内容正文:
第04讲 充分条件与必要条件
【人教A版】
1.命题及相关概念
(1)定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句,叫做命题.
(2)命题的分类
①真命题:判断为真的语句;
②假命题:判断为假的语句.
(3)命题的形式:“若p,则q”.其中p称为命题的条件,q称为命题的结论.
【注】数学中的定义、公理、公式、定理都是命题,但命题不一定都是定理,因为命题有真假之分,而定理是真命题.
【题型1 命题的概念】
【例1】(24-25高一上·甘肃酒泉·期中)下列语句是命题的是( )
A.3是偶数吗? B.三角形的内角和等于180°
C.这里的景色山真美啊! D.
【变式1.1】(24-25高二下·四川绵阳·阶段练习)下列语句是命题的是( )
A.二次函数的图象太美啦! B.这是一棵大树
C.求证: D.3比5大
【变式1.2】(24-25高一上·江苏·课后作业)有下列语句,其中是命题的个数为( ).
(1)这道数学题有趣吗?(2)0不可能不是自然数;(3);(4);(5)91不是素数;(6)上海的空气质量越来越好.
A.3 B.4 C.5 D.6
【变式1.3】(24-25高一上·广西河池·阶段练习)有下列语句,其中是命题的个数为( )
(1)数学真有趣
(2)0是自然数
(3)
(4)
(5)素数都是奇数.
A.2 B.3 C.4 D.5
【题型2 命题的真假的判断】
【例2】(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)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
【变式2.1】(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
【变式2.2】(24-25高一上·全国·课堂例题)判断下列语句是否为命题?若是,请判断其真假,并说明理由.
(1)求证是无理数;
(2)若,则;
(3)你是高一的学生吗?
(4)并非所有的人都喜欢吃苹果;
(5)若xy是有理数,则x,y都是有理数;
(6).
【变式2.3】(24-25高一上·上海·假期作业)下列语句哪些是命题?如果是命题,那么它们是真命题还是假命题?为什么?
(1)个位数是5的自然数能被5整除;
(2)凡直角三角形都相似;
(3)上课请不要讲话;
(4)若两个角互为补角,则这两个角不相等;
(5)你是高一学生吗?
(6).
模块二
充分、必要与充要条件
1.充分条件与必要条件
命题真假
“若p,则q”是真命题
“若p,则q”是假命题
推出关系及符号表示
由p通过推理可得出q,记作:p⇒q
由条件p不能推出结论q,记作:
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
一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个充分条件.
数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件.
2.充要条件
如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有p⇒q,又有q⇒p,记作p⇔q.此时p既是q的充分条件,也是q的必要条件.我们说p是q的充分必要条件,简称为充要条件.
如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件,即如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.
【注】:“⇔”的传递性
若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p是s的充要条件.
3.充分、必要与充要条件的判定
(1)如果既有p⇒q,又有q⇒p,则p是q的充要条件,记为p⇔q.
(2)如果p⇒且q⇒,则p是q的既不充分也不必要条件.
(3)如果p⇒q且q⇒,则称p是q的充分不必要条件.
(4)如p⇒且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.
(5)设与命题p对应的集合为A={x|p(x)},与命题q对应的集合为B={x|q(x)},
若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;
若A=B,则p是q的充要条件.
4.充分条件、必要条件的两种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.
(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.
5.充分条件、必要条件的应用
充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上,解题时需注意:
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.
(2)要注意区间端点值的检验.
【题型3 充分条件、必要条件及充要条件的判定】
【例3】(25-26高一上·江苏·开学考试)对于,用表示不大于的最大整数,例如:,,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3.1】(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3.2】(24-25高一上·全国·课前预习)指出下列各题中,是的什么条件(在“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充分必要条件”“既不充分也不必要条件”中选出一种作答).
(1)在中,, ;
(2)对于实数,,,或;
(3),.
【变式3.3】(24-25高一上·上海·阶段练习)下列命题中,判断条件p是条件q的什么条件.
(1),;
(2) 是直角三角形, 是等腰三角形;
(3)四边形的对角线互相平分,四边形是矩形;
(4),;
(5),关于x的方程有实根.
【题型4 充分条件、必要条件及充要条件的探索】
【例4】(24-25高一上·山东德州·阶段练习)下列不等式中,可以作为的一个充分不必要条件的是( )
A. B. C. D.
【变式4.1】(24-25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.
【变式4.2】(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.
【变式4.3】(24-25高一上·广东深圳·期中)设,不等式的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【题型5 由充分条件、必要条件求参数】
【例5】(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.
【变式5.1】(24-25高一上·江苏泰州·期中)已知:,,若的充分不必要条件是,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【变式5.2】(24-25高一上·陕西西安·阶段练习)已知命题,命题,
(1)若是的充分非必要条件,求实数的取值范围;
(2)若是的必要非充分条件,求实数的取值范围.
【变式5.3】(24-25高一上·福建泉州·阶段练习)已知集合,
(1)是否存在实数m,使得是成立的充要条件,若存在,求出实数m的值,若不存在,请说明理由
(2)是否存在实数m,使得是成立的充分不必要条件,若存在求出实数m的值,若不存在,请说明理由,
(3)是否存在实数m,使得是成立的必要不充分条件,若存在求出实数m的值,若不存在,请说明理由,
【题型6 由充要条件求参数】
【例6】(24-25高一上·全国·课后作业)若命题:“”是命题:“”的充要条件,则( )
A. B. C. D.
【变式6.1】(24-25高一上·全国·课后作业)集合,集合,若“”是“”的充要条件,则( )
A.0 B. C.3 D.5
【变式6.2】(24-25高一上·全国·课后作业)已知,,若是的充要条件,则实数 .
【变式6.3】(24-25高一上·陕西西安·开学考试)命题p:一次函数的图像经过一、二、四象限的充要条件是 .
【题型7 充要条件的证明】
【例7】(2025·河南·模拟预测)设函数,且,证明:对于,的充要条件是.
【变式7.1】(24-25高一上·上海·随堂练习)设集合A,B,求证:是的充要条件.
【变式7.2】(24-25高一上·安徽淮南·阶段练习)已知,求证:成立的充要条件是.提示:
【变式7.3】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)设为的三边,求证:方程与有公共根的充要条件是.
【题型8 充分、必要条件与集合交汇】
【例8】(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.
【变式8.1】(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.
【变式8.2】(24-25高一上·河南郑州·阶段练习)已知集合,集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设命题:;命题:,是否存在实数,使得命题是命题的必要不充分条件?若存在,求出实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
【变式8.3】(24-25高一上·福建福州·期中)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)从①“”是“”的充分不必要条件;②;③,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并进行解答.
问题:若_______,求实数的取值范围.
一、单选题
1.(2025高一上·全国·专题练习)下列语句中,命题的个数是( )
①空集是任何集合的真子集;②请起立;
③的绝对值为1;④你是高一的学生吗?
A.0 B.1 C.2 D.3
2.(24-25高一上·四川绵阳·阶段练习)“”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
3.(24-25高一上·广东江门·期中)若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·上海·期末)古人云“一屋不扫,何以扫天下”,这句谚语说明古人认为“能扫一屋”的一个( )条件是“能扫天下”
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
5.(25-26高一上·全国·期中)设a,,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·云南德宏·期末)等式成立的充要条件是( )
A. B.
C. D.
7.(2025高一上·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.“三角形是等腰三角形”是“三角形是正三角形”的充分不必要条件
B.“方程有实数根”是“”的充要条件
C.“”是“”的必要不充分条件
D.“”是“”的既不充分也不必要条件
8.(24-25高一上·河南南阳·期末)“,”成立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·广东中山·阶段练习)的一个必要条件是( )
A. B. C. D.
10.(24-25高一上·河北衡水·期中)若“或”是“”的必要不充分条件,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.
11.(24-25高一上·山东德州·阶段练习)下面命题正确的是( )
A.“”的必要不充分条件是“”
B.命题“若,则”的是真命题
C.设,则“且”是“”的必要不充分条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
三、填空题
12.(25-26高一上·全国·单元测试)已知,其中.若是的必要条件,则实数的取值范围是 .
13.(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知,若p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围为 .
14.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)在下列所示电路图中,下列说法正确的是 .(填序号).
(1)如图①所示,开关闭合是灯泡亮的充分不必要条件;
(2)如图②所示,开关闭合是灯泡亮的必要不充分条件;
(3)如图③所示,开关闭合是灯泡亮的充要条件;
(4)如图④所示,开关闭合是奵泡亮的必要不充分条件.
四、解答题
15.(24-25高一上·上海·课后作业)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)与是全等三角形;
(3);
(4);
(5)6是方程的解;
(6)方程有实数解.
16.(25-26高一上·全国·课后作业)下列命题中,判断条件是条件的什么条件.
(1),;
(2)是直角三角形,是等腰三角形;
(3):四边形的对角线互相平分,:四边形是矩形.
17.(2025高一·全国·专题练习)设分别是的三条边,且,则为直角三角形的充要条件是.试用边长探究为锐角三角形的一个充要条件,并证明.
18.(24-25高一上·云南玉溪·期中)已知集合,非空集合.
(1)若是的必要条件,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使是的充分条件,若存在,求出的取值范围,若不存在,说明理由.
19.(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.
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第04讲 充分条件与必要条件
【人教A版】
1.命题及相关概念
(1)定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句,叫做命题.
(2)命题的分类
①真命题:判断为真的语句;
②假命题:判断为假的语句.
(3)命题的形式:“若p,则q”.其中p称为命题的条件,q称为命题的结论.
【注】数学中的定义、公理、公式、定理都是命题,但命题不一定都是定理,因为命题有真假之分,而定理是真命题.
【题型1 命题的概念】
【例1】(24-25高一上·甘肃酒泉·期中)下列语句是命题的是( )
A.3是偶数吗? B.三角形的内角和等于180°
C.这里的景色山真美啊! D.
【答案】B
【解题思路】根据命题的定义逐个判断即可.
【解答过程】对于A:命题是陈述句不是疑问句,A错误;
对于B:这是陈述句,同时对事件作出判断,是命题,B正确;
对于C:这是感叹句,不是命题,C错误;
对于D:这是一个数学不等式,没有作出判断,所以D错误,
故选:B.
【变式1.1】(24-25高二下·四川绵阳·阶段练习)下列语句是命题的是( )
A.二次函数的图象太美啦! B.这是一棵大树
C.求证: D.3比5大
【答案】D
【解题思路】根据命题的定义逐一判断即可.
【解答过程】能够判断成立或不成立的陈述句叫命题,只有选项D能够判断出真假,3比5大显然不成立,是假命题,
故选:D.
【变式1.2】(24-25高一上·江苏·课后作业)有下列语句,其中是命题的个数为( ).
(1)这道数学题有趣吗?(2)0不可能不是自然数;(3);(4);(5)91不是素数;(6)上海的空气质量越来越好.
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解题思路】根据命题的定义即可结合选项逐一求解.
【解答过程】(1)这不是一个陈述句,没有办法判断出真假,故不是命题;
(2)这句话表示0是自然数,显然这句话是对的,因此是命题,而且是真命题;
(3)因为是正确的,所以是命题,而且是真命题;
(4)不能判断是否正确,所以不是命题;
(5)因为,所以可以判断“91不是素数这句话”是正确的,所以是命题,而且是真命题;
(6)不能判断上海的空气质量越来越好这句话是否正确,所以不是命题.
所以(1)、(4)、(6)不是命题,其余都是命题.其中,(2)是真命题;(3)是真命题;(5)是真命题.
故选:A.
【变式1.3】(24-25高一上·广西河池·阶段练习)有下列语句,其中是命题的个数为( )
(1)数学真有趣
(2)0是自然数
(3)
(4)
(5)素数都是奇数.
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【解题思路】根据命题的概念逐项判断即可.
【解答过程】(1)这是一个感叹句,没有办法判断出真假,故不是命题;
(2)0是自然数,显然这句话是对的,因此是命题,而且是真命题;
(3)因为是正确的,所以是命题,而且是真命题;
(4)不能判断是否正确,所以不是命题;
(5)2是素数也是偶数,所以是命题,是假命题;
所以(1)、(4)不是命题,其余都是命题.其中,(2)是真命题;(3)是真命题;(5)是假命题.
故选:B.
【题型2 命题的真假的判断】
【例2】(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)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
【解题思路】根据全等三角形的定义即可判断命题,对A,B,C,D进行判断即可.
【解答过程】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.
【变式2.1】(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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
【变式2.2】(24-25高一上·全国·课堂例题)判断下列语句是否为命题?若是,请判断其真假,并说明理由.
(1)求证是无理数;
(2)若,则;
(3)你是高一的学生吗?
(4)并非所有的人都喜欢吃苹果;
(5)若xy是有理数,则x,y都是有理数;
(6).
【答案】(1)不是命题;
(2)是命题,真命题;
(3)不是命题;
(4)是命题;真命题;
(5)是命题,假命题;
(6)不是命题.
【解题思路】(1)(2)(3)(4)(5)(6)利用命题的定义判断各个语句,再判断 命题的真假.
【解答过程】(1)是祈使句,不是命题.
(2)因为,,所以可以判断其真假,是命题,而且是真命题.
(3)是疑问句,不是命题.
(4)是命题,而且是真命题,有的人喜欢吃苹果,有的人不喜欢吃苹果.
(5)是命题,而且是假命题,如是有理数,但和都是无理数.
(6)不是命题,这种含有未知数的语句,无法确定未知数的取值能否使不等式成立.
【变式2.3】(24-25高一上·上海·假期作业)下列语句哪些是命题?如果是命题,那么它们是真命题还是假命题?为什么?
(1)个位数是5的自然数能被5整除;
(2)凡直角三角形都相似;
(3)上课请不要讲话;
(4)若两个角互为补角,则这两个角不相等;
(5)你是高一学生吗?
(6).
【答案】(1)真命题,原因见解析
(2)假命题,原因见解析
(3)不是命题(祈使句)
(4)假命题,原因见解析
(5)不是命题(一般疑问句)
(6)不是命题(无法判断真假)
【解题思路】(1)真命题,设这个自然数为加以说明;
(2)假命题,举反例;
(3)不是命题,不是陈述句;
(4)假命题,举反例;
(5)不是命题,是问句;
(6)不是命题,不可以判断真假.
【解答过程】(1)是命题,并且是真命题.
这是因为个位数是的自然数可写成的形式,而,
所以能被整除,即“个位数是的自然数能被整除”是一个真命题;
(2)是命题,并且是假命题.
取三个角分别为的直角三角形,它与三个角分别为的直角三角形不相似.所以“凡直角三角形都相似”是一个假命题;
(3)不是命题,因为“上课请不要讲话”不是判断语句,所以它不是一个命题;
(4)是命题,并且是假命题,
取一个角为,另一个角也为,它们是互补的,所以它是假命题;
(5)不是命题.因为“你是高一学生吗?”是问句,不是表示判断的陈述句,所以它不是命题;
(6)不是命题.虽然“”是陈述句,但是它包含一个可变的对象,无法判断其真假,因此它不是命题.
模块二
充分、必要与充要条件
1.充分条件与必要条件
命题真假
“若p,则q”是真命题
“若p,则q”是假命题
推出关系及符号表示
由p通过推理可得出q,记作:p⇒q
由条件p不能推出结论q,记作:
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
一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个充分条件.
数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件.
2.充要条件
如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有p⇒q,又有q⇒p,记作p⇔q.此时p既是q的充分条件,也是q的必要条件.我们说p是q的充分必要条件,简称为充要条件.
如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件,即如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.
【注】:“⇔”的传递性
若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p是s的充要条件.
3.充分、必要与充要条件的判定
(1)如果既有p⇒q,又有q⇒p,则p是q的充要条件,记为p⇔q.
(2)如果p⇒且q⇒,则p是q的既不充分也不必要条件.
(3)如果p⇒q且q⇒,则称p是q的充分不必要条件.
(4)如p⇒且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.
(5)设与命题p对应的集合为A={x|p(x)},与命题q对应的集合为B={x|q(x)},
若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;
若A=B,则p是q的充要条件.
4.充分条件、必要条件的两种判定方法
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.
(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.
5.充分条件、必要条件的应用
充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上,解题时需注意:
(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.
(2)要注意区间端点值的检验.
【题型3 充分条件、必要条件及充要条件的判定】
【例3】(25-26高一上·江苏·开学考试)对于,用表示不大于的最大整数,例如:,,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
【解题思路】根据已知定义依次判断充分性和必要性即可.
【解答过程】由得:,又,,充分性成立;
当时,若,,则,必要性不成立;
“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
【变式3.1】(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
【解题思路】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.
【解答过程】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3.2】(24-25高一上·全国·课前预习)指出下列各题中,是的什么条件(在“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充分必要条件”“既不充分也不必要条件”中选出一种作答).
(1)在中,, ;
(2)对于实数,,,或;
(3),.
【答案】(1)是的充分必要条件.
(2)是的充分不必要条件.
(3)是的必要不充分条件.
【解题思路】根据充分、必要条件条件的定义判断即可.
【解答过程】(1)在中,显然有 ,所以是的充分必要条件.
(2)由,则或;
当时,满足或,但,
所以是的充分不必要条件.
(3)由得或;
所以是的必要不充分条件.
【变式3.3】(24-25高一上·上海·阶段练习)下列命题中,判断条件p是条件q的什么条件.
(1),;
(2) 是直角三角形, 是等腰三角形;
(3)四边形的对角线互相平分,四边形是矩形;
(4),;
(5),关于x的方程有实根.
【答案】(1)必要不充分;
(2)既不充分也不必要;
(3)必要不充分;
(4)充分不必要;
(5)充分不必要
【解题思路】根据充分不必要条件、必要不充分条件及充要条件的定义逐一判断即可.
【解答过程】(1)解:由可得或,
即由推不出,但由可以推出,
所以条件p是条件q的必要不充分条件;
(2)解:由是直角三角形推不出是等腰三角形,
由是等腰三角形推不出是直角三角形,
所以条件p是条件q的既不充分也不必要条件;
(3)解:由四边形的对角线互相平分推不出四边形是矩形(如菱形的对角线互相平分,但菱形不是矩形),
由四边形是矩形可以推出四边形的对角线互相平分,
所以条件p是条件q的必要不充分条件;
(4)解:由可得,即有,
但由只能得,
即由可以推出,但由不可以推出,
所以条件p是条件q的充分不必要不条件;
(5)解:由,可得,
从而得方程有实根,
但由方程有实根,可得,
即,
即由可以推出,但由不可以推出,
所以条件p是条件q的充分不必要不条件.
【题型4 充分条件、必要条件及充要条件的探索】
【例4】(24-25高一上·山东德州·阶段练习)下列不等式中,可以作为的一个充分不必要条件的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】找的真子集即可.
【解答过程】因为可以作为的一个充分不必要条件对应的集合为的真子集.
集合都不是的真子集,
只有集合是的真子集,
故选:C.
【变式4.1】(24-25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
【解题思路】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.
【解答过程】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.
【变式4.2】(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
【解题思路】根据必要不充分条件的定义即可判断.
【解答过程】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.
【变式4.3】(24-25高一上·广东深圳·期中)设,不等式的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】由可得,再由充分不必要条件的定义、结合选项即可得答案.
【解答过程】解:因为,
所以,解得,
由充分不必要条件的定义可知,只有D选项符合.
故选:D.
【题型5 由充分条件、必要条件求参数】
【例5】(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
【解题思路】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;
【解答过程】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.
【变式5.1】(24-25高一上·江苏泰州·期中)已知:,,若的充分不必要条件是,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意,将充分不必要条件转化为真子集关系,列出不等式代入计算,即可得到结果.
【解答过程】设集合,集合,
因为的充分不必要条件是,所以是的真子集,
则,解得.
故选:D.
【变式5.2】(24-25高一上·陕西西安·阶段练习)已知命题,命题,
(1)若是的充分非必要条件,求实数的取值范围;
(2)若是的必要非充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)设,由题设推得是的真子集,即得不等式组,解之即得;
(2)由题设推得是的真子集,即得不等式组,解之即得.
【解答过程】(1)设
由题意可知是的真子集,,即,
则或,解得,又,
故实数的取值范围是;
(2)由题意可知是的真子集,则或,解得,
故实数的取值范围是.
【变式5.3】(24-25高一上·福建泉州·阶段练习)已知集合,
(1)是否存在实数m,使得是成立的充要条件,若存在,求出实数m的值,若不存在,请说明理由
(2)是否存在实数m,使得是成立的充分不必要条件,若存在求出实数m的值,若不存在,请说明理由,
(3)是否存在实数m,使得是成立的必要不充分条件,若存在求出实数m的值,若不存在,请说明理由,
【答案】(1)不存在,理由见解析
(2)存在;
(3)存在;
【解题思路】(1)根据题意,转化为,列出方程组,即可求解;
(2)根据题意,得到,转化为,列出不等式组,即可求解;
(3)根据题意,转化为,列出不等式组,即可求解.
【解答过程】(1)若存在实数m,使得是成立的充要条件,则.
故,无解,
故不存在实数m,使得是成立的充要条件.
(2)因为,故,故.
是成立的充分不必要条件得,故,解得,
故,即m的取值范围为.
(3)因为,故,故.
是成立的必要不充分条件得,故,解得,
故,又,故m的取值范围为.
【题型6 由充要条件求参数】
【例6】(24-25高一上·全国·课后作业)若命题:“”是命题:“”的充要条件,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】将问题转化为恒成立即可求解.
【解答过程】恒成立,,所以,解得.
故选:B.
【变式6.1】(24-25高一上·全国·课后作业)集合,集合,若“”是“”的充要条件,则( )
A.0 B. C.3 D.5
【答案】B
【解题思路】由题意可得,进而可求的值.
【解答过程】因为“”是“”的充要条件,所以,
又,,所以.
故选:B.
【变式6.2】(24-25高一上·全国·课后作业)已知,,若是的充要条件,则实数 .
【答案】5
【解题思路】根据充要条件列出等式求解即可.
【解答过程】因为,又,是的充要条件,
所以,解得实数.
故答案为:5.
【变式6.3】(24-25高一上·陕西西安·开学考试)命题p:一次函数的图像经过一、二、四象限的充要条件是 .
【答案】
【解题思路】根据题意,结合一次函数的性质,列出不等式组,即可求解.
【解答过程】因为一次函数的图像经过一、二、四象限,
则满足,解得,
即一次函数的图像经过一、二、四象限的充要条件是.
故答案为:.
【题型7 充要条件的证明】
【例7】(2025·河南·模拟预测)设函数,且,证明:对于,的充要条件是.
【答案】证明见解析
【解题思路】先求出函数的最小值,再分别证明充分性和必要性即可.
【解答过程】证明:因为,所以函数图象的对称轴为直线,
所以.
先证充分性:因为,且,所以;
再证必要性:因为对于,,所以,即,从而.
综上可知,对于,的充要条件是.
【变式7.1】(24-25高一上·上海·随堂练习)设集合A,B,求证:是的充要条件.
【答案】证明见解析
【解题思路】利用充分性和必要性的定义即可证明.
【解答过程】证明:充分性
因为,,所以,
所以当成立时,有成立,
故充分性成立.
必要性
因为,所以.
所以当成立时,也有成立,
故必要性成立
所以是的充要条件.
【变式7.2】(24-25高一上·安徽淮南·阶段练习)已知,求证:成立的充要条件是.提示:
【答案】证明见解析.
【解题思路】根据充要条件的定义分别证明充分性和必要性即可.
【解答过程】充分性:
若,则,
即充分性成立;
必要性:
若,而,
则,又,
由,得且,即,且,
因此,则,即必要性成立,
所以成立的充要条件是.
【变式7.3】(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)设为的三边,求证:方程与有公共根的充要条件是.
【答案】证明见解析
【解题思路】设出方程的根,联立方程得,即可求解必要性,利用,代入方程求解根,即可求解充分性.
【解答过程】证明:必要性:设方程与有公共根,
则,.
两式相减,得,
由,可得,
故,
将此式代入得
可得,故.
充分性:∵,∴.①
将①代入方程,
可得,即,
方程两根为或,
将①代入方程,
可得,
即,方程两根为或,
故两方程有公共根.
∴方程与有公共根的充要条件是.
【题型8 充分、必要条件与集合交汇】
【例8】(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)
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
【变式8.1】(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).
【解题思路】 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.
【解答过程】(1)当时,,
所以;
(2)因为,
所以由,得,
①当时,,解得,满足题意;
②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.
【变式8.2】(24-25高一上·河南郑州·阶段练习)已知集合,集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设命题:;命题:,是否存在实数,使得命题是命题的必要不充分条件?若存在,求出实数的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)不存在,理由见解析
【解题思路】(1)分、讨论,根据交集的运算和空集的定义结合不等式即可求解;
(2)命题是命题的必要不充分条件可得集合是集合的真子集,再列出相应不等式组,即可求解.
【解答过程】(1)由题意可得,由,
当时,则,解得;
当时,则或,解得;
综上所述:实数的取值范围为
(2)不存在,理由如下:
假设存在使得命题是命题的必要不充分条件,
则命题是命题的必要不充分条件,可得集合是集合的真子集,
则,此不等式组无解,
所以假设不成立,即不存在.
故不存在使得命题是命题的必要不充分条件.
【变式8.3】(24-25高一上·福建福州·期中)已知集合,.
(1)当时,求,;
(2)从①“”是“”的充分不必要条件;②;③,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并进行解答.
问题:若_______,求实数的取值范围.
【答案】(1),或
(2)答案见解析
【解题思路】(1)由集合的交并补混合运算求解即可;
(2)选①,由题意得到是的真子集,再分集合是否为空集讨论即可;选②,因为,所以,再分集合是否为空集讨论即可;选③,,所以,再分集合是否为空集讨论即可;
【解答过程】(1)当时,,又,
∴,
又或 ,
∴或;
(2)选①,因为“”是“”的充分不必要条件,所以是的真子集,
若,则,解得;
若,则且等号不能同时成立,解得,
综上,或,即的取值范围为
选②,因为,所以,下同选①.
选③,,所以,下同选①.
一、单选题
1.(2025高一上·全国·专题练习)下列语句中,命题的个数是( )
①空集是任何集合的真子集;②请起立;
③的绝对值为1;④你是高一的学生吗?
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【解题思路】根据命题的概念逐一判断.
【解答过程】①③是命题;②是祈使句,不是命题;④是疑问句,不是命题.
故选:C.
2.(24-25高一上·四川绵阳·阶段练习)“”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
【解题思路】根据充分必要条件关系判断.
【解答过程】因为,
所以不能推出,而由可以推出,
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
3.(24-25高一上·广东江门·期中)若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据两个命题的关系,得到两集合的包含关系,列不等式求解即可.
【解答过程】依题意知:,,
因为是的必要不充分条件,
所以⫋,所以,解得.
故选:C.
4.(24-25高一上·上海·期末)古人云“一屋不扫,何以扫天下”,这句谚语说明古人认为“能扫一屋”的一个( )条件是“能扫天下”
A.充分条件 B.必要条件 C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】B
【解题思路】利用充分,必要条件的定义判断即可.
【解答过程】由题意知“能扫天下”是“能扫一屋”的充分条件,即“能扫一屋”是“能扫天下”的必要条件.
故选:B.
5.(25-26高一上·全国·期中)设a,,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
【解题思路】根据给定条件,利用充分条件、必要条件的定义判断即可.
【解答过程】a,,由,得,,则,因此充分性成立;
由,得,又,则,因此必要性不成立
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
6.(24-25高一上·云南德宏·期末)等式成立的充要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解题思路】对已知等式两边平方,根据绝对值的定义可得等式成立的充要条件.
【解答过程】因为,
两边平方得:,
所以,即,
所以等式成立的充要条件是.
故选:B.
7.(2025高一上·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.“三角形是等腰三角形”是“三角形是正三角形”的充分不必要条件
B.“方程有实数根”是“”的充要条件
C.“”是“”的必要不充分条件
D.“”是“”的既不充分也不必要条件
【答案】D
【解题思路】根据充分条件、必要条件的判断方法逐一判定即可.
【解答过程】对于A,易知“三角形是等腰三角形”是“三角形是正三角形”的必要不充分条件,即选项A错误;
对于B,当时,满足“”,但方程没有实数根,即选项B不正确;
对于C,若,则,所以选项C错误;
对于D,若,有,但不满足;若,则,但不满足,即选项D正确.
故选:D.
8.(24-25高一上·河南南阳·期末)“,”成立的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题中命题成立,先求出;再逐项判断即可.
【解答过程】由题意可得,在上能成立,
即在上能成立,
因为时,;
所以为使在上能成立,只需;
因此,A选项,是“,”成立的既不充分又不必要条件;
B选项,是“,”成立的充分不必要条件;
C选项,是“,”成立的充要条件;
D选项,是“,”成立的必要不充分条件;
故选:D.
二、多选题
9.(24-25高一上·广东中山·阶段练习)的一个必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解题思路】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.
【解答过程】,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.
10.(24-25高一上·河北衡水·期中)若“或”是“”的必要不充分条件,则实数的值可以是( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【解题思路】根据必要不充分条件的定义可得推出关系,由此可构造不等式求得结果.
【解答过程】由必要不充分条件定义可知:或,或,
或,或,
实数的值可以是,和.
故选:ABD.
11.(24-25高一上·山东德州·阶段练习)下面命题正确的是( )
A.“”的必要不充分条件是“”
B.命题“若,则”的是真命题
C.设,则“且”是“”的必要不充分条件
D.设,则“”是“”的必要不充分条件
【答案】AD
【解题思路】根据充分、必要条件和命题的真假依次判断即可.
【解答过程】对A:因为 ,但 或,所以“”是“”的必要不充分条件,故A正确;
对B:当时,满足,但此时不成立,所以命题“若,则”的是假命题,故B错误;
对C:当“且”时,“”成立;但当“”时,比如“,”,此时“且”不成立.所以“且”是“”的充分不必要条件,故C错误;
对D:当“但”时,可得“”;当“”时,可得“且”.所以“”是“”的必要不充分条件.故D正确.
故选:AD.
三、填空题
12.(25-26高一上·全国·单元测试)已知,其中.若是的必要条件,则实数的取值范围是 .
【答案】
【解题思路】记集合,由题意得,进而得,解出即可.
【解答过程】记集合.
因为是的必要条件,所以,
即,所以,
故答案为:.
13.(24-25高一上·江苏南京·阶段练习)已知,若p是q的充分不必要条件,则实数m的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】依据充分不必要条件求得需满足且等号不同时成立,可得.
【解答过程】根据题意可知,若p是q的充分不必要条件需满足,解得;
但且两端等号不同时成立,所以,即;
因此实数m的取值范围为.
故答案为:.
14.(23-24高一上·广东佛山·阶段练习)在下列所示电路图中,下列说法正确的是 .(填序号).
(1)如图①所示,开关闭合是灯泡亮的充分不必要条件;
(2)如图②所示,开关闭合是灯泡亮的必要不充分条件;
(3)如图③所示,开关闭合是灯泡亮的充要条件;
(4)如图④所示,开关闭合是奵泡亮的必要不充分条件.
【答案】(1)(2)(3)
【解题思路】根据充分、必要条件的定义,结合图形依次判断即可求解.
【解答过程】(1)开关A闭合,灯泡B亮;灯泡B亮时,开关A不一定闭合.
所以开关A闭合是灯泡B亮的充分不必要条件,故(1)正确;
(2)开关A闭合,灯泡B不一定亮;灯泡B亮时,开关A必须闭合.
所以开关A闭合是灯泡B亮的必要不充分条件,故(2)正确;
(3)开关A闭合,灯泡B亮;灯泡B亮时,开关A必须闭合.
所以开关A闭合是灯泡B亮的充要条件,故(3)正确;
(4)开关A闭合,灯泡B不一定亮;灯泡B亮时,开关A不一定闭合.
所以开关A闭合是灯泡B亮的既不充分也不必要条件,故(4)错误.
故答案为:(1)(2)(3).
四、解答题
15.(24-25高一上·上海·课后作业)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)与是全等三角形;
(3);
(4);
(5)6是方程的解;
(6)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)不是命题
(5)是命题,且是真命题
(6)是命题,且是假命题
【解题思路】根据命题的概念、命题的真假判断即可.
【解答过程】(1)任何负数都小于零,故该语句是命题,且是假命题.
(2)两个三角形为全等三角形是有条件的,本小题无法判断真假,故不是命题.
(3)因为是未知数,无法判断是否大于零,所以不是命题.
(4)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.
(5)6是所给方程的解,故该语句是命题,且是真命题.
(6)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.
16.(25-26高一上·全国·课后作业)下列命题中,判断条件是条件的什么条件.
(1),;
(2)是直角三角形,是等腰三角形;
(3):四边形的对角线互相平分,:四边形是矩形.
【答案】(1)必要非充分条件
(2)既非充分又非必要条件
(3)必要非充分条件
【解题思路】(1)利用绝对值的性质判断即可.
(2)利用等腰三角形和直角三角形的定义判断即可.
(3)利用矩形的性质判断即可.
【解答过程】(1)∵,但,∴是的必要非充分条件.
(2)∵是直角三角形 是等腰三角形;
是等腰三角形 是直角三角形,
∴是的既非充分又非必要条件.
(3)∵四边形的对角线互相平分四边形是矩形;
四边形是矩形四边形的对角线互相平分,
∴是的必要非充分条件.
17.(2025高一·全国·专题练习)设分别是的三条边,且,则为直角三角形的充要条件是.试用边长探究为锐角三角形的一个充要条件,并证明.
【答案】,证明见解析
【解题思路】为锐角三角形的充要条件为.作出图形,根据勾股定理计算化简分别证明充分性和必要性即可.
【解答过程】为锐角三角形的充要条件为.
证明:充分性:若,则不是直角三角形.
若为钝角三角形,因为,则.
过点B作的延长线的垂线,垂足为D(如图(1)),
由勾股定理知
,矛盾,
故为锐角三角形,充分性成立.
必要性:过点A作边的垂线,垂足为D(如图(2)),
由勾股定理知,
,
故必要性成立.
故为锐角三角形的充要条件为.
18.(24-25高一上·云南玉溪·期中)已知集合,非空集合.
(1)若是的必要条件,求实数的取值范围;
(2)是否存在实数,使是的充分条件,若存在,求出的取值范围,若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,
【解题思路】(1)由构造不等式即可求解;
(2)由构造不等式即可求解;
【解答过程】(1)非空集合.可得:,解得:
由是的必要条件,可得:,
所以,解得:,综上实数的取值范围;
(2)存在,由是的充分条件,则,
所以,解得:,所以实数的取值范围.
19.(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)
【解题思路】(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.
【解答过程】(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.
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