内容正文:
1.4充分条件和必要条件
学习目标及重难点 1
知识梳理 2
知识点1 命题及相关概念 2
知识点2 充分条件与必要条件 2
知识点3 充要条件 2
题型训练 3
题型1 判断命题的真假 3
题型2 充分、必要条件的判断 4
题型3 找出命题的充分、必要条件 6
题型4 根据充分(不必要)条件求参数 9
题型5 根据必要(不充分)条件求参数 11
题型6 根据充要条件求参数 13
题型7 充要条件的证明 14
过关检测 17
学习目标:
1.深入理解充分条件、必要条件及充要条件的定义本质,并系统掌握其判别方法;
2.能针对给定命题,准确识别并书面表述其对应的充分条件、必要条件或充要条件;
3.会对某些命题的充要条件进行证明.
重难点:
重点:理解充分条件、必要条件、充要条件的意义。
难点:充分条件、必要条件、充要条件的判断
知识点1 命题及相关概念
定义
用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句
分类
真命题:判断为真的语句
假命题:判断为假的语句
形式
形式:“若,则”.其中称为命题的条件﹐称为命题的结论
知识点2 充分条件与必要条件
命题真假
“若,则”是真命题
“若,则”是假命题
推出关系及符号表示
由通过推理可得出,记作:
由条件p 不能推出结论q,记作:
条件关系
是的充分条件;
是的必要条件
不是的充分条件;
不是的必要条件
注意:(1)充分、必要条件的判断讨论的是“若,则”形式的命题.若不是,则首先将命题改写成“若,则”的形式.
(2)不能将“若,则”与“”混为一谈,只有“若,则”为真命题时,才有“”.
知识点3 充要条件
如果“若,则”和它的逆命题“若,则”均是真命题,即既有,又有,记作.此时既是的充分条件,也是的必要条件.我们说是的充分必要条件,简称为充要条件.
如果是的充要条件,那么也是的充要条件,即如果,那么与互为充要条件.
注意:(1)从概念的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件
①若,则称是的充分条件,是的必要条件.
②若,则是的充要条件.
③若,且,则称是的充分不必要条件.
④若,且,则称是的必要不充分条件.
⑤若,且,则称是的既不充分也不必要条件.
(2)“”的传递性
若是的充要条件,是的充要条件,即,,则有,即是的充要条件.
题型1 判断命题的真假
1.对于命题:全等三角形的周长相等,命题:周长相等的三角形全等,下列说法中正确的是( )
A.和都是真命题 B.和都是假命题
C.是真命题,是假命题 D.是假命题,是真命题
2.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 .
3.判断下列语句是不是命题,如果是命题,指出是真命题还是假命题.
(1)任何负数都大于零;
(2);
(3);
(4)6是方程的解;
(5)方程有实数解.
4.下列命题中真命题有 .
①是一元二次方程;
②函数的图象与x轴有一个交点;
③互相包含的两个集合相等;
④空集是任何集合的真子集.
5.下列语句中是命题的有 ;是真命题的有 (填序号).
①这里真热闹啊!②求证是无理数;③一个数不是正数就是负数;④并非所有的人都喜欢苹果;⑤若x=2,则.
题型2 充分、必要条件的判断
6.“”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
7.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.既不充分也不必要条件
8.“”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
9.若集合,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
10.下列命题为真命题的是( )
A.“点P到圆心O的距离大于圆的半径”是“点P在外”的必要不充分条件
B.“两个三角形的面积相等”是“这两个三角形全等”的充分不必要条件
C.“三角形是等腰三角形”是“三角形是等边三角形”的充要条件
D.“,为无理数”是“为无理数”的既不充分也不必要条件
11.(多选)下列“若p,则q”形式的命题中,q是p的必要条件的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若mn为无理数,则m,n为无理数
D.若四边形的对角线互相垂直,则这个四边形是菱形
题型3 找出命题的充分、必要条件
12.使“或”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.或
C. D.或
13.(多选)关于的方程有两个实数解的一个充分条件是( )
A. B.
C. D.
14.设,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
15.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.
16.一元二次方程有一个正根和一个负根的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
17.(多选)的一个必要条件是( )
A. B. C. D.
题型4 根据充分(不必要)条件求参数
18.命题,若是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
19.若“”的充分不必要条件是“”,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
20.(多选)已知集合,若“”是“”的充分条件,则实数的取值可以是( )
A.1 B. C.2 D.4
21.(多选)设集合,.若是的充分不必要条件,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
22.若集合,其中为实数,若是的充分不必要条件,则的取值范围是 .
23.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5 根据必要(不充分)条件求参数
24.已知或,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
25.若“或”是“”的必要不充分条件,则实数的最大值是 .
26.若“或”是“”的必要不充分条件,则实数m的取值范围为 .
27.已知,.若p是q的必要不充分条件,则实数m的取值范围是 .
28.已知集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围.
题型6 根据充要条件求参数
29.若“”是“”的充要条件,则ab的值为( )
A. B. C.1 D.2
30.方程有两个异号实根的一个充要条件是( )
A. B. C. D.
31.若命题:“”是命题:“”的充要条件,则( )
A. B. C. D.
32.方程与有一个公共实数根的充要条件是( ).
A. B. C. D.
33.关于的方程的解为的充要条件是 .
题型7 充要条件的证明
34.已知的内角,,的对边分别为,,,求证:关于的一元二次方程与有一个公共根的充要条件是.
35.(1)已知或,且是的必要而不充分条件,求的取值范围;
(2)证明:是一元二次方程有两个异号实根的充要条件.
36.已知是实数,集合,.
(1)若,请写出集合的所有子集;
(2)求证:“”是“”的充要条件.
37.证明:“中两边上的高相等”是“为等腰三角形”的充要条件.
38.已知,关于x的一元二次方程和,证明:是上述两个方程的根都是整数的充要条件.
一、单选题
1.“”是“”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充要 D.既非充分又非必要
2.已知集合,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
3.老师经常说“努力不一定成功,但是不努力一定不会成功”,若这句话是真命题,则“努力”是“成功”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
4.下列命题中:
①关于x的方程是一元二次方程;
②空集是任意非空集合的真子集;
③如果,那么;
④两个实数的和是有理数,那么这两个数都是有理数.其中是真命题的有( )
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.①②④
5.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.设实数,则不等式的等号成立的一个充分不必要条件为( ).
A. B. C. D.
7.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
8.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
二、多选题
9.下列命题正确的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.命题“”是“”的必要不充分条件
C.“”是“”成立的充要条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
10.一元二次方程有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
三、填空题
11.已知,则p是q的 条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)
12.下列“若,则”形式的命题中,是的充分条件的有 .
(1)若,则;
(2)若两个三角形的三边成比例,则这两个三角形相似;
(3)若,则;
(4)若,则,.
13.从符号“”“”“”中选择适当的一个填空:
(1) ;
(2) .
四、解答题
14.指出下列哪些命题中p是q的必要条件.
(1)在中,p:,q:;
(2)已知x,,p:,q:.
15.设集合,集合.设命题,命题,若是成立的必要不充分条件,求实数的取值范围.
16.已知,求证:的充要条件是.
17.已知集合,集合().
(1)若,求实数的取值范围;
(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.
18.设集合是一个点集,对定义一个新运算,若集合中元素与满足,,则.
(1)求;
(2)已知,若“”是“对于任意,都成立”的充要条件,求.
2
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1.4充分条件和必要条件
学习目标及重难点 1
知识梳理 2
知识点1 命题及相关概念 2
知识点2 充分条件与必要条件 2
知识点3 充要条件 2
题型训练 3
题型1 判断命题的真假 3
题型2 充分、必要条件的判断 4
题型3 找出命题的充分、必要条件 6
题型4 根据充分(不必要)条件求参数 9
题型5 根据必要(不充分)条件求参数 11
题型6 根据充要条件求参数 13
题型7 充要条件的证明 14
过关检测 17
学习目标:
1.深入理解充分条件、必要条件及充要条件的定义本质,并系统掌握其判别方法;
2.能针对给定命题,准确识别并书面表述其对应的充分条件、必要条件或充要条件;
3.会对某些命题的充要条件进行证明.
重难点:
重点:理解充分条件、必要条件、充要条件的意义。
难点:充分条件、必要条件、充要条件的判断
知识点1 命题及相关概念
定义
用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句
分类
真命题:判断为真的语句
假命题:判断为假的语句
形式
形式:“若,则”.其中称为命题的条件﹐称为命题的结论
知识点2 充分条件与必要条件
命题真假
“若,则”是真命题
“若,则”是假命题
推出关系及符号表示
由通过推理可得出,记作:
由条件p 不能推出结论q,记作:
条件关系
是的充分条件;
是的必要条件
不是的充分条件;
不是的必要条件
注意:(1)充分、必要条件的判断讨论的是“若,则”形式的命题.若不是,则首先将命题改写成“若,则”的形式.
(2)不能将“若,则”与“”混为一谈,只有“若,则”为真命题时,才有“”.
知识点3 充要条件
如果“若,则”和它的逆命题“若,则”均是真命题,即既有,又有,记作.此时既是的充分条件,也是的必要条件.我们说是的充分必要条件,简称为充要条件.
如果是的充要条件,那么也是的充要条件,即如果,那么与互为充要条件.
注意:(1)从概念的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件
①若,则称是的充分条件,是的必要条件.
②若,则是的充要条件.
③若,且,则称是的充分不必要条件.
④若,且,则称是的必要不充分条件.
⑤若,且,则称是的既不充分也不必要条件.
(2)“”的传递性
若是的充要条件,是的充要条件,即,,则有,即是的充要条件.
题型1 判断命题的真假
1.对于命题:全等三角形的周长相等,命题:周长相等的三角形全等,下列说法中正确的是( )
A.和都是真命题 B.和都是假命题
C.是真命题,是假命题 D.是假命题,是真命题
【答案】C
【详解】解:对命题,全等三角形的形状和大小均相同,
故周长相等,故命题为真命题,
对命题,只要三角形三边和相等,则周长相等,
对形状和大小无要求,故周长相等的三角形不一定全等,
故命题为假命题;
对A,命题为真命题,命题为假命题,故A错;
对B,命题为真命题,命题为假命题,故B错;
对C, 命题为真命题,命题为假命题,故C对,
对D, 命题为真命题,命题为假命题,故D错.
故选:C.
2.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
【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
3.判断下列语句是不是命题,如果是命题,指出是真命题还是假命题.
(1)任何负数都大于零;
(2);
(3);
(4)6是方程的解;
(5)方程有实数解.
【答案】(1)是命题,且是假命题
(2)不是命题
(3)不是命题
(4)是命题,且是真命题
(5)是命题,且是假命题
【详解】(1)任何负数都小于零,故该语句是命题,且是假命题.
(2)因为是未知数,无法判断是否大于零,所以不是命题.
(3)空集是任何非空集合的真子集,集合是否为非空集合无法判断,故不是命题.
(4)6是所给方程的解,故该语句是命题,且是真命题.
(5)由于给定方程的判别式,
可知给定方程无实根,故该语句是命题,且为假命题.
4.下列命题中真命题有 .
①是一元二次方程;
②函数的图象与x轴有一个交点;
③互相包含的两个集合相等;
④空集是任何集合的真子集.
【答案】②③
【详解】①中,当时,是一元一次方程,①错误;
②中,令,则,所以函数的图象与x轴有一个交点,②正确;
③中,互相包含的两个集合相等,③正确;
④中,空集不是本身的真子集,④错误.
5.下列语句中是命题的有 ;是真命题的有 (填序号).
①这里真热闹啊!②求证是无理数;③一个数不是正数就是负数;④并非所有的人都喜欢苹果;⑤若x=2,则.
【答案】 ③④⑤ ④⑤
【详解】①是感叹句,不是命题;②是祈使句,不是命题;
③是命题,一个数不是正数可能是负数,还可能为0,可以判断该语句的真假,所以该命题为假命题;
④是命题,有的人喜欢苹果,也有人不喜欢苹果,所以可判断该语句的真假,它是命题,并且是真命题;
⑤是命题,当时,,可以判断该语句的真假,它是命题,并且是真命题.
故答案为:③④⑤;④⑤
题型2 充分、必要条件的判断
6.“”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】D
【详解】由,令,则,即得不到;
反之,,取,得不到.
则“”是“”的既不充分又不必要条件.
故选:D.
7.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.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】时,可能,此时无法推出,
而时,隐含,两边同时乘以,得到.
故“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
8.“”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
【详解】由,充分性成立;
而时,但不成立,必要性不成立.
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A
9.若集合,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】B
【详解】由,则必有,但反之不一定成立,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
10.下列命题为真命题的是( )
A.“点P到圆心O的距离大于圆的半径”是“点P在外”的必要不充分条件
B.“两个三角形的面积相等”是“这两个三角形全等”的充分不必要条件
C.“三角形是等腰三角形”是“三角形是等边三角形”的充要条件
D.“,为无理数”是“为无理数”的既不充分也不必要条件
【答案】D
【详解】A. “点P到圆心O的距离大于圆的半径”是“点P在外”的充要条件,选项A错误.
B. 若两个直角三角形直角边长分别为和,则两个三角形的面积相等,但不能得到这两个三角形全等,
由“两个三角形全等”可得“这两个三角形的面积相等”,故“两个三角形的面积相等”是“这两个三角形全等”的必要不充分条件,选项B错误.
C.由“等腰三角形不一定是等边三角形,等边三角形一定是等腰三角形”可得“三角形是等腰三角形”是“三角形是等边三角形”的必要不充分条件,选项C错误.
D.若,则,为无理数,但是有理数,
若为无理数,则,的值可能分别为,不满足,为无理数,
故“,为无理数”是“为无理数”的既不充分也不必要条件,选项D正确.
故选:D.
11.(多选)下列“若p,则q”形式的命题中,q是p的必要条件的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若mn为无理数,则m,n为无理数
D.若四边形的对角线互相垂直,则这个四边形是菱形
【答案】AB
【详解】若,则,即是的必要条件,故A正确;由“”可以推出“”,故B正确;取,,满足mn为无理数,但m为有理数,故C错误;对角线互相垂直的四边形不一定是菱形,故D错误.
题型3 找出命题的充分、必要条件
12.使“或”成立的一个充分不必要条件是( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【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
13.(多选)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
【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.
14.设,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】要使得选项中的条件是的一个必要不充分条件,
即集合是选项中的对应的集合的真子集,
对于A,不是的真子集,故A错误;
对于B,不是的真子集,故B错误;
对于C,不是的真子集,故C错误;
对于D,是的真子集,故D正确;
故选:D.
15.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
【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.
16.一元二次方程有一个正根和一个负根的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为“一元二次方程有一个正根和一个负根”的充要条件是“”,
所以:“一元二次方程有一个正根和一个负根”的一个充分不必要条件是“()”,即选项D正确.
故选:D
17.(多选)的一个必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【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.
题型4 根据充分(不必要)条件求参数
18.命题,若是的充分不必要条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由条件可知集合是集合的真子集,所以.
故选:D.
19.若“”的充分不必要条件是“”,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由""的充分不必要条件是"",
得,但,
所以.
故选:B.
20.(多选)已知集合,若“”是“”的充分条件,则实数的取值可以是( )
A.1 B. C.2 D.4
【答案】BC
【详解】由题意得,解得,则BC符合题意.
故选:BC.
21.(多选)设集合,.若是的充分不必要条件,则实数的值可以为( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】由题,,
若是的充分不必要条件,则是的真子集,
因为,所以,即或.
当时,满足,所以,
当,满足,所以,
所以的值可以是,.
故选:AD.
22.若集合,其中为实数,若是的充分不必要条件,则的取值范围是 .
【答案】
【详解】因为是的充分不必要条件,
所以集合是集合的真子集,
当时,;
当时,
若,则,不满足题意;
若,则,
所以,解得,
综上,,
所以实数的取值范围为.
故答案为:
23.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)
【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5 根据必要(不充分)条件求参数
24.已知或,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【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.
25.若“或”是“”的必要不充分条件,则实数的最大值是 .
【答案】
【详解】设或,,
因为“或”是“”的必要不充分条件,
所以是的真子集,则,
即实数的最大值是.
故答案为:.
26.若“或”是“”的必要不充分条件,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【详解】由必要不充分条件的定义可知或,或,所以或,即或.
27.已知,.若p是q的必要不充分条件,则实数m的取值范围是 .
【答案】.
【详解】由已知命题:,
p是q的必要不充分条件,则或,
解得或,综上,.
故答案为:.
28.已知集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)当时,,
或,
则.
(2)因为“”是“”的必要条件,则,
当时,则,即;
当时,,解得,
综上所述,m的取值范围为.
题型6 根据充要条件求参数
29.若“”是“”的充要条件,则ab的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【详解】由题意得,解得,所以.
30.方程有两个异号实根的一个充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题知,,解得.
故选:A
31.若命题:“”是命题:“”的充要条件,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】恒成立,,所以,解得.
故选:B
32.方程与有一个公共实数根的充要条件是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】方程有实根,故,
解得或.
方程有实根,故,
解得.
综上所述,,只有D选项符合.
若方程与有一个公共实数根,设公共实根为,
则,两式相减得,
由于,所以,
所以.
当时,两个方程分别为、,
方程的两个根为;
方程的两个根为;
即方程与有一个公共实数根.
综上所述,方程与有一个公共实数根的充要条件是.
故选:D
33.关于的方程的解为的充要条件是 .
【答案】
【详解】由必要性得,若方程的解为,把代入方程解得,
当时,方程为,解得,充分性成立,
所以方程的解为的充要条件为.
故答案为:.
题型7 充要条件的证明
34.已知的内角,,的对边分别为,,,求证:关于的一元二次方程与有一个公共根的充要条件是.
【答案】证明见解析
【详解】必要性:设方程与的公共根为,
则,,两式相加,得或(因为,所以不成立,故舍去),
将代入,得,
整理得,所以,因此,必要性成立.
充分性:当时,.
可化为,即,
所以方程的两根为,.
同理,由可得,
所以方程的两根为,.
显然,故两方程有一个公共根,因此充分性成立.
故关于的一元二次方程与有一个公共根的充要条件是.
35.(1)已知或,且是的必要而不充分条件,求的取值范围;
(2)证明:是一元二次方程有两个异号实根的充要条件.
【答案】(1)或(2)证明见解析
【详解】(1)根据是的必要而不充分条件,
所以命题中变量的取值集合是命题中变量取值集合的真子集,
所以可得到或,
即或;
(2)证明:充分性:若,则,
方程有两个实根,
根据根与系数的关系得,
所以方程有两个异号实根;
必要性:若方程有两个异号实根,
则,即,
所以是一元二次方程有两个异号实根的充要条件.
36.已知是实数,集合,.
(1)若,请写出集合的所有子集;
(2)求证:“”是“”的充要条件.
【答案】(1),,,,,,,
(2)证明见解析
【详解】(1)若,则,所以的所有子集为:
,,,,,,,.
(2)证明:若,则,所以,故充分性成立;
若,则,因为,所以,
解得或,当时,,不满足互异性,故舍去,
当时,,满足互异性,故必要性成立.
所以“”是“”的充要条件.
37.证明:“中两边上的高相等”是“为等腰三角形”的充要条件.
【答案】证明见解析
【详解】证明:充分性:在中,设边上的高为,边上的高为.
则,
因为,所以,
故为等腰三角形,充分性成立.
必要性:若为等腰三角形,设,边上的高为,边上的高为,
则根据三角形面积公式,
可得,必要性成立.
故“两边上的高相等”是“为等腰三角形”的充要条件.
38.已知,关于x的一元二次方程和,证明:是上述两个方程的根都是整数的充要条件.
【答案】证明见解析
【详解】证明:(充分性)将代入方程,
得,即,
解得,为整数根;
将代入方程,
得,即,
解得或,为整数根;
所以是两个方程的根都是整数的充分条件;
(必要性)若方程有实根,
则,即,
若方程有实根,
则即,即,
所以上述两个方程都有实根等价于,
,,
当时,方程可化为,无整数根;
当时,方程可化为,无整数根;
当时,上述两个方程都有整数根,
所以上述两个方程都有整数根的必要条件是;
综上所述,这两个方程的根都是整数的充要条件是.
一、单选题
1.“”是“”的( )条件.
A.充分非必要 B.必要非充分 C.充要 D.既非充分又非必要
【答案】B
【详解】因为不能推出,而能推出,
所以“”是“”的必要不充分条件.
故选:B.
2.已知集合,则“”是“”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】由,可得,又,所以,
由,得,
因此“”是“”的充要条件.
故选:A
3.老师经常说“努力不一定成功,但是不努力一定不会成功”,若这句话是真命题,则“努力”是“成功”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
【解析】根据充分条件与必要条件的概念,结合题中条件,可直接得出结果.
【详解】因为“努力不一定成功,但是不努力一定不会成功”,这句话是真命题,
所以由“努力”不一定能推出“成功”,所以“努力”不是“成功”的充分条件;
又“不努力一定不会成功”,所以“努力”是“成功”的必要条件.
因此“努力”是“成功”的必要不充分条件.
故选:B.
4.下列命题中:
①关于x的方程是一元二次方程;
②空集是任意非空集合的真子集;
③如果,那么;
④两个实数的和是有理数,那么这两个数都是有理数.其中是真命题的有( )
A.①②③ B.②③ C.②③④ D.①②④
【答案】B
【详解】①:当时,方程变为,显然不是一元二次方程,因此本序号命题不是真命题;
②:因为空集是任何非空集合的真子集,所以本序号命题是真命题;
③:由显然能推出,所以本序号命题是真命题;
④:因为与的和是有理数,但是和都不是有理数,所以本序号命题不是真命题,
故选:B
5.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
【详解】由,
判断充分性:
当时,,满足,
所以由“”可以推出“”,充分性成立.
判断必要性:
若,因为,,
所以的值可以为,也可以是其他值如,
即由“”不能推出“”,必要性不成立.
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
6.设实数,则不等式的等号成立的一个充分不必要条件为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当等号成立时,可知,两边同时平方得,
化简得,可得时等号成立,则一个充分不必要条件可以是.
故选:A.
7.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
【详解】若,则.
①若,则,则,满足;
②若,则或.
时,,满足;
时,与元素的互异性相矛盾,故舍去.
综上所述,若,或,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
8.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
【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.
二、多选题
9.下列命题正确的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.命题“”是“”的必要不充分条件
C.“”是“”成立的充要条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
【答案】ABD
【详解】对于A选项,当时,成立;反之,当时,若,则不能推出,
所以“”是“”的充分不必要条件,故A正确;
对于B选项,当时,若,则不能推出;反之,当时,成立,
所以“”是“”的必要不充分条件,故B正确;
对于C选项,当时,,所以由不能推出;
反之当时,若,,则不能推出,
所以“”是“”的既不充分也不必要条件,故C错误;
对于D选项,当,时,,所以由不能推出;
反之,当时,且,所以由能推出,
所以“”是“”的必要不充分条件,故D正确.
故选:ABD.
10.一元二次方程有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【详解】由题意得解得.本题要求的是充分不必要条件,对照选项只有B,D符合题意.
故选:BD.
三、填空题
11.已知,则p是q的 条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)
【答案】必要不充分
【详解】
因为,所以,解得,所以,又,因为,故p是q的必要不充分条件.
12.下列“若,则”形式的命题中,是的充分条件的有 .
(1)若,则;
(2)若两个三角形的三边成比例,则这两个三角形相似;
(3)若,则;
(4)若,则,.
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)由,可以推出,所以命题(1)符合题意;
(2)由两个三角形的三边对应成比例,可以推出这两个三角形相似,所以命题(2)符合题意;
(3)由,可以推出,所以命题(3)符合题意;
(4)由,得或,所以不一定推出,所以命题(4)不符合题意.
故答案为:(1)(2)(3)
13.从符号“”“”“”中选择适当的一个填空:
(1) ;
(2) .
【答案】
【详解】(1)若,则,则且,
则且,则,
故;
若,则且,则且,
则,则,
故;
综上所述,.
(2)若,则,则或,
则或,则,
故;
若,则或,则或,
则,则,
故;
综上所述,.
故答案为:;
四、解答题
14.指出下列哪些命题中p是q的必要条件.
(1)在中,p:,q:;
(2)已知x,,p:,q:.
【答案】(1)(2)命题中p是q的必要条件.
【详解】(1)在中,由大角对大边知,,
所以p是q的必要条件.
(2)由,故p是q的必要条件.
故(1)(2)命题中p是q的必要条件.
15.设集合,集合.设命题,命题,若是成立的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】
【详解】因为是成立的必要不充分条件,所以集合是集合的真子集,
当时,,得,
当时,解得,经验证,时符合题意,
综上实数的取值范围是,
16.已知,求证:的充要条件是.
【答案】证明见解析
【详解】①必要性:因为.所以.
所以.
②充分性:因为,
所以,又,
所以且.
因为.
所以,即.
综上可得,当时,的充要条件是.
17.已知集合,集合().
(1)若,求实数的取值范围;
(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)或
【详解】(1)
若,则,即,满足,
若,则,
综上所述,的取值范围为.
(2)或,
因为命题是命题的必要不充分条件,所以是的真子集,
若,则,即,满足题意,
若,则,
或,
综上所述,的取值范围为或.
18.设集合是一个点集,对定义一个新运算,若集合中元素与满足,,则.
(1)求;
(2)已知,若“”是“对于任意,都成立”的充要条件,求.
【答案】(1)
(2).
【详解】(1)
(2)必要性:
若,设,
则,即为,
即则,
若,则;
若,则,.
充分性:
若,则满足的只能是,不符合任意性;
若,此时,即为恒成立.
综上,.
2
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