内容正文:
1.4.2 充要条件(人教2019A版专用)
目录
【自主预习】 2
【题型研析】 2
【题型一】充要条件的判断与探求 2
【题型二】充要条件的证明 4
【题型三】充要条件的应用 4
【当堂温习】 5
【分层练习】 6
考试要求:
通过对典型数学命题的梳理,理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系.
素养要求:
针对充要条件问题,通过几个数学定义的研究比较,学生经历梳理知识、提炼定义、感悟思想的学习过程,提升逻辑推理素养与数学抽象素养.
自主预习
一、逆命题的概念
将命题“若p,则q”中的条件p和结论q互换,就得到一个新的命题“若q,则p”,称这个命题为原命题的逆命题.
二、充要条件
命题真假
若“p,则q”为真命题;“若q,则p”为真命题
推出关系
p⇔q
条件关系
p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们说p是q的充分必要条件,简称为充要条件
三、条件关系判定的常用结论:
条件p与结论q的关系
结论
p⇒q,且qp
p是q的充分不必要条件
q⇒p,且p q
p是q的必要不充分条件
p⇒q,且q⇒p,即p⇔q
p是q的充要条件
pq,且q p
p是q的既不充分也不必要条件
题型研析
【题型一】充要条件的判断与探求
一、单选题
1.(24-25高二上·上海·开学考试)“”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.(23-24高一上·上海·期中)王昌龄《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.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
二、多选题
3.(23-24高一上·山东菏泽·期中)下列四个命题中的假命题为( )
A.集合与集合是同一个集合
B.“为空集”是“与至少一个为空集”的充要条件
C.对于任何两个集合A,B,恒成立
D.,,则
4.(23-24高一上·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
三、填空题
5.(24-25高一上·上海·随堂练习)实数,满足“”是“”的 条件.
6.(24-25高一·上海·课堂例题)生活中,我们还常用“水滴石穿”“有志者,事竟成”“坚持就是胜利”等语句来勉励自己和他人保持信心、坚持不懈地努力.在这些语句里,“石穿”“事成”“胜利”分别是“水滴”“有志”“坚持”的 条件,这正是我们努力的信心之源,激励着我们直面一切困难与挑战,不断取得进步.
解题策略:
判定条件关系:
(1)分清楚条件是什么,结论是什么;
(2)尝试用条件推结论,或用结论推条件(或举反例);
(3)下结论.
探求充要条件的两种方法:
(1)等价法:将原命题进行等价转化,直至获得其成立的充要条件,其中探求的过程也是证明的过程,因为探求过程的每一步都是等价的.
(2)非等价法:先寻找必要条件,再找充分条件,从必要性和充分性两方面说明.
【题型二】充要条件的证明
一、解答题
1.(23-24高一·上海·课堂例题)下列各组中,是的什么条件?
(1):四边形ABCD的四条边等长,:四边形ABCD是正方形;
(2):与全等,:与的周长相等;
(3):x是2的倍数,:x是6的倍数;
(4):集合,,,:集合;
(5):,:.
2.(23-24高一·上海·课堂例题)证明:“四边形ABCD是平行四边形”是“四边形ABCD的对角线互相平分”的充要条件.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)求证:关于x的方程有一个根为1的充要条件是.
4.(24-25高一上·全国·课后作业)若集合,.证明:集合与不可能相等.
5.(23-24高一上·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).
6.(23-24高一上·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.
解题策略:
一般地,证明“p成立的充要条件为q”,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.
【题型三】充要条件的应用
一、单选题
1.(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.
2.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)关于的一元二次方程有实数解的一个必要不充分条件的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(22-23高一上·江苏盐城·阶段练习)下列说法正确的有( )
A.已知集合,全集,若,则实数的集合为
B.“”是“”的必要不充分条件
C.命题,成立的充要条件是
D.“”是“”的充分必要条件
4.(23-24高一上·山东威海·期末)若“”是“”的充分不必要条件,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
三、填空题
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知p:x>m+3或x<m,q:-4<x<1,且p是q的必要而不充分条件,则实数m的取值范围是 .
6.(22-23高一上·重庆沙坪坝·阶段练习)若“”是“”的充要条件,则实数m的取值是 .
解题策略:
应用充分不必要、必要不充分及充要条件求参数值(范围)的一般步骤
(1)根据已知将充分不必要条件、必要不充分条件或充要条件转化为集合间的关系.
(2)根据集合间的关系构建关于参数的方程(组)或不等式(组)求解.
当堂温习
一、单选题
1.(23-24高一上·辽宁鞍山·阶段练习)若,,则“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·安徽淮北·期中)已知条件,条件,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)下列是“不等式成立”的必要不充分条件的是( )
A. B.
C. D.
4.(22-23高一上·广东深圳·期中)若“或”是“”的必要不充分条件,则实数的值可以是( )
A. B. C.1 D.4
三、填空题
5.(2023高一·全国·专题练习)设,则“”是“”的 条件.
6.(22-23高一上·云南大理·期末)若“不等式成立”的充要条件为“”,则实数的值为 .
分层练习
【基础篇】
一、单选题
1.(23-24高一上·北京·期中)“” 是的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
2.(23-24高一下·湖南·期末)已知集合,若是的充要条件,则整数( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(23-24高一上·上海·期末)的一个充要条件是( )
A. B.
C., D.,
4.(24-25高一·上海·课堂例题)设有非空集合A、B、C,若“”的充要条件是“且”,则“”是“”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
二、多选题
5.(22-23高一下·四川达州·期中)“关于的不等式对恒成立”的必要不充分条件有 ( )
A. B. C. D.
6.(22-23高一上·福建泉州·期中)下面命题正确的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.“”是“二次方程有一正根一负根”的充要条件
C.“且”是“”的充要条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
7.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知集合,集合,能使成立的充分不必要条件有( )
A. B. C. D.
三、填空题
8.(24-25高一上·上海·课后作业)若集合,,则“”是“”的 条件.
9.(23-24高一上·陕西西安·开学考试)命题p:一次函数的图像经过一、二、四象限的充要条件是 .
10.(23-24高一上·江苏·课前预习)四种条件关系:
(1)如果命题“若,则”为真命题且“若,则”为假命题,那么是的 条件.
(2)如果命题“若,则”为假命题且“若,则”为真命题,那么是的 条件.
(3)如果命题“若,则”为真命题且“若,则”也为真命题,那么是的 条件.
(4)如果命题“若,则”为假命题且“若,则”也为假命题,那么是的 条件.
四、解答题
11.(23-24高一下·湖南衡阳·阶段练习)设集合.
(1),求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求m的取值范围.
12.(23-24高一上·湖南衡阳·期中)已知集合,集合.
(1)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【能力篇】
一、单选题
1.(23-24高一上·新疆喀什·期末)“”是“等式”的( )
A.充分不必要条件 B.充分必要条件
C.必要不充分条件 D.非充分非必要条件
二、多选题
2.(23-24高一上·广东深圳·阶段练习)下列叙述中正确的是( )
A.“”是“是反比例函数”的既不充分也不必要条件
B.“”是“”的充分不必要条件
C.“”是“有实数解”的充要条件
D.“”是“方程有一个正根和一个负根”的充要条件
三、填空题
3.(23-24高三上·安徽合肥·阶段练习)给出如下三个条件:①充要②充分不必要③必要不充分.请从中选择补充到下面横线上.
已知集合,,存在实数使得“”是“”的 条件.
四、解答题
4.(24-25高一上·上海·课后作业)下列命题中,判断条件是条件的什么条件.
(1),;
(2)是直角三角形,是等腰三角形;
(3):四边形的对角线互相平分,:四边形是矩形;
(4)或,;
(5),:方程有实数根.
【培优篇】
一、单选题
1.(21-22高一上·上海宝山·期中)已知x∈R,则“成立”是“成立”的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充分必要 D.既不充分也不必要
二、多选题
2.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)下列说法正确的是( ).
A.,
B.,都有
C.设,则“且”是“”的必要不充分条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
三、填空题
3.(23-24高一上·福建·期中)已知命题“方程至少有一个负实根”,若为真命题的一个必要不充分条件为,则实数的取值范围是 .
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1.4.2 充要条件(人教2019A版专用)
目录
【自主预习】 2
【题型研析】 2
【题型一】充要条件的判断与探求 2
【题型二】充要条件的证明 5
【题型三】充要条件的应用 9
【当堂温习】 11
【分层练习】 14
考试要求:
通过对典型数学命题的梳理,理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系.
素养要求:
针对充要条件问题,通过几个数学定义的研究比较,学生经历梳理知识、提炼定义、感悟思想的学习过程,提升逻辑推理素养与数学抽象素养.
自主预习
一、逆命题的概念
将命题“若p,则q”中的条件p和结论q互换,就得到一个新的命题“若q,则p”,称这个命题为原命题的逆命题.
二、充要条件
命题真假
若“p,则q”为真命题;“若q,则p”为真命题
推出关系
p⇔q
条件关系
p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们说p是q的充分必要条件,简称为充要条件
三、条件关系判定的常用结论:
条件p与结论q的关系
结论
p⇒q,且qp
p是q的充分不必要条件
q⇒p,且p q
p是q的必要不充分条件
p⇒q,且q⇒p,即p⇔q
p是q的充要条件
pq,且q p
p是q的既不充分也不必要条件
题型研析
【题型一】充要条件的判断与探求
一、单选题
1.(24-25高二上·上海·开学考试)“”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.(23-24高一上·上海·期中)王昌龄《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.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
二、多选题
3.(23-24高一上·山东菏泽·期中)下列四个命题中的假命题为( )
A.集合与集合是同一个集合
B.“为空集”是“与至少一个为空集”的充要条件
C.对于任何两个集合A,B,恒成立
D.,,则
4.(23-24高一上·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
三、填空题
5.(24-25高一上·上海·随堂练习)实数,满足“”是“”的 条件.
6.(24-25高一·上海·课堂例题)生活中,我们还常用“水滴石穿”“有志者,事竟成”“坚持就是胜利”等语句来勉励自己和他人保持信心、坚持不懈地努力.在这些语句里,“石穿”“事成”“胜利”分别是“水滴”“有志”“坚持”的 条件,这正是我们努力的信心之源,激励着我们直面一切困难与挑战,不断取得进步.
参考答案:
1.A
【分析】利用充分、必要条件的概念计算即可.
【详解】由可以得出,满足充分性,
而可得,不满足必要性,即A正确.
故选:A
2.B
【分析】根据给定条件,结合充分条件、必要条件的定义判断即得.
【详解】依题意,“攻破楼兰”未必“返回家乡”,充分性不成立;“返回家乡”则必然“攻破楼兰”,必要性成立,
所以“攻破楼兰”是“返回家乡”的必要不充分条件.
故选:B
3.ABD
【分析】根据集合、充要条件等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】A选项,集合,集合,
所以两个集合不是同一个集合,所以命题是假命题.
B选项,当“为空集”时,可能,
此时都不是空集,所以命题是假命题.
C选项,根据交集和并集的定义可知,恒成立,命题是真命题.
D选项,由于集合的元素不相同,所以两个集合不相等,所以命题是假命题.
故选:ABD
4.AB
【分析】利用充分条件和必要条件的定义进行判断.
【详解】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
5.充分不必要
【分析】根据两个方程的解集作判断即可.
【详解】由,得此时,充分性成立;
由,得或,此时不一定成立,必要性不成立.
故答案为:充分不必要.
6.必要非充分
【分析】根据充分条件和必要条件的定义判断,即可得出答案.
【详解】由“石穿”、“事成”、“胜利”不能推出“水滴”、“有志”、“坚持”,
如“石穿”可能推出“化学腐蚀”;
由“水滴”、“有志”、“坚持”能推出“石穿”、“事成”、“胜利”
如“水滴”可以推出“石穿”;
综上所述, “石穿”、“事成”、“胜利”是“水滴”、“有志”、“坚持”必要非充分条件.
故答案为:必要非充分.
解题策略:
判定条件关系:
(1)分清楚条件是什么,结论是什么;
(2)尝试用条件推结论,或用结论推条件(或举反例);
(3)下结论.
探求充要条件的两种方法:
(1)等价法:将原命题进行等价转化,直至获得其成立的充要条件,其中探求的过程也是证明的过程,因为探求过程的每一步都是等价的.
(2)非等价法:先寻找必要条件,再找充分条件,从必要性和充分性两方面说明.
【题型二】充要条件的证明
一、解答题
1.(23-24高一·上海·课堂例题)下列各组中,是的什么条件?
(1):四边形ABCD的四条边等长,:四边形ABCD是正方形;
(2):与全等,:与的周长相等;
(3):x是2的倍数,:x是6的倍数;
(4):集合,,,:集合;
(5):,:.
2.(23-24高一·上海·课堂例题)证明:“四边形ABCD是平行四边形”是“四边形ABCD的对角线互相平分”的充要条件.
3.(24-25高一上·全国·课后作业)求证:关于x的方程有一个根为1的充要条件是.
4.(24-25高一上·全国·课后作业)若集合,.证明:集合与不可能相等.
5.(23-24高一上·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).
6.(23-24高一上·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.
参考答案:
1.(1)是的必要不充分条件;
(2)是的充分不必要条件;
(3)是的必要不充分条件;
(4)是的充要条件;
(5)是的必要不充分条件.
【分析】(1)举出菱形则正向无法推出,根据正方形性质可知反向可以推出,则得到与的关系;
(2)根据全等的定义则得到正向可以推出,反向无法推出,则得到与的关系;
(3)根据数的性质即可判断出与的关系;
(4)根据集合之间的关系和充要条件的判断即可得到答案;
(5)根据交集含义即可判断出与的关系.
【详解】(1)若四边形的四条边等长,四边形不一定是正方形,如菱形;
反之,若四边形是正方形,则其四条边等长,故是的必要不充分条件;
(2)若与全等,则与的周长相等,
反之,若与的周长相等,两个三角形不一定全等;
故是的充分不必要条件;
(3)若是2的倍数,则不一定是6的倍数,如;
反之,若是6的倍数,则一定是2的倍数,故是的必要不充分条件;
(4)若,则,又由,则,
同理可得:,则有;
反之,若,一定有,,故是的充要条件;
(5)当且时,有,但与不一定相等,
反之,若,一定有,故是的必要不充分条件.
2.证明见解析
【分析】利用充分必要条件的判断方法,结合初中几何知识即可得证.
【详解】①先证明充分性:
已知:四边形ABCD是平行四边形,
求证:四边形ABCD的对角线互相平分;
证明:设AC与BD交于点,如图示:
四边形ABCD是平行四边形,
,且,,
,,
四边形ABCD的对角线互相平分,即充分性得证;
②再证必要性:
已知:四边形ABCD的对角线互相平分,
求证:四边形ABCD是平行四边形;
证明:由已知可得,且,,
,,且,,
四边形ABCD是平行四边形,即必要性得证;
综上所述,"四边形ABCD是平行四边形"是"四边形ABCD的对角线互相平分"的充要条件.
3.证明见解析
【分析】由题意得,代入方程,因式分解可得方程有一个根为1,可证充分性;把代入方程,可得,可证必要性.
【详解】证明:充分性:因为,所以,
代入方程,得,
即.
所以方程有一个根为1.
必要性:因为方程有一个根为1,
所以满足方程,
所以,即.
故关于的方程有一个根为1的充要条件是.
4.证明见解析
【分析】利用反证法,这两集合相等当且仅当两个端点相等,列出方程组导出矛盾即可得证.
【详解】假设集合,则且,
即且,这不可能.
故假设不成立,即集合与不可能相等.
5.证明见解析
【分析】根据充分性与必要性定义证明即可.
【详解】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.
6.证明见解析
【分析】根据题意,结合充分性和必要性的证明方法,结合多项式的化简、运算,即可求解.
【详解】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.
解题策略:
一般地,证明“p成立的充要条件为q”,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.
【题型三】充要条件的应用
一、单选题
1.(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.
2.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)关于的一元二次方程有实数解的一个必要不充分条件的是( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(22-23高一上·江苏盐城·阶段练习)下列说法正确的有( )
A.已知集合,全集,若,则实数的集合为
B.“”是“”的必要不充分条件
C.命题,成立的充要条件是
D.“”是“”的充分必要条件
4.(23-24高一上·山东威海·期末)若“”是“”的充分不必要条件,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
三、填空题
5.(24-25高一上·全国·课后作业)已知p:x>m+3或x<m,q:-4<x<1,且p是q的必要而不充分条件,则实数m的取值范围是 .
6.(22-23高一上·重庆沙坪坝·阶段练习)若“”是“”的充要条件,则实数m的取值是 .
参考答案:
1.D
【分析】利用充分不必要条件求参数,得到,即可求解.
【详解】因为“”是“”的充分不必要条件,所以,所以.
故选:D.
2.A
【分析】由可得,根据充分、必要条件的定义,结合选项即可求解.
【详解】因为一元二次方程有实根,
所以,解得.
又是的真子集,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:A
3.BD
【分析】对A,先化简集合,然后根据条件来解即可;
对B, 根据充分必要条件的定义来判断即可;
对C, 问题转化为求在区间有解即可;
对D, 由化简即可判断.
【详解】对A, ,若,则,
当时,,当时,由或,或,故实数的集合为,故A不正确;
对B, “”不一定有“”,而“”一定有“”,“”是“”的必要不充分条件,故B正确;
对C,,成立,则化为:在区间有解,而在区间上的最小值为, ,故C不正确;
对D, ,且,“”是“”的充分必要条件,故D正确.
故选:BD
4.AB
【分析】由已知结合充分必要条件与集合包含关系的转化即可求解.
【详解】因为“”是“”的充分不必要条件,所以,则.
故选:AB
5.
【分析】由命题q中变量的取值集合是命题p中变量的取值集合的真子集,再根据集合关系求解即可
【详解】因为p是q的必要而不充分条件,
所以命题q中变量的取值集合是命题p中变量的取值集合的真子集,
即或,
故或
故答案为:或
6.3
【分析】先化简得,由充要条件可知两不等式两端相等,从而可求得m的取值.
【详解】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.
解题策略:
应用充分不必要、必要不充分及充要条件求参数值(范围)的一般步骤
(1)根据已知将充分不必要条件、必要不充分条件或充要条件转化为集合间的关系.
(2)根据集合间的关系构建关于参数的方程(组)或不等式(组)求解.
当堂温习
一、单选题
1.(23-24高一上·辽宁鞍山·阶段练习)若,,则“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·安徽淮北·期中)已知条件,条件,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)下列是“不等式成立”的必要不充分条件的是( )
A. B.
C. D.
4.(22-23高一上·广东深圳·期中)若“或”是“”的必要不充分条件,则实数的值可以是( )
A. B. C.1 D.4
三、填空题
5.(2023高一·全国·专题练习)设,则“”是“”的 条件.
6.(22-23高一上·云南大理·期末)若“不等式成立”的充要条件为“”,则实数的值为 .
参考答案:
1.D
【分析】根据充分必要条件的定义一一判断求解.
【详解】对A,由,取,则,
由,取,则,
所以是的既不充分也不必要条件,A错误;
对B,由取,则,
由,取,则,
所以是的既不充分也不必要条件,B错误;
对C,由,取,则,
由,取,则,
所以是的既不充分也不必要条件,C错误;
对D,因为,所以,即,
当时,取,则,
所以是“”的一个充分不必要条件,D正确;
故选:D.
2.C
【分析】根据题意,可得由可以推出,但由推不出,从而列式算出实数的取值范围.
【详解】因为是的充分不必要条件,
所以由“”可推出“”,且由“”不能推出“”,
所以,可得.
故选:C.
3.BD
【分析】先化简不等式,进而根据集合间的关系求解.
【详解】由可得,
设,则其必要不充分条件对应集合,则有是的真子集,
则BD选项符合.
故选:BD.
4.ACD
【分析】根据题意,可得或,再结合选项,即可得答案.
【详解】解:因为“或”是“”的必要不充分条件,
所以 或
所以或,
即或.
故选:ACD.
5.充要
【分析】判断“”和“”之间的推出关系,即可得答案.
【详解】当时,可得,当时,也可得出,
故“”是“”的充要条件,
故答案为:充要
6.
【分析】解不等式,根据充要条件的定义可得出关于的等式,解之即可.
【详解】解不等式得,
因为“不等式成立”的充要条件为“”,所以,解得,
所以,.
故答案为:.
分层练习
【基础篇】
一、单选题
1.(23-24高一上·北京·期中)“” 是的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
2.(23-24高一下·湖南·期末)已知集合,若是的充要条件,则整数( )
A.4 B.3 C.2 D.1
3.(23-24高一上·上海·期末)的一个充要条件是( )
A. B.
C., D.,
4.(24-25高一·上海·课堂例题)设有非空集合A、B、C,若“”的充要条件是“且”,则“”是“”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
二、多选题
5.(22-23高一下·四川达州·期中)“关于的不等式对恒成立”的必要不充分条件有 ( )
A. B. C. D.
6.(22-23高一上·福建泉州·期中)下面命题正确的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.“”是“二次方程有一正根一负根”的充要条件
C.“且”是“”的充要条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
7.(2024·海南省直辖县级单位·模拟预测)已知集合,集合,能使成立的充分不必要条件有( )
A. B. C. D.
三、填空题
8.(24-25高一上·上海·课后作业)若集合,,则“”是“”的 条件.
9.(23-24高一上·陕西西安·开学考试)命题p:一次函数的图像经过一、二、四象限的充要条件是 .
10.(23-24高一上·江苏·课前预习)四种条件关系:
(1)如果命题“若,则”为真命题且“若,则”为假命题,那么是的 条件.
(2)如果命题“若,则”为假命题且“若,则”为真命题,那么是的 条件.
(3)如果命题“若,则”为真命题且“若,则”也为真命题,那么是的 条件.
(4)如果命题“若,则”为假命题且“若,则”也为假命题,那么是的 条件.
四、解答题
11.(23-24高一下·湖南衡阳·阶段练习)设集合.
(1),求;
(2)若“”是“”的充分不必要条件,求m的取值范围.
12.(23-24高一上·湖南衡阳·期中)已知集合,集合.
(1)若是的必要不充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
参考答案:
1.D
【分析】取特殊值,利用充分和必要条件的性质判断即可.
【详解】当时,满足,但不满足,故充分性不成立;
当时,满足,但不满足,故必要性不成立;
所以“” 是的既不充分又不必要条件,
故选:D.
2.D
【分析】解绝对值不等式,根据是的充要条件,得到不等式,解得,得到答案.
【详解】,
由于是的充要条件,,
所以,解得,
故整数.
故选:D
3.A
【分析】根据不等式的基本性质,结合充分条件、必要条件的判定方法,即可求解.
【详解】由不等式,可得,即,所以A符合题意;
由,可得或,所以选项B是的充分不必要条件;
选项C和D都为的既不充分也不必要条件.
故选:A.
4.B
【分析】根据集合关系,利用充分条件和必要条件的定义判断.
【详解】解:若“”的充要条件是“且”,
则,
则,不一定,
但,一定得到,
则“”是“”的必要非充分条件.
故选:B.
5.CD
【分析】讨论二次项系数,求出满足条件的的范围,根据题中条件考查选项即可.
【详解】若关于的不等式对恒成立,
当时,不等式为,满足题意;
时,则必有且
解得,
故的范围为,
故“关于的不等式对恒成立”的必要不充分条件的集合必真包含集合,
考查选项知满足条件.
故选:
6.ABD
【分析】根据不等式的性质判断ACD的真假;根据一元二次方程根的分布判断B的真假.
【详解】对A:由可得,所以成立,所以“”是“”的充分条件;
由可得或,所以“”是“”的不必要条件.
综上可得:“”是“”的充分不必要条件,故A正确;
对B:“二次方程有一正根一负根”等价于“”,故B正确;
对C:由“且”可得“”,但“”时,如,,此时“且”不成立,故C错误;
对D:因为:推不出,但,所以“”是“”的必要不充分条件,所以D正确.
故选:ABD
7.CD
【分析】由成立的充要条件求出对应的参数的范围,结合充分不必要条件的定义即可得解.
【详解】当且仅当是的子集,当且仅当,即,
对比选项可知使得成立的充分不必要条件有,.
故选:CD.
8.充分不必要
【分析】利用集合的性质证明充分性,举反例否定必要性即可.
【详解】由题意得,故充分性成立,
易得当时,满足,但不满足,故必要性不成立.
故答案为:充分不必要
9.
【分析】根据题意,结合一次函数的性质,列出不等式组,即可求解.
【详解】因为一次函数的图像经过一、二、四象限,
则满足,解得,
即一次函数的图像经过一、二、四象限的充要条件是.
故答案为:.
10. 充分不必要 必要不充分 充分必要 既不充分也不必要.
【解析】略
11.(1)或
(2)或
【分析】(1)根据 集合的补集定义以及集合的交集运算,即可求得答案;
(2)依题意可得,讨论集合是否为空集,列出相应的不等式,即可求得结果.
【详解】(1)当时,可得,
故可得或,而,
所以或
(2)由“”是“”的充分不必要条件可得;
当时,,解得,符合题意;
当时,需满足,且和中的等号不能同时取得,
解得;
综上可得,m的取值范围为或.
12.(1)
(2)
【分析】(1)利用集合间的基本关系及必要不充分条件的定义计算即可;
(2)利用集合间的基本关系计算即可.
【详解】(1)∵是的必要不充分条件,
∴是A的真子集.
①当时,,
②当时,∴,解得.
∴实数的取值范围为.
(2)由,
则①当时,,
②当时,可得或,
解得或.
∴实数的取值范围为.
【能力篇】
一、单选题
1.(23-24高一上·新疆喀什·期末)“”是“等式”的( )
A.充分不必要条件 B.充分必要条件
C.必要不充分条件 D.非充分非必要条件
二、多选题
2.(23-24高一上·广东深圳·阶段练习)下列叙述中正确的是( )
A.“”是“是反比例函数”的既不充分也不必要条件
B.“”是“”的充分不必要条件
C.“”是“有实数解”的充要条件
D.“”是“方程有一个正根和一个负根”的充要条件
三、填空题
3.(23-24高三上·安徽合肥·阶段练习)给出如下三个条件:①充要②充分不必要③必要不充分.请从中选择补充到下面横线上.
已知集合,,存在实数使得“”是“”的 条件.
四、解答题
4.(24-25高一上·上海·课后作业)下列命题中,判断条件是条件的什么条件.
(1),;
(2)是直角三角形,是等腰三角形;
(3):四边形的对角线互相平分,:四边形是矩形;
(4)或,;
(5),:方程有实数根.
参考答案:
1.A
【分析】由题意,解得或,然后根据充分条件与必要条件的定义判断即可.
【详解】因为,即,解得或,
所以能推出,不能推出,
所以“”是“等式”的充分不必要条件,
故选:A.
2.ABD
【分析】根据充分条件和必要条件的定义结合选项即可求解.
【详解】对于选项A,当时,不是反比例函数,当是反比例函数时,,所以“”是“是反比例函数”的既不充分也不必要条件,故A正确;
对于选项B,“”时,,当时,或,所以不能得出,故“”是“”的充分不必要条件,故B正确;
对于选项C,“有实数解,等价于,故“”是“有实数解”的充分不必要条件,故C错误;
对于选项D,“方程有一个正根和一个负根”等价于,
解得,所以,“”是“方程有一个正根和一个负根”的充要条件,故选项D正确.
故选:ABD.
3.②,③
【分析】分别根据充要条件及充分不必要条件,必要不充分条件计算求解即可.
【详解】①“”是“”的充要条件,则,,此方程无解,故不存在实数,则不符合题意;
②“”是“”的充分不必要条件时,,,;解得,符合题意;
③“”是“”的必要不充分条件时,当,,得;
当,需满足,,,解集为;
综上所述,实数的取值范围.
故答案为:②,③.
4.(1)必要非充分条件
(2)既非充分又非必要条件
(3)必要非充分条件
(4)充要条件
(5)充分非必要条件
【分析】(1)利用绝对值的性质判断即可.
(2)利用等腰三角形和直角三角形的定义判断即可.
(3)利用矩形的性质判断即可.
(4)解根式方程证明即可.
(5)利用一元二次方程的判别式判断即可.
【详解】(1)∵,但,∴是的必要非充分条件.
(2)∵是直角三角形是等腰三角形;
是等腰三角形是直角三角形,
∴是的既非充分又非必要条件.
(3)∵四边形的对角线互相平分四边形是矩形;
四边形是矩形四边形的对角线互相平分,∴是的必要非充分条件.
(4)或;
或,所以是的充要条件.
(5),即方程有实根;
而方程有实根,即,
所以是的充分非必要条件.
【培优篇】
一、单选题
1.(21-22高一上·上海宝山·期中)已知x∈R,则“成立”是“成立”的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充分必要 D.既不充分也不必要
二、多选题
2.(23-24高一上·安徽阜阳·期中)下列说法正确的是( ).
A.,
B.,都有
C.设,则“且”是“”的必要不充分条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
三、填空题
3.(23-24高一上·福建·期中)已知命题“方程至少有一个负实根”,若为真命题的一个必要不充分条件为,则实数的取值范围是 .
参考答案:
1.C
【分析】先证充分性,由 求出x的取值范围,再根据x的取值范围化简即可,再证必要性,若,即,再根据绝对值的性质可知.
【详解】充分性:若,则2≤x≤3,
,
必要性:若,又,
,
由绝对值的性质:若ab≤0,则,
∴,
所以“成立”是“成立”的充要条件,
故选:C.
2.AD
【分析】根据特称命题真假判断判断A;全称命题真假判断和特殊值判断B;根据充分条件和必要条件的定义判断C、D.
【详解】对于A,当时,,故A正确;
对于B,当时,,此时,故B错误;
对于C,且则,则,则且能推出“”,
反之,当时,例,符合要求,不能推出且,
故“且”是“”的充分不必要条件,故C错误;
对于D,等价于且,所以不能推出,
反之能推出,故“”是“”的必要不充分条件,故D正确,
故选:AD.
3.
【分析】先求得为真命题时的取值范围,再根据必要不充分条件求得的取值范围.
【详解】若命题“方程至少有一个负实根”为真命题,
时,,符合题意;
当时,,且,
则此时方程有一个正根和一个负根,符合题意;
当时,由,解得,
此时方程为符合题意;
由解得,此时,
则此时方程有两个负根,符合题意.
综上所述,为真命题时,的取值范围是.
若为真命题的一个必要不充分条件为,
则.
故答案为:
【点睛】含参数的一元二次方程根的分布问题,可采用直接讨论法来进行研究,也可以采用分离参数法来进行研究,如果采用直接讨论法,在分类讨论的过程中,要注意做到不重不漏.求命题的必要不充分条件,可转化为找一个比本身“大”的范围来进行求解.
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