内容正文:
第04讲 1.4充分条件与必要条件
第一部分 思维导图
第二部分 知识梳理
知识点01:充分条件与必要条件
一般地,“若,则”为真命题,就说是的充分条件,是的必要条件.记作:
在逻辑推理中“”的几种说法
(1)“如果,那么”为真命题.
(2)是的充分条件.
(3)是的必要条件.
(4)的必要条件是.
(5)的充分条件是.
这五种说法表示的逻辑关系是一样的,说法不同而已.
知识点2:充分条件、必要条件与充要条件的概念
(1)若,则是的充分条件,是的必要条件;
(2)若且,则是的充分不必要条件;
(3)若且,则是的必要不充分条件;
(4) 若,则是的充要条件;
(5)若且,则是的既不充分也不必要条件.
【即学即练1】(24-25高三下·上海虹口·期中)若是实数,则“”是“”的( )条件.
A.充要 B.充分非必要
C.必要非充分 D.既非充分又非必要
【答案】C
【知识点】判断命题的必要不充分条件
【分析】利用充分性和必要性的定义求解即可.
【详解】“”即“或”,
故“”不能推出“”, “”可以推出“”,
故“”是“”的必要非充分条件.
故选:C
知识点3:从集合的角度理解充分与必要条件
若以集合的形式出现,以集合的形式出现,即:,:,则
(1)若,则是的充分条件;
(2)若,则是的必要条件;
(3)若,则是的充分不必要条件;
(4)若,则是的必要不充分条件;
(5)若,则是的充要条件;
(6)若且,则是的既不充分也不必要条件.
知识点4:充分性必要性高考高频考点结构
(1)是的充分不必要条件且(注意标志性词:“是”,此时与正常顺序)
(2)的充分不必要条件是且(注意标志性词:“的”,此时与倒装顺序)
【即学即练2】(2025·河南·模拟预测)已知集合,则使得“且”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】判断命题的充分不必要条件、根据充分不必要条件求参数
【分析】当且时求出的取值范围,然后根据充分不必要条件的定义可求出答案.
【详解】由题可知且,解得,
所以使得“且”成立的一个充分不必要条件是集合的一个真子集,
因为只有选项A中的是的真子集,
故选:A
第三部分 题型精讲
题型01判断命题的真假
【典例1】(24-25高一上·上海·阶段练习)设全集,集合A,B是R的两个子集,对于任意,定义,,给出下列两个命题:
①对于任意,都有;
②对于任意,都有.
则( )
A.①②都是真命题 B.①②都是假命题
C.①是真命题,②是假命题 D.①是假命题,②是真命题
【答案】A
【知识点】判断命题的真假、判断两个集合的包含关系
【分析】根据题意确定,的取值,得出与集合,的关系,判断命题是否正确.
【详解】命题①对于任意,都有;
若,则即,,或,,,即,
若,则时即即,
或时即即,故总有,
故命题①为真命题;
命题②对于任意,都有.
若,则,而,故即,故;
若,则当,一定成立,即,此时,
当时,,此时也成立,
故命题②为真命题;
故选:A.
【典例2】(多选)(24-25高一下·浙江宁波·开学考试)下列结论正确的是( )
A.命题“若,则”为真命题
B.“”是“”的充分不必要条件
C.已知命题“若,则方程有实数根”,则命题的否定为真命题
D.命题“若,则且”为真命题
【答案】ABD
【知识点】判断命题的充分不必要条件、判断命题的真假
【分析】根据命题真假的判定可判断ACD;根据充分以及必要条件的判断可判断B.
【详解】对于A,时,则,故A正确;
对于B,时,;当时,或,
故“”是“”的充分不必要条件,B正确;
对于C,方程有实数根时,,
时,必有,故命题“若,则方程有实数根”为真命题,
则命题的否定为假命题,C错误;
对于D,时,且,
故命题“若,则且”为真命题,D正确,
故选:ABD
【变式1】(2024·山东·二模)下列命题是真命题的是( )
A.且 B.或
C. D.方程有实根
【答案】B
【知识点】判断命题的真假、根据或且非命题的真假判断命题的真假
【分析】根据或且命题真假性的性质即可求解.
【详解】对于A, 为真命题,为假命题,故且为假命题,
对于B,为假命题,为真命题,所以或为真命题,
对于C,为假命题,
对于D,,故方程没有实数根,故D错误,
故选:B
【变式2】(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)下列命题中为真命题的是( )
A.,
B.至少有一个整数,它既不是合数也不是质数
C.,是无理数
D.任何实数都有算术平方根
【答案】ABC
【知识点】判断命题的真假
【分析】举例子即可根据选项逐一求解.
【详解】对于A,当时,成立,故A正确,
对于B,1既不是合数也不是质数,故B正确,
对于C,当,是无理数,故C正确,
对于D,负数没有算术平方根,故D错误,
故选:ABC
【变式3】(24-25高三上·宁夏吴忠·阶段练习)关于的方程,有下列四个命题:
甲:是该方程的根;
乙:是该方程的根;
丙:该方程两根之和为2;
丁:该方程两根异号.
如果只有一个假命题,则该命题是 .
【答案】甲
【知识点】判断命题的真假
【分析】根据韦达定理再结合题意即可判断.
【详解】解:若甲、乙两命题均正确,且,,
则丙、丁均为假命题,与题意不符,故甲、乙必有一个是假命题.
若甲为真命题,由丙命题可知,方程的另一根为1,这样方程两根同号,与丁命题矛盾.
故甲命题为假命题;
若乙为真命题,可知方程的另一根为,此时丁命题也为真命题,符合题意.
故答案为:甲
题型02充分条件、必要条件的判断
【典例1】(2025·广东茂名·二模)设集合,则是的( )
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
【知识点】判断命题的充分不必要条件
【分析】根据已知条件,推得是的真子集,即可判断.
【详解】∵集合,
,
∴是的真子集,
是的充分不必要条件.
故选:A.
【典例2】(24-25高一上·山西·期中)“”是“”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
【答案】C
【知识点】几何意义证明绝对值不等式、判断命题的充分不必要条件
【分析】求解不等式,根据充分必要条件的定义求解即可.
【详解】由,解得或,
所以能得出,但成立不一定能得到,
故“”是“”的充分不必要条件.
故选:.
【变式1】(2025·内蒙古包头·二模)“”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
【知识点】判断命题的充分不必要条件
【分析】由充分、必要条件的判断,结合不等式求解即可判断.
【详解】由,可得,
可得:,也即且,
可得,可得,
若,取,显然不成立,
故“”是“”的充分不必要条件,
故选:A
【变式2】(24-25高一上·河南·期末)已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【知识点】判断命题的必要不充分条件
【分析】结合特例及平方数和绝对值的定义,根据充分条件和必要条件的概念判断即可.
【详解】若,,满足,但不成立;
若,则,则成立,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
【变式3】(24-25高一上·江西·阶段练习)已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】D
【知识点】既不充分也不必要条件
【分析】根据充分条件、必要条件的概念得解.
【详解】由推不出,例如,
由可得或,当时不能推出,
例如;
所以是的既不充分又不必要条件,
故选:D
题型03 根据充分性,必要性求参数
【典例1】(24-25高一上·江西宜春·期中)已知集合,集合.
(1)若,求;
(2)设命题;命题,若命题是命题的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】补集的概念及运算、根据必要不充分条件求参数、并集的概念及运算
【分析】(1)求出集合,再求即可;
(2)由命题是命题的必要不充分条件得集合是集合的真子集,再分、讨论可得答案.
【详解】(1),
若,则集合,
所以,
则
(2)∵命题是命题的必要不充分条件,
∴集合是集合的真子集,
当时,,解得,
当时,,或,
解得,
综上所述,实数的取值范围为.
【典例2】(24-25高一上·四川眉山·期末)已知集合,,全集.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】交并补混合运算、根据必要不充分条件求参数
【分析】(1)当时,写出集合,利用补集和交集的定义可得出集合;
(2)由题意可知,集合为集合的真子集,分、两种情况讨论,根据集合的包含关系可得出关于实数的不等式(组),综合可得出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,集合,全集,则或,
又因为集合,故.
(2)若“”是“”的必要不充分条件,则集合为集合的真子集,
当时,,解得;
当时,由题意可得,解得,
检验:当时,,此时集合为集合的真子集,合乎题意;
当时,,此时集合为集合的真子集,合乎题意.
综上所述,实数的取值范围是.
【变式1】(24-25高一上·江西·期末)已知集合,,全集.
(1)当时,求;
(2)若““是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或;
(2)
【知识点】根据必要不充分条件求参数、交并补混合运算
【分析】(1)先求出特定值下集合的补集,再与集合求交集;
(2)根据必要不充分条件得出集合与的包含关系,进而求出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,集合,则或
所以或;
(2)“”是“”的必要不充分条件,故A为的真子集,
则或,解得.
【变式2】(24-25高一上·广东潮州·期末)设集合,,命题,命题.
(1)当时,求集合A与集合B的并集;
(2)若是的必要不充分条件,求正实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【知识点】根据集合的包含关系求参数、并集的概念及运算、根据必要不充分条件求参数
【分析】(1)化简集合,再由集合并集运算即可;
(2)由题意得到,构造不等式求解即可;
【详解】(1)由题设,,当时,所以;
(2)由题设,,且,若P是q的必要不充分条件,则
又a为正实数,即,解得,
故a的取值范围为.
【变式3】(24-25高一上·甘肃·期末)已知集合或.
(1)当时,求;
(2)“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)或.
(2)
【知识点】补集的概念及运算、根据充分不必要条件求参数、交集的概念及运算
【分析】(1)根据集合间的运算可得;
(2)根据题意⫋,根据和分类可得.
【详解】(1)当时,.
因为或,
所以或.
(2)因为或,所以.
因为“”是“”的充分不必要条件,
所以⫋.
当时,符合题意,此时有,解得.
当时,要使⫋,只需解得.
综上可得,
即实数的取值范围是
题型04探索命题为真的充要条件
【典例1】(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,集合.
(1)若是成立的一个充分不必要条件,求实数的取值范围;
(2)若是成立的充要条件,求实数的值.
【答案】(1).
(2)2
【知识点】根据充分不必要条件求参数、根据充要条件求参数
【分析】(1)由题意是B的真子集,构造不等式即可求解;
(2)由题意得到,进而可求解.
【详解】(1)由题意 A 是B的真子集,所以,即,
所以实数的取值范围为.
(2)因为是成立的充要条件,所以,
所以,即.即实数的值为2.
【典例2】(23-24高二上·海南三亚·期中)已知命题,命题.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围.
(2)是否存在实数,使得是的充要条件?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)或(2)不存在,理由见解析.
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据两个集合相等求参数、根据充分不必要条件求参数、根据充要条件求参数
【分析】(1)由已知得,分为或两种情况来讨论,建立不等式(组),求解可得出实数的取值范围.
(2)由已知可得,根据集合相等建立不等式组可得结论.
【详解】(1)集合,集合.
因为是的充分条件,所以,
∴集合可以分为或两种情况来讨论:
当时,满足题意,此时,解得:;
当时,要使成立,
需满足,
综上所得,实数的取值范围.或
(2)假设存在实数,使得是的充要条件,那么,
则必有,解得,综合得无解.
故不存在实数,使得,
即不存在实数,使得是的充要条件.
【点睛】本题考查充分必要条件,集合间的关系,根据集合间的关系求参数的范围,属于中档题.
【变式1】(23-24高一·全国·单元测试)设集合,,则“且”成立的充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】探求命题为真的充要条件
【分析】根据题意得到,再计算得到答案.
【详解】由题意可知,,,即,
所以“且”成立的充要条件是.
故选:D.
【变式2】(23-24高一·全国·课后作业)关于x的方程的实数根中有且只有一个负实数根(含两相等实根)的充要条件为 .
【答案】或
【知识点】探求命题为真的充要条件、一元二次方程根的分布问题
【分析】根据方程根的情况,讨论和两种情况,结合一元二次方程根的分布情况,以及充要条件的概念,即可求解.
【详解】若方程有且仅有一个负实数根,则当时,,符合题意.
当时,方程有实数根,则,解得,
当时,方程有且仅有一个负实数根,
当且时,若方程有且仅有一个负实数根,则,即.
所以当或时,关于x的方程的实数根中有且仅有一个负实数根.综上,“关于x的方程的实数根中有且仅有一个负实数根”的充要条件为“或”.
故答案为:或.
【变式3】(23-24高一·全国·课后作业)已知a、b、c为的三边长,集合,.
(1)若,求;
(2)求的充要条件.
【答案】(1)
(2)的充要条件是
【知识点】并集的概念及运算、探求命题为真的充要条件
【分析】(1)解方程,由集合的并集运算计算即可;
(2)由集合的交集运算,结合判别式得出,再由,得出.
【详解】(1)由,得,,
从而
(2)当时,,,且存在,使得,.
于是,
又a、b、c为的三边长,得.
从而的充要条件是
②③,并注意到,得.④
将④代入③,得⑤
即由②③消去得到⑤.而⑤满足①,因此的充要条件是.
题型05 易错题型:充分条件与必要条件(“是”,“的”)结构对比
【典例1】(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.
【答案】A
【知识点】判断命题的必要不充分条件、根据必要不充分条件求参数
【分析】根据一元二次方程有解可得,进而根据充分、必要条件的定义判断即可.
【详解】关于的一元二次方程有实数解,
则,解得,
结合选项可知的一个必要不充分条件的是.
故选:A.
【典例2】(24-25高三下·新疆乌鲁木齐·阶段练习)已知集合,,则“”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
【知识点】根据集合的包含关系求参数、判断命题的充分不必要条件
【分析】根据充分、必要条件的定义进行判断即可.
【详解】由题意,得,当时,,所以.
当时,,所以只需即可.
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
【变式1】(2025·山东聊城·模拟预测)已知集合,集合,则“”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】C
【知识点】并集的概念及运算、探求命题为真的充要条件
【分析】,故,得到答案.
【详解】因为,
所以,
故“”是“”的充要条件.
故选:C.
【变式2】(24-25高一上·安徽合肥·期末)使“或”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【知识点】判断命题的充分不必要条件
【分析】根据充分不必要条件的判定可得
【详解】各选项中,只有为或的真子集,其余均不为真子集,
故“”是“或”的一个充分不必要条件,
故选:C
【变式3】(24-25高一上·广东惠州·阶段练习)已知p: 则成立的一个充分不必要条件是 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】判断命题的充分不必要条件、解不含参数的一元二次不等式
【分析】由一元二次不等式化简p,再根据充分不必要条件的定义即可得解.
【详解】由,得,
所以是成立的一个充分不必要条件.
故选:B.
第四部分 题型精练
A夯实基础 B能力提升 C综合素养
A夯实基础
一、单选题
1.(24-25高一上·浙江杭州·期末)设,则“”是“”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充分必要 D.既非充分又非必要
【答案】B
【知识点】判断命题的必要不充分条件
【分析】根据充分条件和必要条件的定义判断.
【详解】因为不能推出,所以“”不是“”的充分条件;
因为能推出,所以“”是“”的必要条件;
所以“”是“”的必要条件非充分条件,
故选:B.
2.(24-25高三下·安徽安庆·阶段练习)已知集合,集合且,是的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分又不必要
【答案】B
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断命题的必要不充分条件
【分析】根据条件可得⫋,由此可得答案.
【详解】由得,,
∴,
∴⫋,
∴是的必要不充分条件.
故选:B.
3.(24-25高三上·甘肃武威·期末)已知实数a,b,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.既不充分也不必要条件
【答案】D
【知识点】充分条件的判定及性质、必要条件的判定及性质、既不充分也不必要条件
【分析】利用不等式的性质,结合充分条件和必要条件和定义判断.
【详解】实数a,b,当时,若,就不能得到;
当时,若,就不能得到.
所以是的既不充分也不必要条件.
故选:D
4.(24-25高一上·广东深圳·期末)设集合则“”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】C
【知识点】根据交集结果求集合或参数、充要条件的证明
【分析】根据集合交集运算及元素与集合的关系,结合充要条件的判定即可判断.
【详解】若,则,
所以,解得,
当时,,此时,不合题意舍去,
当 时,,此时,满足题意,
则,则充分性成立,
反之,亦得必要性成立,
则“”是“”的充要条件.
故选:C.
5.(24-25高一上·四川自贡·阶段练习)已知集合,则“”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】C
【知识点】判断两个集合的包含关系、充要条件的证明
【分析】通过,得,再根据充要条件的判断方法判断即可.
【详解】因为,,,所以中的元素都是中的元素,
又因为,,,所以中的元素都是中的元素,
所以,所以“”是“”的充要条件.
故选:C.
6.(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)已知集合,.若“”是“”的充分不必要条件,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据充分不必要条件求参数
【分析】分集合是否为空集讨论即可,当时,由集合间的包含关系求出;
【详解】由“”是“”的充分不必要条件,则是的真子集,
当时,,解得;
当时,,前两个等号不能同时取得,解得,
综上m的取值范围是,
故选:A.
7.(2024高三·全国·专题练习)若不等式的一个充分条件为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】根据充分不必要条件求参数
【分析】根据绝对值的定义求解不等式,利用充分条件的定义建立不等式组,可得答案.
【详解】由不等式,可得(不合题意),
要使得是的一个充分条件,
则满足,解得.
故选:D.
8.(24-25高一上·广东河源·阶段练习)命题“,”为真命题的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】判断命题的必要不充分条件
【分析】根据必要不充分条件的定义即可判断.
【详解】由命题“,”为真命题
可得,恒成立,
即可得,则可推得,必要性成立
而推不出,充分性不成立,
,”为真命题的一个必要不充分条件是;
故选:A
二、多选题
9.(24-25高一上·广东惠州·阶段练习)的一个必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【知识点】必要条件的判定及性质
【分析】解不等式,得到解集,结合集合的包含关系得到AD满足要求,BC不满足要求.
【详解】,解得,
由于是的子集,
故是的一个必要条件,A正确,
同理,是的子集,
故是的一个必要条件,D正确,
B,C选项均不满足要求.
故选:AD.
三、填空题
10.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,.若P的充分条件为Q,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据充分不必要条件求参数、充分条件的判定及性质
【分析】由题干条件可知Q是P的子集,可分为当为空集和非空集两类去讨论,最后取二类结果并集即得答案.
【详解】由已知,P的充分条件为Q,则Q是P的子集,
当时,即时,,满足题意;
当,即时,由题意得,解得,
综上,m的取值范围是.
四、解答题
11.(24-25高一下·湖北黄石·阶段练习)已知集合,或
(1)当时,求;
(2)若,或,且p的必要不充分条件是q,求实数m的取值范围.
【答案】(1)
(2)或
【知识点】根据集合的包含关系求参数、交集的概念及运算、根据必要不充分条件求参数
【分析】(1)分别求出,,再根据集合的交集运算即可;
(2)由于是的必要不充分条件,可知是的真子集,再根据集合关系求出的范围即可.
【详解】(1),
当时,或.
.
(2)因为,或.
是的必要不充分条件,所以或,
所以或.
12.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知命题关于的方程()有两个不相等的实数根.
(1)若是真命题,求实数的取值集合;
(2)在(1)的条件下,集合,若,求实数的取值范围.
【答案】(1);
(2)或
【知识点】根据交集结果求集合或参数、已知命题的真假求参数
【分析】(1)利用判别式求解可得;
(2)分和,根据集合关系讨论即可.
【详解】(1)若是真命题,则,
解得,则;
(2)当,即时,,此时,满足;
当,即时,,
因为,所以,则或,解得.
综上,实数的取值范围为.或
B能力提升
1.(24-25高一上·重庆·期中)命题,“关于x的方程的根为正实数”为真命题的一个必要不充分条件是,( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】判断命题的必要不充分条件
【分析】根据方程的根为正实数,求得,即可根据真子集关系求解.
【详解】关于x的方程的根为正实数,
则需满足或,解得,
因此“关于x的方程的根为正实数”为真命题的一个必要不充分条件设为,
则,
结合选项可知满足,
故选:B
2.(24-25高一上·广东广州·期中)已知或,且是的充分不必要条件,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据充分不必要条件求参数
【分析】令或,,是的充分不必要条件可得真包含于,可求解.
【详解】令或,,
因是的充分不必要条件,可得真包含于,
可得.
故选:D
3.(23-24高一上·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】
【知识点】根据充分不必要条件求参数
【分析】先利用绝对值的几何意义化简不等式,再根据充分不必要条件列不等式求解即可.
【详解】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:
4.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)若“”是“”的必要不充分条件,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【知识点】根据集合的包含关系求参数、根据必要不充分条件求参数、分式不等式
【分析】先分别把不等式表示为集合的形式,由题意可得,从而得到关于的不等式组,解不等式组即可求解.
【详解】因为,
且,
所以由题意可得,
所以,,且等号不同时成立,
所以解得,即实数m的取值范围是.
故答案为:.
5.(24-25高一上·湖南长沙·阶段练习)已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2);
(3).
【知识点】根据并集结果求集合或参数、根据充分不必要条件求参数、根据交集结果求集合或参数
【分析】 利用交集运算即可;
利用子集关系,再分两类空集和非空集讨论即可;
把充分不必要关系转化为真子集关系,再求参数范围.
【详解】(1)当时,,
所以;
(2)因为,
所以由,得,
当时,,解得,满足题意;
当时,则,解得,
综上,,故实数的取值范围为;
(3)由是的充分不必要条件,可得 ,
又,
则,且式等号不同时成立,解得,
故实数的取值范围是.
6.(23-24高一上·安徽黄山·期末)已知全集为R,集合,集合或.
(1)若是成立的充分不必要条件,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)或;
(2).
【知识点】根据充分不必要条件求参数、根据交并补混合运算确定集合或参数
【分析】(1)由是成立的充分不必要条件所以是的真子集,进而求出结果;
(2)由可得且,解不等式即可求出结果.
【详解】(1)因为是成立的充分不必要条件,所以是的真子集,
则或,解得或,
又因为所以或,
所以的取值范围为或;
(2),且
∴且,即
故的取值范围是.
C综合素养
1.(24-25高一上·北京·期中)我们用记号表示不超过的最大整数,如,,则“”是“”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】D
【知识点】判断命题的充分不必要条件、判断命题的必要不充分条件
【分析】根据定义,利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】当,时,满足,
此时,,即,
所以“”不是“”的充分条件;
当,时,,,
此时,,即,此时,
所以“”不是“”的必要条件,
综上所述“”是“”既不充分也不必要条件,
故选:D.
2.(24-25高一上·福建泉州·阶段练习)甲乙丙丁四位同学在玩一个猜数字游戏,甲乙丙共同写出三个集合:,,然后他们三人各用一句话来正确的描述“”中的数字,让丁同学找出该数字,以下是甲,乙,丙三位同学的描述,甲:此数为小于5的正整数;乙:B是A成立的必要不充分条件;丙:C是A成立的充分不必要条件.则“”中的数字可以是( )
A.3或4 B.2或3 C.1或2 D.1或3
【答案】C
【知识点】根据充分不必要条件求参数、根据必要不充分条件求参数
【分析】根据此数为小于5的正整数得到,再推出C是A的真子集,A是B的真子集,从而得到不等式,求出,得到答案.
【详解】因为此数为小于5的正整数,
故,
因为B是A成立的必要不充分条件,C是A成立的充分不必要条件,
所以C是A的真子集,A是B的真子集,
故且,解得,
故“”中的数字可以是1或2.
故选:C
3.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合.下面命题中,是真命题的命题序号为 .
①若,则;②若,则;③若,则;④若,则;⑤若,则
【答案】②③④
【知识点】描述法表示集合、判断命题的真假
【分析】根据集合的特征,代入公式或,并结合举例判断.
【详解】①若,①错误,
②,②正确,
③,③正确,
④,④正确,
⑤若,⑤错误.
故答案为:②③④
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第04讲 1.4充分条件与必要条件
第一部分 思维导图
第二部分 知识梳理
知识点01:充分条件与必要条件
一般地,“若,则”为真命题,就说是的充分条件,是的必要条件.记作:
在逻辑推理中“”的几种说法
(1)“如果,那么”为真命题.
(2)是的充分条件.
(3)是的必要条件.
(4)的必要条件是.
(5)的充分条件是.
这五种说法表示的逻辑关系是一样的,说法不同而已.
知识点2:充分条件、必要条件与充要条件的概念
(1)若,则是的充分条件,是的必要条件;
(2)若且,则是的充分不必要条件;
(3)若且,则是的必要不充分条件;
(4) 若,则是的充要条件;
(5)若且,则是的既不充分也不必要条件.
【即学即练1】(24-25高三下·上海虹口·期中)若是实数,则“”是“”的( )条件.
A.充要 B.充分非必要
C.必要非充分 D.既非充分又非必要
知识点3:从集合的角度理解充分与必要条件
若以集合的形式出现,以集合的形式出现,即:,:,则
(1)若,则是的充分条件;
(2)若,则是的必要条件;
(3)若,则是的充分不必要条件;
(4)若,则是的必要不充分条件;
(5)若,则是的充要条件;
(6)若且,则是的既不充分也不必要条件.
知识点4:充分性必要性高考高频考点结构
(1)是的充分不必要条件且(注意标志性词:“是”,此时与正常顺序)
(2)的充分不必要条件是且(注意标志性词:“的”,此时与倒装顺序)
【即学即练2】(2025·河南·模拟预测)已知集合,则使得“且”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
第三部分 题型精讲
题型01判断命题的真假
【典例1】(24-25高一上·上海·阶段练习)设全集,集合A,B是R的两个子集,对于任意,定义,,给出下列两个命题:
①对于任意,都有;
②对于任意,都有.
则( )
A.①②都是真命题 B.①②都是假命题
C.①是真命题,②是假命题 D.①是假命题,②是真命题
【典例2】(多选)(24-25高一下·浙江宁波·开学考试)下列结论正确的是( )
A.命题“若,则”为真命题
B.“”是“”的充分不必要条件
C.已知命题“若,则方程有实数根”,则命题的否定为真命题
D.命题“若,则且”为真命题
【变式1】(2024·山东·二模)下列命题是真命题的是( )
A.且 B.或
C. D.方程有实根
【变式2】(多选)(24-25高一上·全国·课后作业)下列命题中为真命题的是( )
A.,
B.至少有一个整数,它既不是合数也不是质数
C.,是无理数
D.任何实数都有算术平方根
【变式3】(24-25高三上·宁夏吴忠·阶段练习)关于的方程,有下列四个命题:
甲:是该方程的根;
乙:是该方程的根;
丙:该方程两根之和为2;
丁:该方程两根异号.
如果只有一个假命题,则该命题是 .
题型02充分条件、必要条件的判断
【典例1】(2025·广东茂名·二模)设集合,则是的( )
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2】(24-25高一上·山西·期中)“”是“”的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要条件
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
【变式1】(2025·内蒙古包头·二模)“”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
【变式2】(24-25高一上·河南·期末)已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【变式3】(24-25高一上·江西·阶段练习)已知,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
题型03 根据充分性,必要性求参数
【典例1】(24-25高一上·江西宜春·期中)已知集合,集合.
(1)若,求;
(2)设命题;命题,若命题是命题的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【典例2】(24-25高一上·四川眉山·期末)已知集合,,全集.
(1)当时,求;
(2)若“”是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【变式1】(24-25高一上·江西·期末)已知集合,,全集.
(1)当时,求;
(2)若““是“”的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【变式2】(24-25高一上·广东潮州·期末)设集合,,命题,命题.
(1)当时,求集合A与集合B的并集;
(2)若是的必要不充分条件,求正实数的取值范围.
【变式3】(24-25高一上·甘肃·期末)已知集合或.
(1)当时,求;
(2)“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
题型04探索命题为真的充要条件
【典例1】(24-25高一上·全国·课后作业)已知集合,集合.
(1)若是成立的一个充分不必要条件,求实数的取值范围;
(2)若是成立的充要条件,求实数的值.
【典例2】(23-24高二上·海南三亚·期中)已知命题,命题.
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围.
(2)是否存在实数,使得是的充要条件?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【变式1】(23-24高一·全国·单元测试)设集合,,则“且”成立的充要条件是( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高一·全国·课后作业)关于x的方程的实数根中有且只有一个负实数根(含两相等实根)的充要条件为 .
【变式3】(23-24高一·全国·课后作业)已知a、b、c为的三边长,集合,.
(1)若,求;
(2)求的充要条件.
题型05 易错题型:充分条件与必要条件(“是”,“的”)结构对比
【典例1】(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.
【典例2】(24-25高三下·新疆乌鲁木齐·阶段练习)已知集合,,则“”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
【变式1】(2025·山东聊城·模拟预测)已知集合,集合,则“”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
【变式2】(24-25高一上·安徽合肥·期末)使“或”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.或
C. D.或
【变式3】(24-25高一上·广东惠州·阶段练习)已知p: 则成立的一个充分不必要条件是 ( )
A. B. C. D.
第四部分 题型精练
A夯实基础 B能力提升 C综合素养
A夯实基础
一、单选题
1.(24-25高一上·浙江杭州·期末)设,则“”是“”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充分必要 D.既非充分又非必要
2.(24-25高三下·安徽安庆·阶段练习)已知集合,集合且,是的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分又不必要
3.(24-25高三上·甘肃武威·期末)已知实数a,b,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.既不充分也不必要条件
4.(24-25高一上·广东深圳·期末)设集合则“”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
5.(24-25高一上·四川自贡·阶段练习)已知集合,则“”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
6.(24-25高一上·山东泰安·阶段练习)已知集合,.若“”是“”的充分不必要条件,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.(2024高三·全国·专题练习)若不等式的一个充分条件为,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一上·广东河源·阶段练习)命题“,”为真命题的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高一上·广东惠州·阶段练习)的一个必要条件是( )
A. B. C. D.
三、填空题
10.(2025高一·全国·专题练习)已知集合,.若P的充分条件为Q,则实数m的取值范围为 .
四、解答题
11.(24-25高一下·湖北黄石·阶段练习)已知集合,或
(1)当时,求;
(2)若,或,且p的必要不充分条件是q,求实数m的取值范围.
12.(24-25高一上·广东广州·阶段练习)已知命题关于的方程()有两个不相等的实数根.
(1)若是真命题,求实数的取值集合;
(2)在(1)的条件下,集合,若,求实数的取值范围.
B能力提升
1.(24-25高一上·重庆·期中)命题,“关于x的方程的根为正实数”为真命题的一个必要不充分条件是,( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·广东广州·期中)已知或,且是的充分不必要条件,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一上·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 .
4.(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)若“”是“”的必要不充分条件,则实数m的取值范围为 .
5.(24-25高一上·湖南长沙·阶段练习)已知集合.
(1)若,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
6.(23-24高一上·安徽黄山·期末)已知全集为R,集合,集合或.
(1)若是成立的充分不必要条件,求的取值范围;
(2)若,求的取值范围.
C综合素养
1.(24-25高一上·北京·期中)我们用记号表示不超过的最大整数,如,,则“”是“”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.(24-25高一上·福建泉州·阶段练习)甲乙丙丁四位同学在玩一个猜数字游戏,甲乙丙共同写出三个集合:,,然后他们三人各用一句话来正确的描述“”中的数字,让丁同学找出该数字,以下是甲,乙,丙三位同学的描述,甲:此数为小于5的正整数;乙:B是A成立的必要不充分条件;丙:C是A成立的充分不必要条件.则“”中的数字可以是( )
A.3或4 B.2或3 C.1或2 D.1或3
3.(24-25高一上·上海·阶段练习)设集合.下面命题中,是真命题的命题序号为 .
①若,则;②若,则;③若,则;④若,则;⑤若,则
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