内容正文:
专题10 充分条件与必要条件
【题型归纳目录】
【思维导图】
【知识点梳理】
知识点一:充分条件与必要条件充要条件的概念
符号与的含义
“若,则”为真命题,记作:;
“若,则”为假命题,记作:.
充分条件、必要条件与充要条件
①若,称是的充分条件,是的必要条件.
②如果既有,又有,就记作,这时是的充分必要条件,称是的充要条件.
知识点诠释:对的理解:指当成立时,一定成立,即由通过推理可以得到.
①“若,则”为真命题;
②是的充分条件;
③是的必要条件
以上三种形式均为“”这一逻辑关系的表达.
知识点二:充分条件、必要条件与充要条件的判断
从逻辑推理关系看
命题“若,则”,其条件p与结论q之间的逻辑关系
①若,但,则是的充分不必要条件,是的必要不充分条件;
②若,但,则是的必要不充分条件,是的充分不必要条件;
③若,且,即,则、互为充要条件;
④若,且,则是的既不充分也不必要条件.
从集合与集合间的关系看
若p:x∈A,q:x∈B,
①若AB,则是的充分条件,是的必要条件;
②若A是B的真子集,则是的充分不必要条件;
③若A=B,则、互为充要条件;
④若A不是B的子集且B不是A的子集,则是的既不充分也不必要条件.
知识点诠释:充要条件的判断通常有四种结论: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.判断方法通常按以下步骤进行:
①确定哪是条件,哪是结论;
②尝试用条件推结论,
③再尝试用结论推条件,
④最后判断条件是结论的什么条件.
知识点三:充要条件的证明
要证明命题的条件是结论的充要条件,既要证明条件的充分性(即证原命题成立),又要证明条件的必要性(即证原命题的逆命题成立)
知识点诠释:对于命题“若,则”
①如果是的充分条件,则原命题“若,则”与其逆否命题“若,则”为真命题;
②如果是的必要条件,则其逆命题“若,则”与其否命题“若,则”为真命题;
③如果是的充要条件,则四种命题均为真命题.
【典例例题】
题型一:充分条件与必要条件的判断
【典例1-1】(2024·高一·全国·期中)“”是“”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
【典例1-2】(2024·高一·新疆·阶段练习)“”是“”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式1-1】(2024·高三·全国·专题练习)设是两个实数,命题“中至少有一个数大于1”的充分条件是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2024·高一·上海杨浦·开学考试)已知,若,则是的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充分必要 D.既非充分也非必要
【变式1-3】(2024·高一·重庆沙坪坝·阶段练习)已知是的充分条件,是的充分不必要条件,是的必要条件,是的必要条件,现有下列命题:①是的必要不充分条件;②是的充分不必要条件;③是的充分不必要条件;④是的充要条件.正确的命题序号是( )
A.① B.② C.③ D.④
题型二:根据充分条件求参数取值范围
【典例2-1】(2024·高二·山东青岛·期中)若关于的不等式成立的充分条件是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【典例2-2】(2024·高一·陕西西安·开学考试)已知命题,命题或,其中.若是成立的充分不必要条件,求的取值范围.
【变式2-1】(2024·高一·陕西榆林·阶段练习)已知:实数满足集合,:实数满足集合或.
(1)若,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【变式2-2】(2024·高一·湖北·期末)设集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求m的取值范围.
题型三:根据必要条件求参数取值范围
【典例3-1】(2024·高一·广西南宁·阶段练习)已知:,:,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【典例3-2】(2024·高一·甘肃武威·阶段练习)已知或.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【变式3-1】(2024·高一·河北衡水·开学考试)已知集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”成立的必要条件,求实数的取值范围.
【变式3-2】(2024·高二·陕西榆林·阶段练习)若“x>1或x<-2”是“x<a”的必要条件,则a的最大值是( )
A.2 B.-2 C.-1 D.1
题型四:根据充要条件求参数取值范围
【典例4-1】(2024·高一·江苏苏州·阶段练习)已知集合,集合,若命题“”是命题“”的充要条件,则实数a的值是 .
【典例4-2】(2024·高一·广东佛山·期中)若命题:为命题:,的充要条件,则的值是 .
【变式4-1】(2024·高一·福建莆田·阶段练习)若集合,,其中为实数.
(1)若是的充要条件,则 .
(2)若是的充分不必要条件,则取值范围是 .
【变式4-2】(2024·高一·重庆沙坪坝·阶段练习)若“”是“”的充要条件,则实数m的取值是 .
【变式4-3】(2024·高一·黑龙江鸡西·阶段练习)一元二次方程有实数根的充要条件是 .
题型五:充要条件的证明
【典例5-1】(2024·高一·全国·专题练习)设a,b,c分别是△ABC的三条边,且.则△ABC为直角三角形的充要条件是.试用边长a,b,c探究△ABC为锐角三角形的一个充要条件,并证明.
【典例5-2】(2024·高一·江苏连云港·阶段练习)(1)已知,求证:是的充要条件.
(2)已知,,,求证:
【变式5-1】(2024·高一·江苏南京·阶段练习)求证:“关于x的方程有一个根为2”的充要条件是“”.
【变式5-2】(2024·高一·广东珠海·阶段练习)设a,b,,求证:关于x的方程有一个根为-1的充要条件是.
【过关测试】
一、单选题
1.(2024·高一·浙江温州·期末)“”是“”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.(2024·高一·四川遂宁·期中)“”是“”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
3.(2024·高一·上海浦东新·阶段练习)已知是r的充分不必要条件,q是r的充分条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,现有下列命题:①s是q的充要条件;②是q的充分不必要条件;③r是q的必要不充分条件;④r是s的充分不必要条件.正确的命题序号是( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
4.(2024·山东济南·二模)已知,若“”是“”的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2024·高一·河北石家庄·期中)“”的一个必要而不充分条件为( )
A. B. C. D.
6.(2024·高一·广东肇庆·期中)若“函数的图象与轴正半轴相交”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.(2024·高一·全国·专题练习)有限集合S中元素的个数记作,设A,B都为有限集合,下列命题中是假命题的是( )
A.“”的充要条件是“"
B.“”的充要条件是“”
C.“”的必要不充分条件是“”
D.“”的充要条件是“”
8.(2024·高一·浙江台州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.已知a,,则的充要条件是
C.“”是“”的必要不充分条件
D.的充要条件是
9.(2024·高一·广东深圳·阶段练习)若甲是乙的充分不必要条件,乙是丙的充要条件,丙是丁的必要不充分条件,则下列说法正确的是( )
A.乙是甲的必要不充分条件 B.甲是丙的充分不必要条件
C.丁是甲的既不充分也不必要条件 D.乙是丁的充要条件
10.(2024·高一·江苏南通·阶段练习)已知全集为,下列选项中,“”的充要条件是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
11.(2024·高一·江苏宿迁·阶段练习)若“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值范围为
12.(2024·高一·上海虹口·期末)已知,,若是的充分条件,则实数的取值范围是 .
13.(2024·高一·全国·单元测试)已知,(为实数).若的一个充分不必要条件是,则实数的取值范围是 .
14.(2024·高一·海南省直辖县级单位·期中)设;,若是的充分不必要条件,则的取值范围是
15.(2024·高三·全国·专题练习)已知命题,若是的充要条件,则 .
16.(2024·高一·全国·专题练习)设,一元二次方程有实数根的充要条件是 .
17.(2024·高一·广西钦州·期末)若“”是“”的充要条件,则实数m的取值是 .
18.(2024·高一·江苏南通·阶段练习)方程至少有一个负实根的充要条件是 .
19.(2024·高一·河北沧州·阶段练习)请写出“”的一个必要不充分条件: .
20.(2024·高一·四川成都·期中)若成立的一个充分不必要条件是,则实数的取值范围为 .
四、解答题
21.(2024·高一·安徽阜阳·期中)已知是实数,且满足,证明下列命题:
(1)“”是“”的充要条件;
(2)“”是“”的充分条件.
22.(2024·高一·广西南宁·期中)求证:是是等边三角形的充要条件.(这里,,是的三边边长).
23.(2024·高一·重庆沙坪坝·期中)已知的三边长为,其中.求证:为等边三角形的充要条件是.
24.(2024·高二·福建福州·阶段练习)设a,b,,求证:关于x的方程有一个根是1的充要条件为.
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专题10 充分条件与必要条件
【题型归纳目录】
【思维导图】
【知识点梳理】
知识点一:充分条件与必要条件充要条件的概念
符号与的含义
“若,则”为真命题,记作:;
“若,则”为假命题,记作:.
充分条件、必要条件与充要条件
①若,称是的充分条件,是的必要条件.
②如果既有,又有,就记作,这时是的充分必要条件,称是的充要条件.
知识点诠释:对的理解:指当成立时,一定成立,即由通过推理可以得到.
①“若,则”为真命题;
②是的充分条件;
③是的必要条件
以上三种形式均为“”这一逻辑关系的表达.
知识点二:充分条件、必要条件与充要条件的判断
从逻辑推理关系看
命题“若,则”,其条件p与结论q之间的逻辑关系
①若,但,则是的充分不必要条件,是的必要不充分条件;
②若,但,则是的必要不充分条件,是的充分不必要条件;
③若,且,即,则、互为充要条件;
④若,且,则是的既不充分也不必要条件.
从集合与集合间的关系看
若p:x∈A,q:x∈B,
①若AB,则是的充分条件,是的必要条件;
②若A是B的真子集,则是的充分不必要条件;
③若A=B,则、互为充要条件;
④若A不是B的子集且B不是A的子集,则是的既不充分也不必要条件.
知识点诠释:充要条件的判断通常有四种结论: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.判断方法通常按以下步骤进行:
①确定哪是条件,哪是结论;
②尝试用条件推结论,
③再尝试用结论推条件,
④最后判断条件是结论的什么条件.
知识点三:充要条件的证明
要证明命题的条件是结论的充要条件,既要证明条件的充分性(即证原命题成立),又要证明条件的必要性(即证原命题的逆命题成立)
知识点诠释:对于命题“若,则”
①如果是的充分条件,则原命题“若,则”与其逆否命题“若,则”为真命题;
②如果是的必要条件,则其逆命题“若,则”与其否命题“若,则”为真命题;
③如果是的充要条件,则四种命题均为真命题.
【典例例题】
题型一:充分条件与必要条件的判断
【典例1-1】(2024·高一·全国·期中)“”是“”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】B
【解析】由等价于,
由等价于,
由推不出,由可以推出,
则“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
【典例1-2】(2024·高一·新疆·阶段练习)“”是“”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】由,可得或,
所以是的充分不必要条件.
故选:C
【变式1-1】(2024·高三·全国·专题练习)设是两个实数,命题“中至少有一个数大于1”的充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对于A,当时,满足,但命题不成立;
对于C,D,当时,满足,,但命题不成立.
故选:B.
【变式1-2】(2024·高一·上海杨浦·开学考试)已知,若,则是的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分
C.充分必要 D.既非充分也非必要
【答案】A
【解析】时,有,满足,则是的充分条件;
时,有或,不能得到,则不是的必要条件.
所以是的充分非必要条件.
故选:A
【变式1-3】(2024·高一·重庆沙坪坝·阶段练习)已知是的充分条件,是的充分不必要条件,是的必要条件,是的必要条件,现有下列命题:①是的必要不充分条件;②是的充分不必要条件;③是的充分不必要条件;④是的充要条件.正确的命题序号是( )
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解析】因为是的的充分条件,所以.因为是的充分不必要条件,所以,,
因为是的必要条件,所以.因为是的必要条件,所以,
所以由,,可得,
则是的充要条件,命题①错误;
则是的充要条件,命题②错误;
因为,,所以,,故是的充分不必要条件,命题③正确;
易得,,所以是的必要不充分条件,命题④错误,
故选:C.
题型二:根据充分条件求参数取值范围
【典例2-1】(2024·高二·山东青岛·期中)若关于的不等式成立的充分条件是,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由得:,
因为成立的充分条件是,
所以,即,
解得,
故选:D
【典例2-2】(2024·高一·陕西西安·开学考试)已知命题,命题或,其中.若是成立的充分不必要条件,求的取值范围.
【解析】令,或,
因为是的充分不必要条件,所以真包含于,
所以或,解得或,
故的取值范围为或.
法二:由真包含于,可得如下两种情况,
结合数轴得或,
解得或,
故的取值范围为或.
【变式2-1】(2024·高一·陕西榆林·阶段练习)已知:实数满足集合,:实数满足集合或.
(1)若,求;
(2)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为,所以,又或,
所以或;
(2)因为是的充分不必要条件,所以是的真子集,所以或,
所以或.
【变式2-2】(2024·高一·湖北·期末)设集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求m的取值范围.
【解析】(1)由知,解得,
当时,,
故{或},
∴;
(2)∵“”是“”的充分不必要条件,
∴B是A的真子集,
∴当时,,解得,显然成立;
当时,,且及中等号不能同时取得,
解得,
综上,m的取值范围是{或}.
题型三:根据必要条件求参数取值范围
【典例3-1】(2024·高一·广西南宁·阶段练习)已知:,:,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设,,
因为是的必要不充分条件,所以,
所以,解得,
当时,,成立,
所以.
故选:A.
【典例3-2】(2024·高一·甘肃武威·阶段练习)已知或.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为p:,所以p:,即
因为p是q的充分条件,所以或,
解得或,即实数的取值范围是;
(2)依题意,:,由(1)知p:,
又p是的必要不充分条件,所以
解得,即实数m的取值范围是.
【变式3-1】(2024·高一·河北衡水·开学考试)已知集合.
(1)若,求;
(2)若“”是“”成立的必要条件,求实数的取值范围.
【解析】(1)因为当时,,
所以.
(2)因为“”是“”成立的必要条件,所以,
当时,,,满足;
当时,,
因为,所以解得;
综上,实数的取值范围为或.
【变式3-2】(2024·高二·陕西榆林·阶段练习)若“x>1或x<-2”是“x<a”的必要条件,则a的最大值是( )
A.2 B.-2 C.-1 D.1
【答案】B
【解析】∵“x>1或x<-2”是“x<a”的必要不充分条件,
∴x<a⇒x>1或x<-2,
但x>1或x<-2x<a.
如图所示,
∴,
∴a的最大值为-2.
故选:B
题型四:根据充要条件求参数取值范围
【典例4-1】(2024·高一·江苏苏州·阶段练习)已知集合,集合,若命题“”是命题“”的充要条件,则实数a的值是 .
【答案】
【解析】由,可得,解得,
所以,
又命题“”是命题“”的充要条件且,
则,所以.
故答案为:
【典例4-2】(2024·高一·广东佛山·期中)若命题:为命题:,的充要条件,则的值是 .
【答案】
【解析】命题是命题的充要条件,,解得:.
故答案为:.
【变式4-1】(2024·高一·福建莆田·阶段练习)若集合,,其中为实数.
(1)若是的充要条件,则 .
(2)若是的充分不必要条件,则取值范围是 .
【答案】 /
【解析】(1)当是的充要条件时,则,即为方程的根,且,
所以,,解得;
(2)因为是的充分不必要条件,则.
当时,,此时,,合乎题意;
当时,,因为,则,即,解得;
当时,,此时,不可能是集合的真子集.
综上所述,.
故答案为:(1);(2).
【变式4-2】(2024·高一·重庆沙坪坝·阶段练习)若“”是“”的充要条件,则实数m的取值是 .
【答案】3
【解析】由得,故,
因为“”是“”的充要条件,
所以,解得,
所以实数m的取值是3.
故答案为:3.
【变式4-3】(2024·高一·黑龙江鸡西·阶段练习)一元二次方程有实数根的充要条件是 .
【答案】且
【解析】若一元二次方程有实数根,
则,
故答案为:且.
题型五:充要条件的证明
【典例5-1】(2024·高一·全国·专题练习)设a,b,c分别是△ABC的三条边,且.则△ABC为直角三角形的充要条件是.试用边长a,b,c探究△ABC为锐角三角形的一个充要条件,并证明.
【解析】设a,b,c分别是△ABC的三条边,且,△ABC为锐角三角形的充要条件是.
充分性:在△ABC中,若,则不是直角,
假设为钝角,如图①,作,交BC延长线于点D,
则由勾股定理得,
,
即,与“”矛盾,
故为锐角,即△ABC为锐角三角形,故充分性成立;
必要性:在△ABC,是锐角,作,D为垂足,如图②,
则由勾股定理得,
,
即,故必要性成立.
故△ABC为锐角三角形的充要条件为.
【典例5-2】(2024·高一·江苏连云港·阶段练习)(1)已知,求证:是的充要条件.
(2)已知,,,求证:
【解析】(1)证明:∵
∴.
充分性证明即.
∵,即,
∴,
充分性得证;
必要性证明即.
又∵
∴,
∵,
∴,
∴,即,
必要性得证.
故是的充要条件.
(2)证明:,
∵,,,
∴,
∴,
∴,即
故.
【变式5-1】(2024·高一·江苏南京·阶段练习)求证:“关于x的方程有一个根为2”的充要条件是“”.
【解析】必要性:若有一个根为2,则满足方程,即,
充分性:若,则,即满足方程,
则关于x的方程有一个根为2;
综上命题得证.
【变式5-2】(2024·高一·广东珠海·阶段练习)设a,b,,求证:关于x的方程有一个根为-1的充要条件是.
【解析】证明:①充分性:即证明关于x的方程的系数满足方程有一个根为-1;
由,得,
代入方程得,得,
所以,是方程的一个根.
②必要性:即证明若是方程的根;
将代入方程,即有.
综上由①②可知,故关于x的方程有一个根为-1的充要条件是.
【过关测试】
一、单选题
1.(2024·高一·浙江温州·期末)“”是“”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】B
【解析】因, 故“”是“”的必要不充分条件.
故选B.
2.(2024·高一·四川遂宁·期中)“”是“”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】因为所表示的范围要小于所表示的范围,
所以,“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
3.(2024·高一·上海浦东新·阶段练习)已知是r的充分不必要条件,q是r的充分条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,现有下列命题:①s是q的充要条件;②是q的充分不必要条件;③r是q的必要不充分条件;④r是s的充分不必要条件.正确的命题序号是( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
【答案】B
【解析】因为是的的充分不必要条件,所以,推不出,
因为是的的充分条件,所以,
因为是的必要条件,所以,
因为是的必要条件,所以,
因为,,所以,又,,所以是的充要条件,命题①正确,
因为,,,所以,
推不出,故是的充分不必要条件,②正确;
因为,,所以,是的充分条件,命题③错误;
因为,,所以,又,
所以是的充要条件,命题④错误;
故选:B.
4.(2024·山东济南·二模)已知,若“”是“”的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为“”是“”的充分不必要条件,所以,所以.
故选:D.
5.(2024·高一·河北石家庄·期中)“”的一个必要而不充分条件为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】“”的一个必要而不充分条件需要满足是所求范围的一个真子集,
由于,
故选:B
6.(2024·高一·广东肇庆·期中)若“函数的图象与轴正半轴相交”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由的图象与轴正半轴相交,则,即,
所以是的必要不充分条件,则.
故选:D
二、多选题
7.(2024·高一·全国·专题练习)有限集合S中元素的个数记作,设A,B都为有限集合,下列命题中是假命题的是( )
A.“”的充要条件是“"
B.“”的充要条件是“”
C.“”的必要不充分条件是“”
D.“”的充要条件是“”
【答案】BCD
【解析】由,则中元素个数为集合A,B的元素之和,即,充分性成立;
由,即中元素个数为集合A,B的元素之和,则,必要性成立,A对;
由,若,但不成立,必要性不成立,B错;
由,若,此时,故不是的必要条件,C错;
由,若,但不成立,D错.
故选:BCD
8.(2024·高一·浙江台州·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.已知a,,则的充要条件是
C.“”是“”的必要不充分条件
D.的充要条件是
【答案】CD
【解析】A. “ ,解得或,故“”是“”的必要不充分条件,故错误;
B. 当时,,故成立,
当时,,故成立,
当时,也成立,
所以的充分不必要条件是,故错误;
C. 当时, ,当 时, ,故不充分, 若,则 即可得,故必要,故正确;
D. 等价于等价于,等价于,故的充要条件是,故正确;
故选:CD
9.(2024·高一·广东深圳·阶段练习)若甲是乙的充分不必要条件,乙是丙的充要条件,丙是丁的必要不充分条件,则下列说法正确的是( )
A.乙是甲的必要不充分条件 B.甲是丙的充分不必要条件
C.丁是甲的既不充分也不必要条件 D.乙是丁的充要条件
【答案】AB
【解析】依题,四个命题的关系图可化为:.
则,所以乙是甲的必要不充分条件,A正确;
,甲是丙的充分不必要条件,B正确;
若甲:,丁:,乙和丙均为,满足题设,但此时丁是甲的充分必要条件, C错误;
,所以乙是丁的必要不充分条件,D错误.
故选:AB
10.(2024·高一·江苏南通·阶段练习)已知全集为,下列选项中,“”的充要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】对于选项A,若,则有,又当,有,所以选项A正确;
对于选项B,若,则有,又当,有,所以选项B正确;
对于选项C,若,则,可得到,但,得不出,即得不出,所以选项B不正确;
对于选项D,,则有,得不出,所以选项D不正确;
故选:AB.
三、填空题
11.(2024·高一·江苏宿迁·阶段练习)若“”是“”的充分不必要条件,则实数的取值范围为
【答案】
【解析】由,得,
因为“”是“”的充分不必要条件,
所以集合是集合的真子集,
所以(不同时取等号),解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:.
12.(2024·高一·上海虹口·期末)已知,,若是的充分条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】由可得,则,解得,
即,
若是的充分条件,则是的子集,
可得,所以实数的取值范围是.
故答案为:.
13.(2024·高一·全国·单元测试)已知,(为实数).若的一个充分不必要条件是,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解析】由已知得,.
设,,
若是的充分不必要条件,则,,
所以集合是集合的真子集.
所以.
故答案为:.
14.(2024·高一·海南省直辖县级单位·期中)设;,若是的充分不必要条件,则的取值范围是
【答案】
【解析】由已知,即,
,即,
又是的充分不必要条件,
所以,
解得,
故答案为:.
15.(2024·高三·全国·专题练习)已知命题,若是的充要条件,则 .
【答案】-1
【解析】由题意得,,得,
设,,由是的充要条件,得,
即,得.
故答案为:-1
16.(2024·高一·全国·专题练习)设,一元二次方程有实数根的充要条件是 .
【答案】或或或
【解析】一元二次方程有实数根,
,解得,
又,.
故答案为:或或或.
17.(2024·高一·广西钦州·期末)若“”是“”的充要条件,则实数m的取值是 .
【答案】0
【解析】,
则{x|}={x|},
即.
故答案为:0.
18.(2024·高一·江苏南通·阶段练习)方程至少有一个负实根的充要条件是 .
【答案】a≤1
【解析】当时,原方程可化为:,解得:符合题意;
当时,方程显然没有根等于0,
若方程有异号根,则由根与系数的关系可得:;
若方程有两个负根,则由根与系数的关系可得:,
解得:;
综上所述:方程至少有一个负实根的充要条件是a≤1.
故答案为:a≤1
19.(2024·高一·河北沧州·阶段练习)请写出“”的一个必要不充分条件: .
【答案】(答案不唯一)
【解析】对于,两边平方可得,即“”是“”的必要条件;
对于,两边开平方可得;即“”不是“”的充分条件,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故答案为:(答案不唯一).
20.(2024·高一·四川成都·期中)若成立的一个充分不必要条件是,则实数的取值范围为 .
【答案】
【解析】等价于,
因为成立的一个充分不必要条件是,所以,解得,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
四、解答题
21.(2024·高一·安徽阜阳·期中)已知是实数,且满足,证明下列命题:
(1)“”是“”的充要条件;
(2)“”是“”的充分条件.
【解析】(1)∵,
充分性:∵,,
∴充分性可得;
必要性:∵,又,
∴,
可得.
∴是的充要条件.
(2)由,且,则,
∵,,当且仅当时等号成立,
所以,,,
可得,解得,
∴是的充分条件.
22.(2024·高一·广西南宁·期中)求证:是是等边三角形的充要条件.(这里,,是的三边边长).
【解析】先证明充分性:
由,
得,
整理得,,
所以,即是等边三角形.
然后证明必要性:
由是等边三角形,则,
所以.
综上所述,是是等边三角形的充要条件.
23.(2024·高一·重庆沙坪坝·期中)已知的三边长为,其中.求证:为等边三角形的充要条件是.
【解析】证明:充分性:
当时,多项式可化为,
即,所以,
则,所以,
即,为等边三角形,即充分性成立;
必要性:由为等边三角形,且,所以,
则,,所以,即必要性成立.
故为等边三角形的充要条件是.
24.(2024·高二·福建福州·阶段练习)设a,b,,求证:关于x的方程有一个根是1的充要条件为.
【解析】充分性:
,,
代入方程得,即.
关于的方程有一个根为;
必要性:方程有一个根为,
满足方程,
,即.
故关于的方程有一个根是的充要条件为.
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