内容正文:
第一章 空间向量与
立体几何
1.4 充分条件与必要条件
1.4.1 充分条件与必要条件
知识对点练
40分钟综合练
目录
知识对点练
知识点一 充分条件与必要条件的判断
1.若集合P={1,2,3,4},Q={x|x≤0,或x≥5},则“x∈P”是“x∈∁RQ”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.既是充分条件也是必要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:∵Q={x|x≤0,或x≥5},∴∁RQ={x|0<x<5}.又集合P={1,2,3,4},∴x∈P⇒x∈∁RQ,但x∈∁RQ x∈P,∴“x∈P”是“x∈∁RQ”的充分条件但不是必要条件.
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
知识对点练
4
2.一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一个正根和一个负根的一个必要条件但不是充分条件是( )
A.a<0 B.a>0
C.a<1 D.a>1
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
知识对点练
5
3.(2024·娄底新化县高一期末)已知x,y∈R,则“xy>0”是“x>0,y>0”的( )
A.充分条件但不是必要条件 B.必要条件但不是充分条件
C.既是充分条件也是必要条件 D.既不充分也不必要条件
答案
解析
解析:取x=y=-1,满足xy>0,但不满足x>0,y>0,故“xy>0”不是“x>0,y>0”的充分条件;若x>0,y>0,则xy>0,故“xy>0”是“x>0,y>0”的必要条件.故“xy>0”是“x>0,y>0”的必要条件但不是充分条件.故选B.
1
2
3
4
5
6
7
8
知识对点练
6
解:(1)因为A⊆B,且a=2,所以a≤b,即b≥2,
此时A真包含于B,
所以p是q的充分条件但不是必要条件.
(2)因为B⊆A,所以b<a,则有a>2,
此时B真包含于A,
所以p是q的必要条件但不是充分条件.
4.(2024·龙岩北大附属实验学校高一月考)已知A={x|x<a},B={x|x≤b},p:x∈A,q:x∈B.
(1)若A⊆B,且a=2,求b的取值范围,并判断p是q的什么条件;
(2)若B⊆A,且b=2,求a的取值范围,并判断p是q的什么条件.
解
1
2
3
4
5
6
7
8
知识对点练
7
解
1
2
3
4
5
6
7
8
知识对点练
8
知识点二 充分条件、必要条件的应用
6.已知P={x|a-4<x<a+4},Q={x|1<x<3},若“x∈P”是“x∈Q”的必要条件,则实数a的取值范围是_________________.
答案
解析
{a|-1≤a≤5}
1
2
3
4
5
6
7
8
知识对点练
9
7.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|-1<x<m+1},若“x∈A”是“x∈B”的一个充分条件但不是必要条件,则实数m的取值范围是________.
答案
解析
{m|m>1}
1
2
3
4
5
6
7
8
知识对点练
10
8.设p:a-1≤x≤a+1,q:2≤x≤3.
(1)当a=0时,判断p是q的什么条件;
(2)若p是q的必要条件但不是充分条件,求实数a的取值范围.
解
1
2
3
4
5
6
7
8
知识对点练
11
40分钟综合练
一、单项选择题
1.“x为整数”是“2x+1为整数”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.既是充分条件,也是必要条件
D.既不是充分条件,也不是必要条件
答案
解析
解析:由x为整数能推出2x+1为整数,故“x为整数”是“2x+1为整数”的充分条件;由2x+1为整数不能推出x为整数,故“x为整数”不是“2x+1为整数”的必要条件.综上所述,“x为整数”是“2x+1为整数”的充分条件但不是必要条件.故选A.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
13
2.设a,b∈R,则“(a-b)·a2<0”是“a<b”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.既是充分条件,也是必要条件
D.既不是充分条件,也不是必要条件
答案
解析
解析:若(a-b)·a2<0,则必有a-b<0,即a<b;而当a<b时,不能推出(a-b)·a2<0,如a=0,b=1,所以“(a-b)·a2<0”是“a<b”的充分条件但不是必要条件.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
14
3.设集合M={x|x≥2},P={x|x>1},则“x∈M∪P”是“x∈M∩P”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.既是充分条件,也是必要条件
D.既不是充分条件,也不是必要条件
答案
解析
解析:因为M∪P={x|x>1},M∩P={x|x≥2},所以“x∈M∪P”是“x∈M∩P”的必要条件但不是充分条件.故选B.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
15
答案
解析
解析:由|x|=x,得x≥0.选项A和C既是必要条件也是充分条件,不符合题意;选项D是充分条件但不是必要条件,不符合题意;选项B符合题意.故选B.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
16
5.王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其《从军行》传诵至今,“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关.黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”,由此推断,其中最后一句“攻破楼兰”是“返回家乡”的( )
A.必要条件
B.充分条件
C.既是充分条件,也是必要条件
D.既不是充分条件,也不是必要条件
答案
解析
解析:由题意可知“返回家乡”可以推出“攻破楼兰”,故“攻破楼兰”是“返回家乡”的必要条件.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
17
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
18
7.(2024·江苏南京高一月考)下列选项中p是q的必要条件但不是充分条件的是( )
A.p:a≤1,q:a<1
B.p:A∩B=A,q:A∪B=B
C.p:两个三角形全等,q:两个三角形面积相等
D.p:x2+y2=1,q:x=1,y=0
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
19
解析
解析:对于A,∵a<1成立,则必有a≤1,而当a≤1时,不一定有a<1,∴p是q的必要条件但不是充分条件,故A符合题意;对于B,∵p:A∩B=A⇔A⊆B,q:A∪B=B⇔A⊆B,∴p既是q的充分条件,也是必要条件,故B不符合题意;对于C,∵两个三角形全等,则两个三角形面积相等,但两个三角形面积相等时,不一定有两个三角形全等,∴p是q的充分条件但不是必要条件,故C不符合题意;对于D,当x=1,y=0时,x2+y2=1,反之,当x2+y2=1时,x=1,y=0不一定成立,∴p是q的必要条件但不是充分条件,故D符合题意.故选AD.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
20
三、填空题
8.“A∩B={2}”是“2∈A且2∈B”的______________________条件.
答案
解析
解析:若A∩B={2},则2∈A且2∈B一定成立,但是若2∈A且2∈B,则集合A与集合B还可能有其他公共元素,即A∩B={2}不一定成立,故“A∩B={2}”是“2∈A且2∈B”的充分条件但不是必要条件.
充分条件但不是必要
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
21
9.“a与b互为相反数”________“a与b的绝对值相等”的充分条件.(填“是”或“不是”)
答案
解析
解析:若a与b互为相反数,则a与b的绝对值相等,所以“a与b互为相反数”是“a与b的绝对值相等”的充分条件.
是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
22
10.(2024·南通中学高一月考)已知P={x|-a-4<x<a+4},Q={x||x|<6}.若P=Q,则a=________;若“x∈P”是“x∈Q”的充分条件但不是必要条件,则a的取值范围为________.
答案
解析
2
{a|a<2}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
24
解
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
25
解
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
26
解
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
27
答案
解析
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
28
14.设x∈R,用[x]表示不超过x的最大整数,则“[x]≥[y]”是“x≥y”的__________________________.(填“充分条件但不是必要条件”“必要条件但不是充分条件”“既是充分条件,也是必要条件”或“既不是充分条件,也不是必要条件”)
答案
解析
解析:[x]≥[y],即[x]>[y]或[x]=[y],当[x]>[y]时,可推出x>y;但当[x]=[y]时,如x=2.1,y=2.3,此时x<y,所以“[x]≥[y]”不能推出“x≥y”,即充分性不成立.x≥y,即x>y或x=y,当x=y时,必有[x]=[y];当x>y时,可推出[x]>[y]或[x]=[y],所以“x≥y”能推出“[x]≥[y]”,即必要性成立.所以“[x]≥[y]”是“x≥y”的必要条件但不是充分条件.
必要条件但不是充分条件
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
29
15.(2024·福建福州月考)设a,b,c∈R,求证:关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根是1的充分条件,也是必要条件为a+b+c=0.
证明
证明:充分性:∵a+b+c=0,
∴c=-a-b,代入方程ax2+bx+c=0,
得ax2+bx-a-b=0,
即(x-1)(ax+a+b)=0,
∴关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为1.
必要性:∵方程ax2+bx+c=0有一个根为1,
∴x=1满足方程ax2+bx+c=0,
∴a×12+b×1+c=0,即a+b+c=0.
故关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根是1的充分条件,也是必要条件为a+b+c=0.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
11
12
13
14
15
30
R
解析:设一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)的两根为x1,x2,∵两根一正一负,∴Δ=4-4a>0且x1x2=eq \f(1,a)<0,∴a<0.又a<1a<0,但a<0⇒a<1,∴“a<1”是“a<0”的必要条件但不是充分条件.故选C.
解:(1)x2=x+2⇒x=±eq \r(x+2),
x=±eq \r(x+2)⇒x2=±xeq \r(x+2),
故x2=x+2xeq \r(x+2)=x2.故说法错误.
(2)xeq \r(x+2)=x2⇒x=0或eq \r(x+2)=x(其中x为正数),
故xeq \r(x+2)=x2x2=x+2.故说法错误.
5.判断下列说法是否正确,如果不正确,分析错误的原因.
(1)“x2=x+2”是“x=x2”的充分条件;
(2)“x2=x+2”是“x=x2”的必要条件.
解析:因为“x∈P”是“x∈Q”的必要条件,所以Q⊆P,所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a-4≤1,,a+4≥3,))即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a≤5,,a≥-1,))所以-1≤a≤5.
解析:由题意,得AB,即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m+1>-1,,m+1>2,))解得m>1.
解:(1)当a=0时,p:-1≤x≤1,q:2≤x≤3,显然p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件.
(2)因为p是q的必要条件但不是充分条件,
所以eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a+1≥3,,a-1<2))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a+1>3,,a-1≤2,))
解得2≤a≤3.
所以实数a的取值范围是{a|2≤a≤3}.
4.使|x|=x成立的一个必要条件但不是充分条件的是( )
A.x≥0
B.x2≥-x
C.eq \r(x)≥0
D.eq \f(1,x)>0
二、多项选择题
6.下列“若p,则q”形式的命题中,p是q的必要条件的是( )
A.若=,则x=y B.若x2=1,则x=1
C.若x=y,则= D.若x<y,则x2<y2
解析:p是q的必要条件,则q是p的充分条件.对于A,当x=y=0时,推不出eq \f(1,x)=eq \f(1,y),A不符合题意;对于B,x=1⇒x2=1,B符合题意;对于C,eq \r(x)=eq \r(y)⇒x=y,C符合题意;对于D,令x=-2,y=-3,则x2<y2x<y,D不符合题意.故选BC.
解析:Q={x||x|<6}={x|-6<x<6},若P=Q,则a+4=6,a=2.若“x∈P”是“x∈Q”的充分条件但不是必要条件,则PQ,则需满足eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a+4>-a-4,,a+4<6))或a+4≤-a-4,得a<2.
四、解答题
11.指出下列命题中,p是q的什么条件.
(1)p:x-y=0,q:=1;
(2)p:三角形是锐角三角形,q:三角形的内角中有锐角;
(3)p:m>n,q:>1;
(4)p:a=±2,q:直线y=-2x+a与两坐标轴围成的三角形的面积等于1.
解:(1)若x=y=0,则x-y=0成立,eq \f(x,y)=1不成立;
但当eq \f(x,y)=1时,必有x=y,即x-y=0成立.
故p是q的必要条件但不是充分条件.
(2)若三角形是锐角三角形,则其内角都是锐角;但当三角形的内角中有锐角时,该三角形不一定是锐角三角形,也可能是直角三角形或钝角三角形.
故p是q的充分条件但不是必要条件.
(3)若m=2,n=-2,显然有m>n,但eq \f(m,n)=-1<1;
若m=-4,n=-2,则有eq \f(m,n)=2>1,但m<n,
即p不能推出q,q也不能推出p.
故p是q的既不充分也不必要条件.
(4)若直线y=-2x+a与两坐标轴围成的三角形的面积等于1,
则eq \f(1,2)·|a|·eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)))=1,解得a=±2.
故p是q的充分条件也是必要条件.
解:依题意a>0.由p:x<1-a或x>1+a,
可设M={x|x<1-a,或x>1+a},
由q:x<eq \f(1,2)或x>1,可设N=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x<\f(1,2),或x>1)))).
要使p是q的充分条件但不是必要条件,则MN,应有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-a≤\f(1,2),,1+a>1))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-a<\f(1,2),,1+a≥1,))解得a≥eq \f(1,2).
令a=1,则M={x|x<0,或x>2}N=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x<\f(1,2),或x>1)))),
即p⇒q,且qp.所以满足条件的最小正整数a=1.
12.已知p:x<1-a或x>1+a和q:x<eq \f(1,2)或x>1,求使p是q的充分条件但不是必要条件的最小正整数a.
13.[多选]已知集合A,B为实数集R的非空子集,则AB的必要不充分条件可以是( )
A.A∩B=A B.A∩(∁RB)=∅
C.(∁RB)(∁RA) D.B∪(∁RA)=R
解析:A∩B=A⇒A⊆BAB,而AB⇒A∩B=A,故A符合题意;A∩(∁RB)=∅⇒A⊆BAB,而AB⇒A∩(∁RB)=∅,故B符合题意;(∁RB)(∁RA)⇒AB,故C不符合题意;B∪(∁RA)=R⇒A⊆BAB,而AB⇒B∪(∁RA)=R,故D符合题意.故选ABD.
$$