内容正文:
第04讲 命题、定理、定义与充分、必要、充要条件
题型梳理
易错分析
易错点一 求充分、必要条件时忽略端点值致错
题型方法
题型一 充分条件、必要条件、充要条件的判断
题型二 充分条件、必要条件、充要条件的探求
题型三 充要条件的证明
题型四 含有参数的充分条件、必要条件、充要条件的应用
知识清单
知识点01 命题、定理、定义的概念
1.在数学中,我们将可判断真假的陈述句叫作命题.
2.在数学中,有些已经被证明为真的命题可以作为推理的依据而直接使用,一般称之为定理.
3.定义是对某些对象标明符号、指明称谓,或者揭示所研究问题中对象的内涵.
注意点:
(1)命题要求能判断真假,且为陈述句.
(2)判断为真的命题是真命题,判断为假的命题是假命题,一个命题不能同时既是真命题又是假命题.
(3)命题可用小写字母表示,如p,q….
(4)定义的特点是用已知的对象及关系来解释、刻画陌生的对象,并加以区别.
知识点02命题的形式
数学中,许多命题可表示为“如果p,那么q”或“若p,则q”的形式,其中p叫作命题的条件,q叫作命题的结论.
注意点:
确定命题的条件和结论时,常把命题改写成“若p,则q”的形式.
知识点03充分条件与必要条件
充分条件与必要条件
“若p,则q”为真命题
“若p,则q”为假命题
推出关系
p⇒q(读作p推出q)
p⇏q(读作p不能推出q)
条件关系
p是q的充分条件
q是p的必要条件
p不是q的充分条件
q不是p的必要条件
注意点:
(1)前提p⇒q,有方向,条件在前,结论在后.
(2)如果p⇒q,那么称p是q的充分条件或q是p的必要条件.
(3)改变说法,“p是q的充分条件”还可以换成“q的一个充分条件是p”;“q是p的必要条件”还可以换成“p的一个必要条件是q”.
(4)充分、必要条件不唯一.
知识点04充要条件
1.一般地,如果p⇒q,且q⇒p,那么称p是q的充分且必要条件,简称为p是q的充要条件,也称q的充要条件是p.
2.如果p是q的充要条件,就记作p⇔q,称为“p与q等价”,或“p等价于q”.
注意点:
(1)如果p⇒q且q⇏p,则称p是q的充分不必要条件.
(2)如果p⇏q且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.
(3)如果p⇏q且q⇏p,则称p是q的既不充分又不必要条件.
知识点05判定定理、性质定理与充分、必要条件
判定定理给出了相应数学结论成立的充分条件,性质定理给出了相应数学结论成立的必要条件.
注意点:
(1)判定定理是数学中一类重要的定理,阐述了结论成立的依据,也就是说判定定理给出了结论成立的充分条件.
(2)性质定理同样是数学中一类重要的定理,阐述了一个数学研究对象所具有的重要性质,其作用是揭示这个研究对象的某个特征,性质定理给出了结论成立的必要条件.
易错分析
【易错点一】求充分、必要条件时忽略端点值致错
【例1】(21-22高一上·江苏南京·阶段练习)如果不等式成立的充分不必要条件是,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】D
【分析】根据题意可得,再由集合的包含关系即可求解.
【详解】依题可得
所以或
解得或
故选:D.
【举一反三】【变式1】(20-21高一上·江苏扬州·阶段练习)已知,,且是的充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用集合法进行求解.
【详解】由,,规定集合,
要使是的充分条件,
只需B.
所以,解得:.
故选:B
【变式2】(23-24高一上·江苏扬州·阶段练习)已知集合或,非空集合,若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据题意推出,由此可列出相应不等式组,即可求得答案.
【详解】由题意知“”是“”的必要不充分条件,
故,则或,
解得或,
即实数的取值范围为,
故答案为:
【变式3】(2023高一·江苏·专题练习)已知,,若是的必要条件但不是充分条件,求实数的取值范围.
【答案】
【分析】利用集合的包含关系可求参数的取值范围.
【详解】因为是的必要条件但不是充分条件,故
故有,故.
题型方法
【题型一】充分条件、必要条件、充要条件的判断
【例1】(23-24高一上·江苏无锡·阶段练习)设.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】B
【分析】求解不等式,再利用充分条件、必要条件的定义判断即得.
【详解】不等式,
因此,而不能推出,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
解题技巧
充分条件或必要条件的判断方法
(1)若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(2)若p对应的集合为A,q对应的集合为B,A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(3)判断充分条件、必要条件及充要条件的三种方法
①定义法:直接判断“若p,则q”以及“若q,则p”的真假.
②集合法:即利用集合的包含关系判断.
③传递法:充分条件和必要条件具有传递性,即由p1⇒p2⇒…⇒pn,可得p1⇒pn;充要条件也有传递性.
【举一反三】【变式1】(多选)(23-24高一上·江苏·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.命题“存在素数是偶数”是真命题
B.是x的必要不充分条件
C.“”的充要条件是“”
D.“”是“”的必要不充分条件
【答案】AD
【分析】由特殊值2判断A,根据充分条件、必要条件的定义判断BCD.
【详解】2既是素数又是偶数,A正确;
,但时,不一定成立,如,
因此是的充分不必要条件,B错;
,但时,如时,
,因此不是充要条件,C错;
时一定有,但时,如时不成立,
所以“ab>4”是“a>2,b>2”的必要不充分条件,D正确,
故选:AD.
【变式2】(多选)(21-22高一上·江苏南京·期末)设是的必要条件,是的充分条件,是的充分必要条件,是的充分条件,则下列说法正确的有( )
A.是的必要条件 B.是的充分条件
C.是的充分必要条件 D.是的既不充分也不必要条件
【答案】BC
【分析】根据条件得到可判断每一个选项.
【详解】由题意,,则.
故选:BC.
【变式3】(多选)(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)下列说法正确的是( ).
A.已知集合,则满足条件的集合N的个数为4
B.若集合中只有一个元素,则
C.“”是“一元二次方程有一正一负根”的充要条件
D.的一个必要条件是
【答案】AC
【分析】根据并集的结果可得,即可知A正确;易知方程只有一根,可得或,B错误;根据一元二次方程根与系数之间的关系可判断C正确,易知可得的一个充分条件是,即D错误.
【详解】对于A,根据可知,即集合为集合的子集,
由中有2个元素,因此集合N的个数为个,即A正确;
对于B,若集合中只有一个元素,则方程只有一根,
若,方程为,满足题意;
若,则可得,解得,满足题意;
因此或,所以B错误;
对于C,由可得,即一元二次方程有两根,且两根之积为,所以两根为一正一负,即充分性成立;
若一元二次方程有一正一负根则须满足,且两根积为,即,可得必要性成立,即C正确;
对于D,由可得,易知可推出,所以可得的一个充分条件是,即D错误.
故选:AC
【题型二】充分条件、必要条件、充要条件的探求
【例2】(24-25高一上·江苏淮安·期中)设,则“”的充要条件为( )
A.至少有一个为1 B.都为1
C.都不为1 D.
【答案】A
【分析】将化为求解,结合充分、必要性定义即可得答案.
【详解】由,则,可得或,即至少有一个为1,
所以“”的充要条件为至少有一个为1,故只有A符合,其它选项均不符.
故选:A
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)一元二次方程有一个正根和一个负根的充分必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用充要条件的定义,结合一元二次方程根的情况求解即得.
【详解】一元二次方程有一个正根和一个负根,等价于,解得,
所以所求充要条件是.
故选:A
【变式2】(21-22高一下·江苏盐城·期末)“”的一个充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依次判断选项中的满足的大小关系式,由此可判断充分性是否成立.
【详解】对于A,当时,满足,无法得到,充分性不成立,A错误;
对于B,当时,,或,充分性不成立,B错误;
对于C,当时,,可得到,C正确;
对于D,当时,,或,充分性不成立,D错误.
故选:C.
【变式3】(2021高一·江苏·专题练习)关于x的不等式|2x-3|>a的解集为R的充要条件是 .
【答案】a<0
【分析】根据得到a<0.
【详解】由题意知恒成立.
因为,所以 a<0.
故答案为:a<0.
【题型三】充要条件的证明
【例3】(24-25高一上·江苏淮安·阶段练习)已知且,关于x的方程有两个不相等实数解,则p是q的什么条件( )
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
【分析】求出命题q的等价命题,后判断命题p与q的关系即可.
【详解】因为关于x的方程有两个不相等实数解
且,
所以p是q的充要条件,
故选:C.
【举一反三】【变式1】(23-24高一上·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“”.
【答案】证明见解析
【分析】由充要条件的定义,分别证明充分性和必要性即可.
【详解】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2】(20-21高一上·江苏扬州·阶段练习)已知,求证:成立的充要条件是.
【答案】证明见解析
【解析】根据充要条件的定义分别证明充分性和必要性即可.
【详解】证明:(1)充分性(条件→结论)
因为,而,
所以成立;
(2)必要性(结论→条件)
因为,而,
又,所以且,从而,且.
所以,所以成立.
综上:成立的充要条件是.
【点睛】本题主要考查充要条件的应用,根据定义要分别证明充分性和必要性都要成立,属于中档题.
【变式3】(22-23高一上·江苏苏州·阶段练习)求证:方程有两个同号且不相等的实根的充要条件是.
【答案】证明见解析
【分析】先证明充分性,即当时,方程有两个同号且不相等的实根;再证明必要性,方程有两个同号且不相等的实根,则.
【详解】先证明充分性:若,设方程的两个实根为,,
则,,,
故方程有两个同号且不相等的实根;
再证明必要性:若方程有两个同号且不相等的实根,
令,
当时,其图象是开口方向朝上,且以为对称轴的抛物线
若关于的方程有两个同号且不相等的实根
则必有两个不等的正根,则函数,有两个正零点,
则,解得;
当时,其图象是开口方向朝下,且以为对称轴的抛物线
若关于的方程有两个同号且不相等的实根
则必有两个不等的负根,
则函数,有两个负零点,
则,无解;
故关于的方程有两个同号且不相等的实根,则的取值范围是;
方程有两个同号且不相等的实根的充要条件是.
【题型四】含有参数的充分条件、必要条件、充要条件的应用
【例4】(24-25高一上·江苏常州·阶段练习)已知或,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题得出两个集合之间的关系:,再对集合B中的不等式求解,分类讨论研究即可.
【详解】由题意知:
①当时,,,故,解得,
故;
②当时,,满足;
③当时,,,故,解得,
故;
综上所述:.
故选:A.
解题技巧
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.
【举一反三】【变式1】(23-24高一上·江苏南通·期中)已知集合,,若是的必要不充分条件,则实数的所有可能取值构成的集合为 .
【答案】
【分析】先求得,然后根据必要不充分条件的知识求得集合.
【详解】依题意,,
若,则,满足是的必要不充分条件.
当时,,
由于是的必要不充分条件,所以或,
解得或,
综上所述,的所有可能取值构成的集合为.
故答案为:
【变式2】(24-25高一上·江苏镇江·阶段练习)设全集,集合,集合.
(1)若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由“”是“”’的充分条件可得,利用子集的概念求范围;
(2)把转化为,分情况讨论集合是空集和非空集,结合子集的概念求参数范围.
【详解】(1)若“”是“”的充分条件,则,
∴
∴.
(2)若,则.
当时,,解得,
当时,,无解,
综上,a的取值范围是.
【变式3】(20-21高一上·江苏南通·阶段练习)给出如下三个条件:①充分不必要;②必要不充分;③充要.
请从中选择一个条件补充到下面的横线上.已知集合,,则是______的条件.若存在实数,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】答案见解析
【解析】选择①时,可知且;选择②时,可知;由包含关系可分别解得范围;选择③时,需,易知不成立.
【详解】若选择①,即是的充分不必要条件,则且,
,解得:,即实数的取值范围为.
若选择②,即是的必要不充分条件,则.
当时,,解得:;
当时,,解得:,则,解得:,
此时解集为;
综上所述:实数的取值范围是.
若选择③,即是的充要条件,则,不成立,
则不存在实数,使是的充要条件.
【点睛】结论点睛:根据充分条件与必要条件求参数范围,一般可根据如下规则判断:
(1)若是的必要不充分条件,则对应集合是对应集合的真子集;
(2)是的充分不必要条件, 则对应集合是对应集合的真子集;
(3)是的充分必要条件,则对应集合与对应集合相等;
(4)是的既不充分又不必要条件, 对的集合与对应集合互不包含.
好题必刷
一、单选题
1.(21-22高一上·江苏南京·期中)设,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据必要不充分条件得,即可求解.
【详解】由题意得,且,
故选:D.
2.(23-24高一上·江苏常州·期中)下列选项中,使成立的一个必要不充分条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据充分条件和必要条件的定义,结合数集的包含关系,对选项进行判断.
【详解】不等式解得,根据充分条件、必要条件的定义可知:
对于A,是充要条件,A错误;
对于B,,是成立的一个必要不充分条件,B正确;
对于C,,是成立的一个充分不必要条件,C错误;
对于D,与没有包含关系,是既不充分也不必要条件,D错误.
故选:B.
3.(24-25高一上·江苏徐州·期中)已知,则“a,b都是偶数”是“是偶数”的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】A
【分析】充分性成立,但必要性可举出反例,得到答案.
【详解】a,b都是偶数,则是偶数,充分性成立,
但是偶数,a,b都是奇数或都是偶数,必要性不成立,
故“a,b都是偶数”是“是偶数”的充分不必要条件.
故选:A
4.(20-21高一上·江苏连云港·阶段练习)已知“”是“或”的充分条件,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】记集合,,用集合法求解即可.
【详解】记集合,,
要使“”是“或”的充分条件,
只需AB,
所以.
故选:B
5.(24-25高一上·江苏连云港·期中)下列所给的各组,中,是的必要不充分条件的是( )
A.:,:
B.:两个直角三角形全等,:两个直角三角形的斜边相等
C.:同位角相等,:两条直线平行
D.:四边形是平行四边形,:四边形的对角线互相平分
【答案】A
【分析】根据充分必要条件关系求解判断各个选项.
【详解】对于A,由题,成立可以推出,而成立不能推出,所以是的必要不充分条件,故A正确;
对于B,由两个直角三角形全等可以推出两个直角三角形的斜边相等,而由两个直角三角形的斜边相等不能推出两个直角三角形全等,
所以是的充分不必要条件,故B错误;
对于C,显然同位角相等是两直线平行的充要条件,故C错误;
对于D,四边形是平行四边形是四边形的对角线互相平分的充要条件,故D错误.
故选:A.
二、多选题
6.(23-24高一上·江苏常州·期中)关于的方程有两个实数解的一个充分条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【分析】利用二次方程的性质,结合充分条件的性质即可得解.
【详解】因为有两个实数解,
当时,,显然不满足题意;
当时,,得;
综上,且,
即有两个实数解等价于且,即或,
要使得选项中的范围是题设条件的充分条件,
则选项中的范围对应的集合是或的子集,
经检验,AB满足要求,CD不满足要求.
故选:AB.
7.(24-25高一上·江苏徐州·期中)“”的充分条件可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】解不等式,根据充分条件的概念即可求解.
【详解】由,得,所以是”的充要条件,
可得是”的必要条件,故A错误;
可得是”的充分条件,故B正确;
可得是”的必要条件,故C错误;
可得是”的充分条件,故D正确.
故选:BD.
8.(23-24高一上·江苏连云港·阶段练习)已知p、q都是r的必要条件,s是r的充分条件,q是s的充分条件.则( )
A.p是q的充分条件 B.p是q的必要条件
C.s是r的充要条件 D.r是q的充要条件
【答案】BCD
【分析】根据充分条件、必要条件的定义求解即可.
【详解】因为p、q都是r的必要条件,s是r的充分条件,q是s的充分条件,
所以,,,,
所以,,则,
所以p是q的必要条件,故A错误,B正确;
s是r的充要条件,故C正确;
r是q的充要条件,故D正确.
故选:BCD.
9.(23-24高一上·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
【分析】根据充要条件的定义结合集合的运算,对各个选项逐一分析判断即可得出结果.
【详解】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
10.(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知,,若“”是“”的必要条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意可得,即可得解.
【详解】因为“”是“”的必要条件,
所以,所以.
故答案为:.
11.(2021高一上·江苏·专题练习)已知,或,则p是q的 条件.
【答案】充分不必要
【分析】根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义直接判断作答.
【详解】命题“若p,则q”:假设不正确,即且,则有与已知矛盾,即假设是错的,
于是得q是正确的,因此,“若p,则q”是真命题,即p是q的充分条件,
命题“若q,则p”:显然当时,有,而满足或,
于是得“若q,则p”是假命题,即p不是q的必要条件,
所以是q的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要
12.(23-24高一上·江苏扬州·阶段练习)“”是“”的 条件(选择用“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”填空)
【答案】必要不充分
【分析】化简,然后应用充分条件与必要条件的定义判断即可.
【详解】解:因为由可得或,
所以即且.
因为由“”不能推出“且”;
由“且”可推出“”,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分.
13.(24-25高一上·江苏连云港·期中)已知集合,,若“”是“”的充分条件,则实数的取值范围为 .
【答案】
【分析】由得到,结合充分条件求实数的取值范围.
【详解】若,则,即,
要使“”是“”的充分条件,只需,
所以.
故答案为:
四、解答题
14.(20-21高一·江苏)求证:一元二次方程x2+px+q=0有两个异号实数根的充要条件是q<0.
【答案】证明见解析
【分析】充分性:根据q<0,得出Δ=p2-4q>0,即充分性满足;必要性:利用两根之积即可证明.
【详解】证明 ①充分性:
因为q<0,所以方程x2+px+q=0的Δ=p2-4q>0,
故方程x2+px+q=0有两个不相等的实数根.
设方程的两根为x1,x2.
因为x1·x2=q<0,所以方程x2+px+q=0有两个异号实数根.
②必要性:
因为方程x2+px+q=0有两个异号实数根,
设两根为x1,x2,所以x1·x2<0.
因为x1·x2=q,所以q<0.
由①②,命题得证.
15.(2023高一·江苏·专题练习)判断下列各题中p是q的什么条件.
(1),中至少有一个不为零;
(2),;
(3),.
【答案】(1)p是q的充分不必要条件
(2)p是q的充分不必要条件
(3)p是q的充要条件
【分析】(1)(2)根据充分、必要条件分析判断;
(3)根据集合的包含关系和运算结合充要条件分析判断.
【详解】(1)若可得中至少有一个不为零,即充分性成立,
但中至少有一个不为零不能得出,例如,即必要性不成立,
所以p是q的充分不必要条件.
(2)若可得,即充分性成立,
但不能得出,例如,即必要性不成立,
所以p是q的充分不必要条件.
(3)由题意可知:等价于,等价于,
所以等价于,
所以p是q的充要条件.
16.(23-24高一上·江苏淮安·期末)已知集合,
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可得,再根据集合得包含关系即可得解;
(2)由题意可得,再分和两种情况讨论即可得解.
【详解】(1)因为是的充分条件,
所以,
所以,解得;
(2)因为,所以,
当时,符合题意,则,解得,
当时,则,解得,
综上所述,.
17.(23-24高一上·江苏南京·期中)在①,②“”是“”的充分条件,③这三个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,并求解.
已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)代入,得出,然后根据交集的运算求解,即可得出答案;
(2)若选①,可推得,由已知列出不等式组,求解即可得出答案;若选②,可推得,由已知列出不等式组,求解即可得出答案;若选③,根据交集的运算结果,列出不等式,求解即可得出答案.
【详解】(1)当时,,
所以,.
(2)若选①,
由可得,.
由已知可得,所以有,解得;
若选②“”是“”的充分条件,
由已知可得.
由已知可得,所以有,解得;
若选③,
由已知可得,所以有或,
解得或.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
第04讲 命题、定理、定义与充分、必要、充要条件
题型梳理
易错分析
易错点一 求充分、必要条件时忽略端点值致错
题型方法
题型一 充分条件、必要条件、充要条件的判断
题型二 充分条件、必要条件、充要条件的探求
题型三 充要条件的证明
题型四 含有参数的充分条件、必要条件、充要条件的应用
知识清单
知识点01 命题、定理、定义的概念
1.在数学中,我们将可判断真假的陈述句叫作命题.
2.在数学中,有些已经被证明为真的命题可以作为推理的依据而直接使用,一般称之为定理.
3.定义是对某些对象标明符号、指明称谓,或者揭示所研究问题中对象的内涵.
注意点:
(1)命题要求能判断真假,且为陈述句.
(2)判断为真的命题是真命题,判断为假的命题是假命题,一个命题不能同时既是真命题又是假命题.
(3)命题可用小写字母表示,如p,q….
(4)定义的特点是用已知的对象及关系来解释、刻画陌生的对象,并加以区别.
知识点02命题的形式
数学中,许多命题可表示为“如果p,那么q”或“若p,则q”的形式,其中p叫作命题的条件,q叫作命题的结论.
注意点:
确定命题的条件和结论时,常把命题改写成“若p,则q”的形式.
知识点03充分条件与必要条件
充分条件与必要条件
“若p,则q”为真命题
“若p,则q”为假命题
推出关系
p⇒q(读作p推出q)
p⇏q(读作p不能推出q)
条件关系
p是q的充分条件
q是p的必要条件
p不是q的充分条件
q不是p的必要条件
注意点:
(1)前提p⇒q,有方向,条件在前,结论在后.
(2)如果p⇒q,那么称p是q的充分条件或q是p的必要条件.
(3)改变说法,“p是q的充分条件”还可以换成“q的一个充分条件是p”;“q是p的必要条件”还可以换成“p的一个必要条件是q”.
(4)充分、必要条件不唯一.
知识点04充要条件
1.一般地,如果p⇒q,且q⇒p,那么称p是q的充分且必要条件,简称为p是q的充要条件,也称q的充要条件是p.
2.如果p是q的充要条件,就记作p⇔q,称为“p与q等价”,或“p等价于q”.
注意点:
(1)如果p⇒q且q⇏p,则称p是q的充分不必要条件.
(2)如果p⇏q且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.
(3)如果p⇏q且q⇏p,则称p是q的既不充分又不必要条件.
知识点05判定定理、性质定理与充分、必要条件
判定定理给出了相应数学结论成立的充分条件,性质定理给出了相应数学结论成立的必要条件.
注意点:
(1)判定定理是数学中一类重要的定理,阐述了结论成立的依据,也就是说判定定理给出了结论成立的充分条件.
(2)性质定理同样是数学中一类重要的定理,阐述了一个数学研究对象所具有的重要性质,其作用是揭示这个研究对象的某个特征,性质定理给出了结论成立的必要条件.
易错分析
【易错点一】求充分、必要条件时忽略端点值致错
【例1】(21-22高一上·江苏南京·阶段练习)如果不等式成立的充分不必要条件是,则实数的取值范围是( )
A. B.
C.或 D.或
【举一反三】【变式1】(20-21高一上·江苏扬州·阶段练习)已知,,且是的充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式2】(23-24高一上·江苏扬州·阶段练习)已知集合或,非空集合,若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围为 .
【变式3】(2023高一·江苏·专题练习)已知,,若是的必要条件但不是充分条件,求实数的取值范围.
题型方法
【题型一】充分条件、必要条件、充要条件的判断
【例1】(23-24高一上·江苏无锡·阶段练习)设.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
解题技巧
充分条件或必要条件的判断方法
(1)若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(2)若p对应的集合为A,q对应的集合为B,A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(3)判断充分条件、必要条件及充要条件的三种方法
①定义法:直接判断“若p,则q”以及“若q,则p”的真假.
②集合法:即利用集合的包含关系判断.
③传递法:充分条件和必要条件具有传递性,即由p1⇒p2⇒…⇒pn,可得p1⇒pn;充要条件也有传递性.
【举一反三】【变式1】(多选)(23-24高一上·江苏·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.命题“存在素数是偶数”是真命题
B.是x的必要不充分条件
C.“”的充要条件是“”
D.“”是“”的必要不充分条件
【变式2】(多选)(21-22高一上·江苏南京·期末)设是的必要条件,是的充分条件,是的充分必要条件,是的充分条件,则下列说法正确的有( )
A.是的必要条件 B.是的充分条件
C.是的充分必要条件 D.是的既不充分也不必要条件
【变式3】(多选)(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)下列说法正确的是( ).
A.已知集合,则满足条件的集合N的个数为4
B.若集合中只有一个元素,则
C.“”是“一元二次方程有一正一负根”的充要条件
D.的一个必要条件是
【题型二】充分条件、必要条件、充要条件的探求
【例2】(24-25高一上·江苏淮安·期中)设,则“”的充要条件为( )
A.至少有一个为1 B.都为1
C.都不为1 D.
【举一反三】【变式1】(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)一元二次方程有一个正根和一个负根的充分必要条件是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(21-22高一下·江苏盐城·期末)“”的一个充分条件是( )
A. B. C. D.
【变式3】(2021高一·江苏·专题练习)关于x的不等式|2x-3|>a的解集为R的充要条件是 .
【题型三】充要条件的证明
【例3】(24-25高一上·江苏淮安·阶段练习)已知且,关于x的方程有两个不相等实数解,则p是q的什么条件( )
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
【举一反三】【变式1】(23-24高一上·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2】(20-21高一上·江苏扬州·阶段练习)已知,求证:成立的充要条件是.
【变式3】(22-23高一上·江苏苏州·阶段练习)求证:方程有两个同号且不相等的实根的充要条件是.
【题型四】含有参数的充分条件、必要条件、充要条件的应用
【例4】(24-25高一上·江苏常州·阶段练习)已知或,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
解题技巧
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.
【举一反三】【变式1】(23-24高一上·江苏南通·期中)已知集合,,若是的必要不充分条件,则实数的所有可能取值构成的集合为 .
【变式2】(24-25高一上·江苏镇江·阶段练习)设全集,集合,集合.
(1)若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式3】(20-21高一上·江苏南通·阶段练习)给出如下三个条件:①充分不必要;②必要不充分;③充要.
请从中选择一个条件补充到下面的横线上.已知集合,,则是______的条件.若存在实数,求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
好题必刷
一、单选题
1.(21-22高一上·江苏南京·期中)设,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一上·江苏常州·期中)下列选项中,使成立的一个必要不充分条件是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一上·江苏徐州·期中)已知,则“a,b都是偶数”是“是偶数”的( )
A.充分且不必要条件 B.必要且不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
4.(20-21高一上·江苏连云港·阶段练习)已知“”是“或”的充分条件,则实数的取值范围( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一上·江苏连云港·期中)下列所给的各组,中,是的必要不充分条件的是( )
A.:,:
B.:两个直角三角形全等,:两个直角三角形的斜边相等
C.:同位角相等,:两条直线平行
D.:四边形是平行四边形,:四边形的对角线互相平分
二、多选题
6.(23-24高一上·江苏常州·期中)关于的方程有两个实数解的一个充分条件是( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高一上·江苏徐州·期中)“”的充分条件可以是( )
A. B.
C. D.
8.(23-24高一上·江苏连云港·阶段练习)已知p、q都是r的必要条件,s是r的充分条件,q是s的充分条件.则( )
A.p是q的充分条件 B.p是q的必要条件
C.s是r的充要条件 D.r是q的充要条件
9.(23-24高一上·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
10.(23-24高一上·江苏苏州·期中)已知,,若“”是“”的必要条件,则实数的取值范围是 .
11.(2021高一上·江苏·专题练习)已知,或,则p是q的 条件.
12.(23-24高一上·江苏扬州·阶段练习)“”是“”的 条件(选择用“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”填空)
13.(24-25高一上·江苏连云港·期中)已知集合,,若“”是“”的充分条件,则实数的取值范围为 .
四、解答题
14.(20-21高一·江苏)求证:一元二次方程x2+px+q=0有两个异号实数根的充要条件是q<0.
15.(2023高一·江苏·专题练习)判断下列各题中p是q的什么条件.
(1),中至少有一个不为零;
(2),;
(3),.
16.(23-24高一上·江苏淮安·期末)已知集合,
(1)若是的充分条件,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
17.(23-24高一上·江苏南京·期中)在①,②“”是“”的充分条件,③这三个条件中任选一个,补充到本题第(2)问的横线处,并求解.
已知集合,.
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$