种命题时,必须保留大前提.2.判断命题的真假及写四种命题时,一定要明确命题的结构,可以先把命题改写成“若p ,则q ”的形式.3.判断条件之间的关系要注意条件之间关系的方向,正确理解“p 的一个充分而不必要条件是q ”等语言.A 组 专项基础训练(时间:30分钟)1.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”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解析 依题意,得原命题的逆命题:若一个数的平方是正数,则它是负数.2.(2015·天津)设x ∈R ,则“1<x <2”是“|x -2|<1”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答案 A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,故选A.3.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( )A .3B .2C .1D .0答案 C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.4.下列结论错误的是( )A .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”B .“x =4”是“x 2-3x -4=0”的充分条件C .命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆命题为真命题D .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”答案 C解析 C 项命题的逆命题为“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,故选C. 5.设四边形ABCD 的两条对角线为AC ,BD ,则“四边形ABCD 为菱形”是“AC ⊥BD ”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答案 A解析 因为菱形的对角线互相垂直,所以“四边形ABCD 为菱形”⇒“AC ⊥BD ”,所以“四边形ABCD 为菱形”是“AC ⊥BD ”的充分条件;又因为对角线垂直的四边形不一定是菱形,所以“AC ⊥BD ” “四边形ABCD 为菱形”,所以“四边形ABCD 为菱形”不是“AC ⊥BD ”的必要条件.综上,“四边形ABCD 为菱形”是“AC ⊥BD ”的充分不必要条件.6.设U 为全集.A ,B 是集合,则“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”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 .既不充分也不必要的条件答案 C解析 由Venn 图易知充分性成立.反之,A ∩B =∅时,由Venn 图(如图)可知,存在A =C ,同时满足A ⊆C ,B ⊆∁U C .故“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩B =∅”的充要条件.7.(2015·北京)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( )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答案 B解析 m ⊂α,m ∥β α∥β,但m ⊂α,α∥β⇒m ∥β,∴m ∥β是α∥β的必要而不充分条件.8.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log2x ,x >0,-2x +a ,x ≤0有且只有一个零点的充分不必要条件是( ) A .a <0B .0<a <12 C.12<a <1 D .a ≤0或a >1答案 A 解析 因为函数f (x )过点(1,0),所以函数f (x )有且只有一个零点⇔函数y =-2x +a (x ≤0)没有零点⇔函数y =2x (x ≤0)与直线y =a 无公共点.由数形结合,可得a ≤0或a >1.观察选项,根据集合间关系得{a |a <0}{a |a ≤0或a >1},故答案选A.9.“若a ≤b ,则ac 2≤bc 2”,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________.答案 2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.10.若x <m -1或x >m +1是x 2-2x -3>0的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是________.答案 [0,2]解析 由已知易得{x |x 2-2x -3>0}{x |x <m -1或x >m +1},又{x |x 2-2x -3>0}={x |x <-1或x >3},∴⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤m -1,m +1<3,或⎩⎪⎨⎪⎧-1<m -1,m +1≤3,∴0≤m ≤2. 11.给定两个命题p 、q ,若綈p 是q 的必要而不充分条件,则p 是綈q 的________条件.答案 充分不必要解析 若綈p 是q 的必要不充分条件,则q ⇒綈p 但綈p q ,其逆否命题为p ⇒綈q 但綈q ⇒/ p ,所以p 是綈q 的充分不必要条件.12.下列命题:①若ac 2>bc 2,则a >b ;②若sin α=sin β,则α=β;③“实数a =0”是“直线x -2ay =1和直线2x -2ay =1平行”的充要条件;④若f (x )=log 2x ,则f (|x |)是偶函数.其中正确命题的序号是________.答案 ①③④解析 对于①,ac 2>bc 2,c 2>0,∴a >b 正确;对于②,sin 30°=sin 150°30°=150°,所以②错误;对于③,l 1∥l 2⇔A 1B 2=A 2B 1,即-2a =-4a ⇒a =0且A 1C 2≠A 2C 1,所以③正确;④显然正确.B 组 专项能力提升(时间:15分钟)13.设a ,b ∈R ,则“a >b ”是“a |a |>b |b |”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件答案 C解析 先证“a >b ”⇒“a |a |>b |b |”.若a >b ≥0,则a 2>b 2,即a |a |>b |b |;若a ≥0>b ,则a |a |≥0>b |b |;若0>a >b ,则a 2<b 2,即-a |a |<-b |b |,从而a |a |>b |b |.再证“a |a |>b |b |”⇒“a >b ”.若a ,b ≥0,则由a |a |>b |b |,得a 2>b 2,故a >b ;若a ,b ≤0,则由a |a |>b |b |,得-a 2>-b 2,即a 2<b 2,故a >b ;若a ≥0,b <0,则a >b .综上,“a >b ”是“a |a |>b |b |”的充要条件.14.(2015·湖北)设a 1,a 2,…,a n ∈R ,n ≥3.若p :a 1,a 2,…,a n 成等比数列;q :(a 21+a 22+…+a 2n -1)(a 22+a 23+…+a 2n )=(a 1a 2+a 2a 3+…+a n -1a n )2,则( )A .p 是q 的必要条件,但不是q 的充分条件B .p 是q 的充分条件,但不是q 的必要条件C .p 是q 的充分必要条件D .p 既不是q 的充分条件,也不是q 的必要条件答案 B解析 若p 成立,设a 1,a 2,…,a n 的公比为q ,则(a 21+a 22+…+a 2n -1)(a 22+a 23+…+a 2n )=a 21(1+q 2+…+q 2n -4)·a 22(1+q 2+…+q 2n -4)=a 21a 22(1+q 2+…+q 2n -4)2,(a 1a 2+a 2a 3+…+a n -1a n )2=(a 1a 2)2(1+q 2+…+q 2n -4)2,故q 成立,故p 是q 的充分条件.取a 1=a 2=…=a n =0,则q 成立,而p 不成立,故p 不是q 的必要条件,故选B.15.(2015·浙江)设A ,B 是有限集,定义:d (A ,B )=card(A ∪B )-card(A ∩B ),其中card(A )表示有限集A 中元素的个数,命题①:对任意有限集A ,B ,“A ≠B ”是“d (A ,B )>0”的充分必要条件;命题②:对任意有限集A ,B ,C ,d (A ,C )≤d (A ,B )+d (B ,C ),( )A .命题①和命题②都成立B .命题①和命题②都不成立C .命题①成立,命题②不成立D .命题①不成立,命题②成立答案 A解析 命题①成立,若A ≠B ,则card(A ∪B )>card(A ∩B ),所以d (A ,B )=card(A ∪B )-card(A ∩B )>0.反之可以把上述过程逆推,故“A ≠B ”是“d (A ,B )>0”的充分必要条件;命题②成立,由Venn 图,知card(A ∪B )=card(A )+card(B )-card(A ∩B ),d (A ,C )=card(A )+card(C )-2card(A ∩C ),d (B ,C )=card(B )+card(C )-2card(B ∩C ),∴d (A ,B )+d (B ,C )-d (A ,C )=card(A )+card(B )-2card(A ∩B )+card(B )+card(C )-2card(B ∩C )-[card(A )+card(C )-2card(A ∩C )]=2card(B )-2card(A ∩B )-2card(B ∩C )+2card(A ∩C )=2card(B )+2card(A ∩C )-2[card(A ∩B )+card(B ∩C )]≥2card(B )+2card(A ∩C )-2[card((A ∪C )∩B )+card(A ∩B ∩C )]=[2card(B )-2(card(A ∪C )∩B )]+[2card(A ∩C )-2card(A ∩B ∩C )]≥0,∴d (A ,C )≤d (A ,B )+d (B ,C )得证.16.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________.答案 (2,+∞)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 >2.17.设a ,b 为正数,则“a -b >1”是“a 2-b 2>1”的________条件.答案 充分不必要解析 ∵a -b >1,即a >b +1.又∵a ,b 为正数,11。
高中数学知识点精讲精析 命题及其关系

1.1 命题及其关系1.命题的构成――条件和结论定义:从构成来看,所有的命题都具由条件和结论两部分构成.在数学中,命题常写成“若p,则q”或者“如果p,那么q”这种形式,通常,我们把这种形式的命题中的p叫做命题的条件,q叫做命题结论.2.命题的分类――真命题、假命题的定义.真命题:如果由命题的条件P通过推理一定可以得出命题的结论q,那么这样的命题叫做真命题.假命题:如果由命题的条件P通过推理不一定可以得出命题的结论q,那么这样的命题叫做假命题.强调:(1)注意命题与假命题的区别.如:“作直线AB”.这本身不是命题.也更不是假命题.(2)命题是一个判断,判断的结果就有对错之分.因此就要引入真命题、假命题的的概念,强调真假命题的大前提,首先是命题。
3.定义1:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论分别是另一个命题的结论和条件,那么我们把这样的两个命题叫做互逆命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的逆命题.定义2:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的条件的否定和结论的否定,那么我们把这样的两个命题叫做互否命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的否命题.定义3:一般地,对于两个命题,如果一个命题的条件和结论恰好是另一个命题的结论的否定和条件的否定,那么我们把这样的两个命题叫做互为逆否命题.其中一个命题叫做原命题,另一个命题叫做原命题的逆否命题.小结:(1)交换原命题的条件和结论,所得的命题就是它的逆命题:(2)同时否定原命题的条件和结论,所得的命题就是它的否命题;(3)交换原命题的条件和结论,并且同时否定,所得的命题就是它的逆否命题.强调:原命题与逆命题、原命题与否命题、原命题与逆否命题是相对的。
4.四种命题的形式原命题:若P,则q.则:逆命题:若q,则P.否命题:若¬P,则¬q.(说明符号“¬”的含义:符号“¬”叫做否定符号.“¬p”表示p的否定;即不是p;非p)逆否命题:若¬q,则¬P.5.①原命题为真,它的逆命题不一定为真。
【高中数学】第2讲 命题及其关系、充分条件与必要条件

第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件一、知识梳理1.命题用语言、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;②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.3.充分条件、必要条件与充要条件的概念若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p是q的充分不必要条件p⇒q且q⇒/pp是q的必要不充分条件p⇒/q且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分也不必要条件p⇒/q且q⇒/p真命题时,才有“p⇒q”,即“p⇒q”⇔“若p,则q”为真命题.常用结论1.充要条件的两个结论(1)若p是q的充分不必要条件,q是r的充分不必要条件,则p是r的充分不必要条件.(2)若p是q的充分不必要条件,则綈q是綈p的充分不必要条件.2.一些常见词语及其否定词语是都是都不是等于大于否定不是不都是至少一个是不等于不大于1.(选修1-1P8A组T2改编)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”.故选C.2.(选修1-1P10练习T3(2)改编)“(x-1)(x+2)=0”是“x=1”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B.若x=1,则(x-1)(x+2)=0显然成立,但反之不成立,即若(x -1)(x+2)=0,则x的值也可能为-2.故选B.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“x2+2x-3<0”是命题.()(2)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则綈q”.()(3)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.()(4)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.()(5)q不是p的必要条件时,“p⇒/q”成立.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√二、易错纠偏常见误区(1)不明确命题的条件与结论;(2)对充分必要条件判断错误;(3)含有大前提的命题的否命题易出错.1.命题“若△ABC有一内角为π3,则△ABC的三个内角成等差数列”的逆命题()A.与原命题同为假命题B.与原命题的否命题同为假命题C.与原命题的逆否命题同为假命题D.与原命题同为真命题解析:选D.原命题显然为真,原命题的逆命题为“若△ABC的三个内角成等差数列,则△ABC有一内角为π3”,它是真命题.2.已知p:a<0,q:a2>a,则綈p是綈q的________条件(填:充分不必要、必要不充分、充要、既不充分也不必要).解析:綈p:a≥0;綈q:a2≤a,即0≤a≤1,故綈p是綈q的必要不充分条件.答案:必要不充分3.已知命题“对任意a,b∈R,若ab>0,则a>0”,则它的否命题是____________.答案:对任意a,b∈R,若ab≤0,则a≤0.四种命题的相互关系及其真假判断(师生共研)(2020·长春质量检测(二))命题“若x2<1,则-1<x<1”的逆否命题是()A.若x2≥1,则x≥1或x≤-1B.若-1<x<1,则x2<1C.若x>1或x<-1,则x2>1D.若x≥1或x≤-1,则x2≥1【解析】命题的形式是“若p,则q”,由逆否命题的知识,可知其逆否命题为“若綈q,则綈p”的形式,所以“若x2<1,则-1<x<1”的逆否命题是“若x≥1或x≤-1,则x2≥1”.故选D.【答案】 D(1)判断命题真假的两种方法(2)由原命题写出其他三种命题的方法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,将原命题的条件与结论互换即得逆命题,将原命题的条件与结论同时否定即得否命题,将原命题的条件与结论互换的同时进行否定即得逆否命题.1.命题“若a2+b2=0,则a=0且b=0”的逆否命题是()A.若a2+b2≠0,则a≠0且b≠0B.若a2+b2≠0,则a≠0或b≠0C.若a=0且b=0,则a2+b2≠0D.若a≠0或b≠0,则a2+b2≠0解析:选D.“若a2+b2=0,则a=0且b=0”的逆否命题是“若a≠0或b≠0,则a2+b2≠0”,故选D.2.(2020·甘肃酒泉敦煌中学一诊)有下列四个命题,其中真命题是()①“若xy=1,则lg x+lg y=0”的逆命题;②“若a·b=a·c,则a⊥(b-c)”的否命题;③“若b≤0,则方程x2-2bx+b2+b=0有实根”的逆否命题;④“等边三角形的三个内角均为60°”的逆命题.A.①②B.①②③④C.②③④D.①③④解析:选B.①“若xy=1,则lg x+lg y=0”的逆命题为“若lg x+lg y=0,则xy=1”,该命题为真命题;②“若a·b=a·c,则a⊥(b-c)”的否命题为“若a·b≠a·c,则a不垂直(b-c)”,由a·b≠a·c可得a(b-c)≠0,据此可知a不垂直(b-c),该命题为真命题;③若b≤0,则方程x2-2bx+b2+b=0的判别式Δ=(-2b)2-4(b2+b)=-4b≥0,方程有实根,为真命题,则其逆否命题为真命题;④“等边三角形的三个内角均为60°”的逆命题为“三个内角均为60°的三角形为等边三角形”,该命题为真命题.综上可得,真命题是①②③④.故选B.充分条件、必要条件的判断(师生共研)(1)(2019·高考天津卷)设x∈R,则“x2-5x<0”是“|x-1|<1”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(2)(2019·高考北京卷)设函数f(x)=cos x+b sin x(b为常数),则“b=0”是“f(x)为偶函数”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】(1)由x2-5x<0可得0<x<5,由|x-1|<1可得0<x<2.由于区间(0,2)是(0,5)的真子集,故“x2-5x<0”是“|x-1|<1”的必要而不充分条件.(2)b=0时,f(x)=cos x,显然f(x)是偶函数,故“b=0”是“f(x)是偶函数”的充分条件;f(x)是偶函数,则有f(-x)=f(x),即cos(-x)+b sin(-x)=cos x+b sin x,又cos(-x)=cos x,sin(-x)=-sin x,所以cos x-b sin x=cos x+b sin x,则2b sin x=0对任意x∈R恒成立,得b=0,因此“b=0”是“f(x)是偶函数”的必要条件.因此“b=0”是“f(x)是偶函数”的充分必要条件,故选C.【答案】(1)B(2)C充分条件、必要条件的三种判断方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断.(2)集合法:根据p,q成立的对应的集合之间的包含关系进行判断.(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题.1.设U为全集,A,B是集合,则“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C”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.由A⊆C,B⊆∁U C,易知A∩B=∅,但A∩B=∅时未必有A⊆C,B⊆∁U C,如图所示,所以“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C”是“A∩B=∅”的充分不必要条件.2.设x∈R,则“2-x≥0”是“(x-1)2≤1”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B.2-x≥0,则x≤2,(x-1)2≤1,则-1≤x-1≤1,即0≤x≤2,据此可知,“2-x≥0”是“(x-1)2≤1”的必要不充分条件.3.已知p:x+y≠-2,q:x,y不都是-1,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解析:选A.因为p:x+y≠-2,q:x≠-1或y≠-1,所以綈p:x+y=-2,綈q:x=-1且y=-1,因为綈q⇒綈p但綈p⇒/綈q,所以綈q是綈p的充分不必要条件,即p是q 的充分不必要条件.故选A.充分条件、必要条件的应用(典例迁移)已知条件p:集合P={x|x2-8x-20≤0},条件q:非空集合S={x|1-m ≤x ≤1+m }.若p 是q 的必要条件,求m 的取值范围.【解】 由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10, 所以P ={x |-2≤x ≤10}, 由p 是q 的必要条件,知S ⊆P .则⎩⎨⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,所以0≤m ≤3. 所以当0≤m ≤3时,p 是q 的必要条件, 即所求m 的取值范围是[0,3].【迁移探究1】 (变结论)若本例条件不变,问是否存在实数m ,使p 是q 的充要条件.解:若p 是q 的充要条件,则P =S , 所以⎩⎨⎧1-m =-2,1+m =10,所以⎩⎨⎧m =3,m =9,即不存在实数m ,使p 是q 的充要条件.【迁移探究2】 (变结论)本例条件不变,若綈p 是綈q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.解:由例题知P ={x |-2≤x ≤10},因为綈p 是綈q 的必要不充分条件, 所以p ⇒q 且q ⇒p .所以[-2,10][1-m ,1+m ]. 所以⎩⎨⎧1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎨⎧1-m <-2,1+m ≥10.所以m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞).已知充分、必要条件求参数取值范围的解题策略(1)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的包含、相等关系,然后列出有关参数的不等式(组)求解.(2)涉及参数问题,直接解决较为困难时,可用等价转化思想,将复杂、生疏的问题转化为简单、熟悉的问题来解决,如将綈p ,綈q 之间的关系转化成p ,q 之间的关系来求解.[注意] (1)注意对区间端点值的处理;(2)注意条件的等价变形.设p :-m +12<x <m -12(m >0);q :x <12或x >1,若p 是q 的充分不必要条件,则实数m 的取值范围为______.解析:因为p 是q 的充分不必要条件,又m >0,所以m -12≤12,所以0<m ≤2. 答案:(0,2]思想方法系列1 等价转化思想在充要条件中的应用等价转化思想就是对原问题换一个方式、换一个角度、换一个观点加以考虑,把要解决的问题通过某种转化,再转化,化归为一类已经解决或比较容易解决的问题,从而使问题得到圆满解决的思维方式.已知条件p :|x -4|≤6;条件q :(x -1)2-m 2≤0(m >0).若綈p 是綈q 的充分不必要条件,则m 的取值范围为______.【解析】 条件p :-2≤x ≤10,条件q :1-m ≤x ≤1+m ,又綈p 是綈q的充分不必要条件,则q 是p 的充分不必要条件.故有⎩⎨⎧m >0,1-m ≥-21+m ≤10,,所以0<m ≤3.【答案】 (0,3]本例涉及参数问题,直接解决较为困难,先用等价转化思想,将复杂、生疏的问题化归为简单、熟悉的问题来解决.一般地,在涉及字母参数的取值范围的充分、必要条件问题中,常常要利用集合的包含、相等关系来考虑,这是解此类问题的关键.1.如果x ,y 是实数,那么“x ≠y ”是“cos x ≠cos y ”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C.法一:设集合A ={(x ,y )|x ≠y },B ={(x ,y )|cos x ≠cos y },则A的补集C={(x,y)|x=y},B的补集D={(x,y)|cos x=cos y},显然C D,所以B A,于是“x≠y”是“cos x≠cos y”的必要不充分条件.法二(等价转化法):因为x=y⇒cos x=cos y,而cos x=cos y⇒/x=y,所以“cos x=cos y”是“x=y”的必要不充分条件,故“x≠y”是“cos x≠cos y”的必要不充分条件.2.(2020·宁夏银川一中模拟)王昌龄的《从军行》中两句诗为“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,其中后一句中“攻破楼兰”是“返回家乡”的() A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选B.“攻破楼兰”不一定“返回家乡”,但“返回家乡”一定是“攻破楼兰”,故“攻破楼兰”是“返回家乡”的必要非充分条件.故选B.[基础题组练]1.已知命题p:若x≥a2+b2,则x≥2ab,则下列说法正确的是() A.命题p的逆命题是“若x<a2+b2,则x<2ab”B.命题p的逆命题是“若x<2ab,则x<a2+b2”C.命题p的否命题是“若x<a2+b2,则x<2ab”D.命题p的否命题是“若x≥a2+b2,则x<2ab”解析:选C.命题p的逆命题是“若x≥2ab,则x≥a2+b2”,故A,B都错误;命题p的否命题是“若x<a2+b2,则x<2ab”,故C正确,D错误.2.已知p:a≠0,q:ab≠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解析:选B.a≠0⇒/ab≠0,但ab≠0⇒a≠0,因此p是q的必要不充分条件.3.已知a,b,c是实数,下列结论正确的是()A.“a2>b2”是“a>b”的充分条件B.“a2>b2”是“a>b”的必要条件C.“ac2>bc2”是“a>b”的充分条件D.“|a|>|b|”是“a>b”的充要条件解析:选C.对于A ,当a =-5,b =1时,满足a 2>b 2,但是a <b ,所以充分性不成立;对于B ,当a =1,b =-2时,满足a >b ,但是a 2<b 2,所以必要性不成立;对于C ,由ac 2>bc 2得c ≠0,则有a >b 成立,即充分性成立,故正确;对于D ,当a =-5,b =1时,|a |>|b |成立,但是a <b ,所以充分性不成立,当a =1,b =-2时,满足a >b ,但是|a |<|b |,所以必要性也不成立,故“|a |>|b |”是“a >b ”的既不充分也不必要条件.故选C.4.已知命题α:如果x <3,那么x <5;命题β:如果x ≥3,那么x ≥5;命题γ:如果x ≥5,那么x ≥3.关于这三个命题之间的关系中,下列说法正确的是( )①命题α是命题β的否命题,且命题γ是命题β的逆命题;②命题α是命题β的逆命题,且命题γ是命题β的否命题;③命题β是命题α的否命题,且命题γ是命题α的逆否命题.A .①③B .②C .②③D .①②③解析:选 A.本题考查命题的四种形式,逆命题是把原命题中的条件和结论互换,否命题是把原命题中的条件和结论都加以否定,逆否命题是把原命题中的条件与结论先都否定然后互换所得,故①正确,②错误,③正确.5.“(x +1)(y -2)=0”是“x =-1且y =2”的________条件.解析:因为(x +1)(y -2)=0,所以x =-1或y =2,所以(x +1)(y -2)=0⇒/ x =-1且y =2,x =-1且y =2⇒(x +1)(y -2)=0,所以是必要不充分条件.答案:必要不充分6.已知命题p :x ≤1,命题q :1x <1,则綈p 是q 的______.解析:由题意,得綈p :x >1,q :x <0或x >1,故綈p 是q 的充分不必要条件.答案:充分不必要条件7.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]8.已知命题p :(x +3)(x -1)>0;命题q :x >a 2-2a -2.若綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.解:已知p :(x +3)(x -1)>0,可知p :x >1或x <-3,因为綈p 是綈q 的充分不必要条件,所以q 是p 的充分不必要条件,得a 2-2a -2≥1,解得a ≤-1或a ≥3,即a ∈(-∞,-1]∪[3,+∞).[综合题组练]1.(创新型)(2020·抚州七校联考)A ,B ,C 三个学生参加了一次考试,A ,B 的得分均为70分,C 的得分为65分.已知命题p :若及格分低于70分,则A ,B ,C 都没有及格.则下列四个命题中为p 的逆否命题的是( )A .若及格分不低于70分,则A ,B ,C 都及格B .若A ,B ,C 都及格,则及格分不低于70分C .若A ,B ,C 至少有一人及格,则及格分不低于70分D .若A ,B ,C 至少有一人及格,则及格分高于70分解析:选C.根据原命题与它的逆否命题之间的关系知,命题p 的逆否命题是若A ,B ,C 至少有一人及格,则及格分不低于70分.故选C.2.(2020·辽宁丹东质量测试(一))已知x ,y ∈R ,则“x +y ≤1”是“x ≤12且y ≤12”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“x +y ≤1”时,如x =-4,y =1,满足x +y ≤1,但不满足“x ≤12且y ≤12”.当“x ≤12且y ≤12”时,根据不等式的性质有“x +y ≤1”.故“x +y ≤1”是“x ≤12且y ≤12”的必要不充分条件.故选B.3.(2020·湖南雅礼中学3月月考)若关于x 的不等式|x -1|<a 成立的充分条件是0<x <4 ,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤1B .a <1C .a >3D .a ≥3解析:选D.|x -1|<a ⇒-a <x -1<a ⇒1-a <x <1+a ,因为不等式|x -1|<a 成立的充分条件是0<x <4,所以(0,4)⊆(1-a ,1+a ),所以⎩⎨⎧1-a ≤0,1+a ≥4⇒⎩⎨⎧a ≥1,a ≥3⇒a ≥3.故D 正确.4.下列命题中为真命题的序号是______.①若x ≠0,则x +1x ≥2;②命题:若x 2=1,则x =1或x =-1的逆否命题为:若x ≠1且x ≠-1,则x 2≠1;③“a =1”是“直线x -ay =0与直线x +ay =0互相垂直”的充要条件; ④命题“若x <-1,则x 2-2x -3>0”的否命题为“若x ≥-1,则x 2-2x -3≤0”.解析:当x <0时,x +1x ≤-2,故①是假命题;根据逆否命题的定义可知,②是真命题;“a =±1”是“直线x -ay =0与直线x +ay =0互相垂直”的充要条件,故③是假命题;根据否命题的定义知④是真命题.答案:②④。
高一数学条件知识点

高一数学条件知识点数学条件知识点是高中数学学习中的基础内容,对于高一学生来说尤为重要。
本文将介绍高一数学条件知识点的相关内容,帮助学生们全面了解并掌握这些知识。
一、集合与命题1. 集合的基本概念:包括元素、空集、全集、子集等。
2. 集合的运算:交集、并集、差集和补集等。
3. 命题与命题的连接词:包括合取、析取、否定等。
二、命题的真值与等值关系1. 命题的真值表:通过真值表可以确定命题的真假。
2. 命题的等值:等值命题在逻辑上等同于另一个命题。
三、充分必要条件1. 充分条件:如果A发生,则B一定发生。
2. 必要条件:如果B发生,则A一定发生。
3. 充要条件:充分条件和必要条件同时满足。
四、特殊的条件语句1. 等价命题:具有相同真值的命题。
2. 反命题:与原命题的真值完全相反的命题。
3. 逆命题:将原命题的条件和结论互换的命题。
4. 逆否命题:先对原命题取反,再将条件和结论互换的命题。
五、假设与条件证明1. 假设:在数学证明中所作的暂时性假设。
2. 条件证明:根据给定条件进行的推理与论证。
六、数学定理与条件1. 逻辑运算定理:包括交换律、结合律、分配律等。
2. 数与集合的关系:包括全等关系、包含关系等。
3. 条件命题与某一条件成立的关系:若条件成立,则命题成立。
七、条件的应用1. 数学问题中的条件转化:将问题中的条件转化为数学命题进行求解。
2. 条件的约束:利用条件对问题中的变量进行限制,缩小问题的解空间。
以上是关于高一数学条件知识点的简要介绍,通过学习和掌握这些知识,学生们将能够更好地理解数学问题中的条件关系,提高解题能力和论证能力。
希望本文对高一数学学习有所帮助。
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。
新教材高中数学第2章常用逻辑用语1命题定理定义2

判断下列各命题中p是q的什么条件: (1)p:x-2=0,q:(x-2)(x-3)=0; (2)p:t≠2,q:t2≠4; (3)p:0<x<3,q:|x-1|<2.
解析 (1)x-2=0⇒(x-2)(x-3)=0, (x-2)(x-3)=0⇒x-2=0或x-3=0. ∴“x-2=0”是“(x-2)(x-3)=0”的充分不必要条件. (2)t≠2 t2≠4(当t=-2时,t2=4), t2≠4⇒t≠2且t≠-2. ∴“t≠2”是“t2≠4”的必要不充分条件. (3)令A={x|0<x<3},B={x||x-1|<2}={x|-1<x<3}. 易知A⫋B,∴p是q的充分不必要条件.
探求充分条件、必要条件的步骤 (1)分清“条件”和“结论”,明确探求的方向; (2)分析题目中的已知条件和隐含条件,进行等价转化,即可得到使结论成立的充要条 件; (3)将得出的充要条件对应的范围扩大或缩小,即可得到结论成立的必要不充分条件 或充分不必要条件.
求方程x2+kx+1=0与x2+x+k=0有一个公共实数根的充要条件. 思路点拨 设两个方程的公共实数根为x0,列方程组求出k的值,再检验k取此值时两个方程是否有 一个公共实数根,从而解决问题.
1 | 命题、定理、定义的概念 1.命题 在数学中,我们将① 可判断真假 的陈述句叫作命题.许多命题可表示为“如果p, 那么q”或“若p,则q”的形式,其中p叫作命题的② 条件 ,q叫作命题的③ 结论 . 2.定理 在数学中,有些已经被证明为真的命题可以作为推理的依据而直接使用,一般称之为 定理. 3.定义 定义是对某些对象标明符号、指明称谓,或者揭示所研究问题中对象的内涵.
2 | 充分条件、必要条件的证明与探求
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原命题若p 则q 否命题
若┐p 则┐q 逆命题若q 则p
逆否命题若┐q 则┐p
互为逆否
互逆否互为逆
否
互
互逆
否
互浦东新王牌高一数学第02讲 命题与条件(学案)
教学目标:
1. 理解逻辑连接词“或”、“且”、“非”的含义;
2. 理解四种命题及其相互关系;
3. 理解充分条件、必要条件及充要条件的意义;
教学重点:命题的四种基本形式,充分性与必要性 教学难点:否定词与等价命题
一. 知识点总结
1、命题的定义:可以判断真假的语句叫做命题。
2、常用正面词语的否定如下表:
3、四种命题的形式:
原命题:若p 则q ; 逆命题:若q 则p ;
否命题:若p 则q ; 逆否命题:若q 则p .
4、四种命题之间的相互关系:
一个命题的真假与其他三个命题的真假有如下三条关系:(原命题⇔逆否命题) ①、原命题为真,它的逆命题不一定为真。
②、原命题为真,它的否命题不一定为真。
③、原命题为真,它的逆否命题一定为真。
5、如果已知p ⇒q 那么我们说,p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件。
若p ⇒q 且q ⇒p ,则称p 是q 的充要条件,记为p ⇔q . 辩一辩:p 是q 的充分不必要条件;q 的充分不必要条件是p
二. 例题讲解
例1. 写出下列命题的的逆命题、否命题与逆否命题,同时指出它们的真假:
(1)若a =0,则ab =0;
(2)若四边形对角线相等,则四边形是平行四边形; (3)全等三角形的对应边相等; (4)四条边相等的四边形是正方形。
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A B ,A C ,≠∅≠∅则B C ≠∅。
例3. 已知命题:若>1,>-1x y 且,则+>0x y ,写出它的四种形式并判断真假。
例4. 已知(){}
(){}1,|
|1|0,,|1y A x y y B x y x =-=+===或,则A B (选填,刭);
例5. |1|0,:11y x y αβ+===-且,则α β(选填⇒⇔⇐,,)
例6. 设{}(){}
22|20,,|20,M x x ax b c R N x bx a x b x R =-+=∈=+++=∈,则12M N ⎧⎫
=⎨⎬
⎩⎭
的充要条件是 .
例7. 从“充分不必要条件”,“必要不充分条件”或“充要条件”中选出适当的一种填空: (1)“四边形的对角线互相平分”是“四边形为矩形”的 ; (2)“A =∅”是“A B B =”的 ; (3)设1O O ,2O O 的半径为1r ,2r ,则“1212O O r r =+”是“两圆外切”的
.
例8.对于任意实数x ,x 表示不小于x 的最小整数,如1.22,0.20=-=.定义在R 上的函数
()2f x x x =+,若集合{}(),10A y y f x x ==-≤≤,则集合A 中所有元素的和为 .
例9. x R ∈,()()1||1x x -+是正数的充要条件是( ) A 、||1x < B .1x <
C .1x <-
D .1x <且1x ≠-
例10.若非空集合M N Þ,则“M a ∈或N a ∈”是“N M a ∈”的( )
A.充分非必要条件
B.必要非充分条件
C.充要条件
D.既非充分又非必要条件
例11. 钱大姐常说“便宜没好货”,她这句话的意思是:“不便宜”是“好货”的( )
.A 充分条件 .B 必要条件
.C 充分必要条件 .D 既非充分也非必要条件
例12. 某个命题与自然数n 有关,若k =n (k N ∈)时该命题成立,那么可推得当1n +=k 时该命题也成立,现已知当5n =时,该命题不成立,那么可推得( ) A.当6n =时该命题不成立 B.当6n =时该命题成立 C.当4n =时该命题不成立
D.当4n =时该命题成立
例13. 已知a b R ∈、,求证:44221a b b --=成立的充分条件是22
1a b -=。
例14. 已知p 是r 的充分条件,r 是q 的必要条件,r 又是s 的充分条件,q 是s 的必要条件,那么:
(1)s 是p 的什么条件? (2)r 是q 的什么条件?
(3)在,,,p q s r 中,哪几对互为充要条件?
例15. 命题A :不等式|||2|x x m +->的解集为R ,命题B :1m <.若A 或B 为真命题,A 且B 为假命题,求实数m 的取值范围.
例16. 已知α:()()()()2
2
2
2
1
234,:14
x y x y a β-++≤-+-≤,若β是α的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.
例17. 已知命题p :57,a -<<命题q :(){}
2|210,A x x a x x R =+++=∈,{}|0B x x =>,且A B =∅,若,p q 中有且只有一个为真命题,求实数a 的取值范围.
例18. 已知p :1
123
x --
≤,q :(1)(1)0(0)x m x m m -+--≤>且q 是p 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.
例19. 判断“若a 与b 的积不是有理数,则,a b 至少有一个不是有理数”的真假.
例20. 已知命题p :方程2
10x mx ++=有两个不相等的实负根,命题q :方程
244(2)10x m x +-+=无实根;若p 或q 为真,p 且q 为假,求实数m 的取值范围.
三.巩固练习
1、(1) 已知集合2
{|440}M x x x =-+>,集合N={22
69
{|
0}2)x x M x x -+=>-(,则x M ∈是x N ∈的________________条件
(2)已知条件p:|x+1|>2,条件q:5x-6> 2
x ,则q 是p 的______________________条件。
2、设非空集合{}
S x m x n =≤≤满足:当x S ∈时,有2
x S ∈,给出如下三个命题: ①若1,m =则{}1S =;②若1
,2
m =-则114n ≤≤;③若1,2n =
则02m -≤≤. 其中正确的命题的个数为( )
(A )0个 (B )1个 (C )2个 (D )3个
3、已知111222,,,,,a b c a b c 都是非零实数,不等式21110a x b x c ++<和不等式2
2220a x b x c ++<的
解集分别是M 和N ,则“
111
222
a b c a b c ==”是“M N =”成立的( ) A 充分非必要条件 B 必要非充分条件按
C 充要条件
D 既不充分也不必要条件
4、写出命题“两个有理数的和是有理数”的逆命题、否命题和逆否命题,并判断真假。
5、已知关于x 的方程:222440,(2)44450,x mx m m m Z -+=-+--=∈(1)mx x , 求使的方程(1)(2)的根都是整数的充要条件
6、设{
}{
}
01)1(2|04|2
22
=-+++==+=a x a x x B x x x A ,,其中R x ∈,如果B B A = ,求实数a 的取值范围。
7、已知集合21=2
A {(x,y)|y=
x }, 22
B={(x,y)|x +(y-a)=9,a>0},如果A B ⋂≠∅,那么05a <≤.
(1) 证明它是真命题;(2)写出他的逆命题,并证明它的真假。
8、已知条件2
2
2
:320,:0(40p x x q x ax b a b -+=++=-条件≥),若q 是p 的充分非必要条件,求实数a,b 的值。
9、设全集{}
(,),U x y x y R =∈,集合2(,)
12y M x y x ⎧+⎫
==⎨⎬-⎩⎭
,{}(,)4N x y y x =≠-, 求:()
()U U C M C N
10、若A 是B 的必要而不充分条件,C 是B 的充要条件,D 是C 的充分而不必要条件,判断D 是A 的什么条件。