内容正文:
§2 常用逻辑用语
2.1 必要条件与充分条件
第1课时 必要条件、充分条件
知识点一 必要条件与性质定理
1.若p:a∈M∪N,q:a∈M,则p是q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 B
解析 由a∈M∪N a∈M,但a∈M⇒a∈M∪N,即pq,但q⇒p.
2.判断下列各组中是否有p⇒q 或q⇒p 成立,并用必要条件的语言表述:
(1)p:两个三角形相似,q:两个三角形全等;
(2)p:一个四边形是矩形,q:四边形的对角线相等;
(3)p:x=1,q:(x-1)(x-2)=0.
解 (1)因为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,所以q⇒p成立,所以“p:两个三角形相似”是“q:两个三角形全等”的必要条件.
(2)因为矩形的对角线相等,而对角线相等的四边形不一定是矩形,所以p⇒q成立,所以“q:四边形的对角线相等”是“p:一个四边形是矩形”的必要条件.
(3)因为(x-1)(x-2)=0x=1,但x=1⇒(x-1)(x-2)=0,所以p⇒q成立,所以“q:(x-1)(x-2)=0”是“p:x=1”的必要条件.
知识点二 充分条件与判定定理
3.设集合M={1,2},N={a2},则“a=1”是“N⊆M”的________条件.
答案 充分条件但不是必要
解析 当a=1时,N={1},此时N⊆M;当N⊆M时,a2=1或a2=2,解得a=1或-1或或-.故“a=1”是“N⊆M”的充分条件但不是必要条件.
4.判断下列各组中是否有p⇒q 或q⇒p成立,并用充分条件的语言表述:
(1)p:数a能被6整除,q:数a能被3整除;
(2)p:x<3,q:-1<x<3.
解 (1)因为数a能被6整除⇒数a能被3整除,但数a能被3整除数a能被6整除,所以p⇒q成立,所以“p:数a能被6整除”是“q:数a能被3整除”的充分条件.
(2)因为(-1,3)(-∞,3),所以q⇒p成立,但pq,所以“q:-1<x<3”是“p:x<3”的充分条件.
知识点三 必要条件、充分条件的应用
5.已知p:-4<x-a<4,q:2<x<3,若p是q的必要条件,则a的取值范围为________.
答案 [-1,6]
解析 因为p:a-4<x<a+4,又q:2<x<3,p是q的必要条件,所以解得-1≤a≤6.
6.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|-1<x<m+1},若x∈A是x∈B成立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 {m|m>1}
解析 由题意,得AB,即解得m>1.
7.是否存在实数p,使4x+p<0是x>2或x<-1的充分条件?如果存在,求出p的取值范围;否则,说明理由.
解 假设存在实数p,使4x+p<0是x>2或x<-1的充分条件,由4x+p<0,得x<-.
当-≤-1,即p≥4时,x<-≤-1⇒x>2或x<-1,
∴存在实数p,使4x+p<0是x>2或x<-1的充分条件,p的取值范围是{p|p≥4}.
8.设命题p:“a-1≤x≤a+1”,命题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)当a=0时,命题p:“-1≤x≤1”,命题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)命题p:“a-1≤x≤a+1”,命题q:“2≤x≤3”.
因为p是q的必要条件但不是充分条件,
所以或
解得2≤a≤3,
所以实数a的取值范围是{a|2≤a≤3}.
易错点 没有分清谁是条件谁是结论致误
9.使不等式0<x<2成立的一个充分条件但不是必要条件是( )
A.0<x<1 B.-<x<1
C.-1<x<2 D.0<x<2
[易错分析] 该题容易由0<x<2⇒-1<x<2,误选C.
答案 A
正解 设命题p所对应的集合为A,命题q所对应的集合为B,由“p成立的充分条件但不是必要条件是q”,得BA,所以不等式0<x<2成立的充分条件但不是必要条件对应的集合是{x|0<x<2}的真子集,根据选项,只有A符合要求.故选A.
一、选择题
1.“x>1或x<-1”是“x<-2”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.既不是充分条件,也不是必要条件
D.既是充分条件,也是必要条件
答案 B
解析 ∵x>1或x<-1x<-2,但x<-2⇒x>1或x<-1,∴“x>1或x<-1”是“x<-2”的必要条件但不是充分条件.
2.“a=1”是“|a|=1”的( )
A.充分条件
B.必要条件
C.既不是充分条件,也不是必要条件
D.无法判断
答案 A
解析 当a=1时,|a|=1成立,但|a|=1时,a=±1,所以a=1不一定成立.∴“a=1”是“|a|=1”的充分条件.
3.“a>b”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 B
解析 由a>|b|⇒a>b,而a>b推不出a>|b|.故“a>b”是“a>|b|”的必要条件但不是充分条件.
4.已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”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 A
解析 因为A={1,a},B={1,2,3},若a=3,则A={1,3},所以A⊆B,所以a=3⇒A⊆B;若A⊆B,则a=2或a=3,所以A⊆Ba=3,所以“a=3”是“A⊆B”的充分条件但不是必要条件.
5.[多选]若-1<x≤3是-3<x<a的充分条件但不是必要条件,则实数a的值可以是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
答案 CD
解析 ∵-1<x≤3是-3<x<a的充分条件但不是必要条件,∴{x|-1<x≤3}{x|-3<x<a},∴a>3,∴实数a的值可以是4或5.故选CD.
二、填空题
6.“ab>0”是“a>0,b>0”的________条件.(填“充分”或“必要”)
答案 必要
解析 a>0,b>0⇒ab>0.故“ab>0”是“a>0,b>0”的必要条件.
7.若p:x2+x-6=0是q:ax+1=0(a≠0)的必要条件但不是充分条件,则实数a的值为________.
答案 -或
解析 p:x2+x-6=0,即x=2或x=-3.
q:ax+1=0(a≠0),即x=-.
由题意知pq,q⇒p,应有-=2或-=-3,解得a=-或a=.
综上可知,a=-或a=.
8.若“x<m”是“x>2或x<1”的充分条件,则m的取值范围为________.
答案 (-∞,1]
解析 因为{x|x<m}⊆{x|x>2,或x<1},所以m≤1.
三、解答题
9.分别判断下列命题中p是否为q的充分条件或必要条件,并说明理由.
(1)p:a是整数,q:a是自然数;
(2)p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0.
解 (1)由于p:a是整数q:a是自然数,
q:a是自然数⇒p:a是整数,
所以p是q的必要条件,p不是q的充分条件.
(2)由(x-1)2+(y-2)2=0得x=1且y=2,
所以(x-1)2+(y-2)2=0⇒(x-1)(y-2)=0,
而由(x-1)(y-2)=0得x=1或y=2,
所以(x-1)(y-2)=0 (x-1)2+(y-2)2=0,
所以p是q的充分条件,p不是q的必要条件.
10.已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若q是p的充分条件但不是必要条件,求实数m的取值范围.
解 因为q是p的充分条件但不是必要条件,
所以{x|1-m≤x≤1+m}{x|-2≤x≤10},
故有或解得m≤3.
又m>0,所以实数m的取值范围为{m|0<m≤3}.
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