1.4充分条件与必要条件 讲义-2025-2026学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2025-10-11
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普通

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修第一册
年级 高一
章节 1.4 充分条件与必要条件
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 339 KB
发布时间 2025-10-11
更新时间 2025-10-11
作者 匿名
品牌系列 -
审核时间 2025-10-11
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来源 学科网

内容正文:

1.4充分条件与必要条件 讲解目录 【知识点1】充要条件的判断 1 【知识点2】必要不充分条件的应用 2 【知识点3】充分不必要条件的判断 3 【知识点4】充分条件的判断 3 【知识点5】必要条件的应用与性质定理 4 【知识点6】充要条件的应用 5 【知识点7】既不充分也不必要条件的判断 5 【知识点8】既不充分也不必要条件的应用 6 【知识点9】充分条件的应用与判定定理 7 【知识点10】必要条件的判断 7 【知识点11】充分不必要条件的应用 8 【知识点12】必要不充分条件的判断 9 【题型1】充分条件和必要条件的探求 9 【题型2】探求必要条件 10 【题型3】判断充分条件与必要条件 10 【题型4】既不充分也不必要条件 11 【题型5】必要条件的判断 12 【题型6】充分条件与必要条件关系的判断 12 【题型7】利用充分、必要条件求参数范围 13 【题型8】充分条件的判断 14 【题型9】探求充分条件 14 【题型10】利用充分条件和必要条件求参数(或取值范围) 15 知识讲解 【知识点1】充要条件的判断 充要条件是指条件P和条件Q之间互为充分必要条件.即若P成立,则Q成立,若Q成立,则P也成立.用符号表示为P⇔Q.充要条件在数学中非常重要,因为它们表示两个条件是等价的. 要判断一个条件是否为充要条件,需要分别验证P⇒Q和Q⇒P.如果两者都成立,则P和Q互为充要条件.通常可以通过逻辑推理和实例验证来进行判断.对于复杂问题,可以分步骤进行验证,确保每一步推理的正确性. 充要条件的命题方向包括几何图形的判定条件、函数的性质等.例如,矩形的对角线相等且互相平分是矩形的充要条件. “方程x2-2x+m=0至多有一个实数解”的一个充要条件是(  ) A.m≥1 B.m≤1 C.m≥2 D.m≥0 解:“方程 x2-2x+m=0至多有一个实数解”的充要条件为“(-2)2-4m≤0”即“m≥1”. 故选:A. 【知识点2】必要不充分条件的应用 必要不充分条件是指如果条件Q成立,则条件P必然成立,但条件P成立时,条件Q不一定成立.用符号表示为Q⇒P,但 P⇏Q.这种条件在数学中表明某个条件必须满足才能保证结果成立,但单靠这个条件不能完全保证结果成立. 充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可. 若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的必要不充分条件; 充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广. 设;q:a≤x≤a+1,若q是p的必要不充分条件,则实数a的取值范围是(  ) B. C. D. 解:p:≤x≤1,q:a≤x≤a+1, 又∵p的必要不充分条件是q, ∴p⇒q,反之则不能, ∴1≤a+1,a≤, ∴0≤a≤, 当a=0时,q:0≤x≤1,满足p的必要不充分条件是q, 当a=时,q:≤x≤,满足p的必要不充分条件是q, ∴0≤a≤. 故选:D. 【知识点3】充分不必要条件的判断 充分不必要条件是指如果条件P成立,则条件Q必然成立,但条件Q成立时,条件P不一定成立.用符号表示为P⇒Q,但 Q⇏P.这种条件在数学中表明某个条件足以保证结果成立,但不是唯一条件. 要判断一个条件是否为充分不必要条件,可以先验证P⇒Q,然后找反例验证Q成立但P不成立.举反例是关键步骤,找到一个Q成立但P不成立的例子即可证明P不是Q的必要条件.例如,可以通过几何图形性质验证某些充分不必要条件. 充分不必要条件的命题方向包括几何图形的特殊性质、函数的特定性质等. 已知命题p:x2-4x+3<0,那么命题p成立的一个充分不必要条件是(  ) A.x≤1 B.1<x<2 C.x≥3 D.2<x<3 解:由x2-4x+3<0,解得1<x<3, 则1<x<2和2<x<3都是1<x<3的充分不必要条件. 故选:BD. 【知识点4】充分条件的判断 充分条件是指如果条件P成立,则条件Q必然成立.在数学上,通常记作P⇒Q.充分条件的概念在逻辑推理和数学证明中非常重要,常用于判断某些结论是否成立.例如,在三角形中,如果一个三角形是等边三角形,那么它必然是等腰三角形,这就是等边三角形是等腰三角形的充分条件. 要判断一个条件是否为充分条件,可以通过验证当条件P成立时,条件Q是否也必然成立.通常可以通过具体实例或逻辑推理来验证.例如,假设P成立,通过推理或计算验证Q是否成立.如果可以找到反例,即P成立但Q不成立,则P不是Q的充分条件. 在高考和其他数学考试中,常见的充分条件的命题方向包括几何图形的性质、函数的性质、数列的性质等.例如,三角形全等判定条件中的SAS、SSS等都是充分条件.函数的单调性和极值之间的关系也是常见的命题方向. 下列选项中,满足p是q的充分条件的是(  ) A.p:x>,q:x>1 B.p:m=0,q:mn=0 C.p:x2≠0,q:x≠0 D.p:x>y,q:x2>y2 解:对于A,由可推出x>1,所以是x>1的充分条件,A正确, 对于B,由m=0可推出mn=0,所以m=0是mn=0的充分条件,B正确, 对于C,由x2≠0可推出x≠0,所以x2≠0是x≠0的充分条件,C正确, 对于D,当x=2,y=-2时,x>y,但是x2=y2,所以x>y不是x2>y2的充分条件,D错误. 故选:ABC. 【知识点5】必要条件的应用与性质定理 必要条件的应用在数学中也非常广泛.通过必要条件,可以确定某些结论的必然性.性质定理是基于必要条件的理论工具,用于判断某些条件是否必然满足. 应用必要条件时,可以先寻找问题中的必要条件,然后利用这些条件判断问题的必然性.性质定理可以直接套用,简化解题过程. 必要条件的应用与性质定理的命题方向包括几何证明题、代数证明题等.例如,四边形性质判定、平行四边形判定等几何题中常见. 已知p:-4<x-a<4,q:2<x<3,若p是q的必要条件,则实数a的取值范围是(  ) A.[-1,6] B.(-∞,-1] C.[6,+∞) D.(-∞,-1]∪[6,+∞) 解:由-4<x-a<4,得-4+a<x<4+a, 即p:-4+a<x<4+a,对应的集合A=(-4+a,4+a), 结合q:2<x<3,得q对应的集合B=(2,3), 若p是q的必要条件,可知(2,3)⊆(-4+a,4+a), ∴,解得-1≤a≤6. 故选:A. 【知识点6】充要条件的应用 充要条件:如果既有“p⇒q”,又有“q⇒p”,则称条件p是q成立的充要条件,或称条件q是p成立的充要条件,记作“p⇔q”.p与q互为充要条件. 充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可. ①若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件; ②若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的必要不充分条件; ③若p⇒q为真命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的充要条件; 充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广. 已知集合P={x|-2≤x≤10},S={x|1-m≤x≤1+m},是否存在实数m,使x∈P是x∈S的充要条件?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由. 解:若x∈P是x∈S的充要条件, 则P=S,即,得,此时方程组无解. 即不存在实数m,使x∈P是x∈S的充要条件. 【知识点7】既不充分也不必要条件的判断 既不充分也不必要条件是指条件P和条件Q之间没有任何充分或必要的关系.即P成立与否对Q成立与否没有影响. 用符号表示为P⇏Q且Q⇏P.这种条件在数学中表示两个条件之间是独立的,没有任何相互关系. 例如,直线平行和直线垂直的关系. 要判断两个条件是否既不充分也不必要,可以分别验证P⇏Q和Q⇏P.找到P成立但Q不成立,以及Q成立但P不成立的反例. 通过举反例,可以证明两个条件之间的独立性.逻辑推理和具体实例是验证这种条件的有效方法. 既不充分也不必要条件的命题方向包括几何图形的独立性质、代数条件等. 例如,两个不相交的直线的平行和垂直关系在几何题中常见. 【知识点8】既不充分也不必要条件的应用 既不充分也不必要条件是指条件P和条件Q之间没有任何充分或必要的关系.即P成立与否对Q成立与否没有影响. 用符号表示为P⇏Q且Q⇏P.这种条件在数学中表示两个条件之间是独立的,没有任何相互关系. 充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可. 若p⇒q为假命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的既不充分也不必要条件. 充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广. 已知非空集合A={x|a-3<x<2a},B={x|x2-2x-8>0}. 若“x∈A”是“x∈B”的既不充分也不必要条件,求a的取值范围.解:由题意得A≠∅,∴a-3<2a,即a>-3, 由x∈A是x∈B的既不充分也不必要条件, 则,∴-1<a<7, ∴a的取值范围为(-1,7). 【知识点9】充分条件的应用与判定定理 充分条件的应用在数学中非常广泛.通过充分条件,可以简化问题的解决过程.判定定理是基于充分条件的理论工具,用于证明某些结论的成立.例如,三角形全等的判定定理(如SAS、SSS等)就是典型的充分条件应用. 应用充分条件时,可以先寻找问题中的充分条件,然后利用这些条件简化解题过程.充分条件的判定定理可以直接套用,省去复杂的推理过程.例如,在三角形全等问题中,直接应用SAS判定定理,可以迅速得到结论.对于复杂问题,可以将其分解为多个充分条件,逐一验证. 充分条件的应用与判定定理的命题方向包括几何证明题、代数证明题等. 已知x≥2a-1是x≥3的充分条件,则实数a的取值范围是 _____. 解:由题意得:x≥2a-1⇒x≥3,故2a-1≥3,解得:a≥2, 故实数a的取值范围是{a|a≥2}. 故答案为:{a|a≥2}. 【知识点10】必要条件的判断 必要条件是指如果条件Q成立,那么条件P必然成立.用符号表示为Q⇒P.必要条件是判断一个结论是否必须具备的条件.例如,如果一个数是偶数,那么它必然能被2整除,能被2整除是偶数的必要条件.在解决数学问题时,确定必要条件可以帮助我们缩小可能的解答范围. 要判断一个条件是否为必要条件,可以通过假设条件Q成立,然后验证条件P是否也必然成立.可以使用反证法,即假设P不成立,看看Q是否也不成立.如果Q不成立,那么P是Q的必要条件.此外,可以通过逻辑推理和实例验证来进行判断. 必要条件的命题方向通常包括数列的收敛性判定、几何图形的判定等.例如,判断一个四边形是否是平行四边形,可以利用对角线互相平分这个必要条件. 若关于x的方程x2+(m-1)x+1=0至多有一个实数根,则它成立的必要条件可以是(  ) A.-1<m<3 B.-2<m<4 C.m<4 D.-1≤m<2 解:因为方程x2+(m-1)x+1=0至多有一个实数根, 所以方程x2+(m-1)x+1=0的判别式Δ≤0, 即:(m-1)2-4≤0,解得-1≤m≤3, 利用必要条件的定义,结合选项可知,-1≤m≤3成立的必要条件可以是选项B和选项C. 故选:BC. 【知识点11】充分不必要条件的应用 充分不必要条件是指如果条件P成立,则条件Q必然成立,但条件Q成立时,条件P不一定成立.用符号表示为P⇒Q,但 Q⇏P.这种条件在数学中表明某个条件足以保证结果成立,但不是唯一条件. 充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可. 若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件; 充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广. 集合A={x|x2+(a+2)x+2a<0},B={x|x2+2x-3<0},若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是(  ) A.{a|-1≤a≤3} B.{a|-1≤a<2或2<a≤3} C.{a|2<a≤3} D.{a|a≥2} 解:因为A={x|x2+(a+2)x+2a<0}={x|(x+2)(x+a)<0},B={x|x2+2x-3<0}={x|-3<x<1}, 若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则A⫋B且A≠∅, 当-a<-2时,A={x|-a<x<-2},B={x|-3<x<1},则-a≥-3,解得2<a≤3, 当-a>-2时,A={x|-2<x<-a},B={x|-3<x<1},则-a≤1,解得-1≤a<2, 所以-1≤a<2或2<a≤3. 故选:B. 【知识点12】必要不充分条件的判断 必要不充分条件是指如果条件Q成立,则条件P必然成立,但条件P成立时,条件Q不一定成立.用符号表示为Q⇒P,但 P⇏Q.这种条件在数学中表明某个条件必须满足才能保证结果成立,但单靠这个条件不能完全保证结果成立. 要判断一个条件是否为必要不充分条件,可以先验证Q⇒P,然后找反例验证P成立但Q不成立.举反例是关键步骤,找到一个P成立但Q不成立的例子即可证明P不是Q的充分条件.例如,通过几何图形性质验证某些必要不充分条件. 必要不充分条件的命题方向包括几何图形的判定条件、代数性质等. 已知x∈R,设p:x2-x<0,则p的一个必要不充分条件是(  ) A.-1<x<0 B. C. D.0<x<1 解:因为x2-x<0, 所以0<x<1, 所以p的一个必要不充分条件是. 故选:B. 题型专练 【题型1】充分条件和必要条件的探求 【典型例题】下面四个条件中,使“a>b”成立的充分不必要条件是(  ) A.a≥b+1 B.a>b-1 C.a2>b2 D.|a|>|b| 【举一反三1】不等式“a>b>0”成立的一个充分不必要条件是(  ) A.a2>b2>0 B.a3>b3>0 C.>>1   D.>>1 【举一反三2】(2023·广东省广州市广东实验中学期中)使不等式成立的一个充分不必要条件是( ) A. B. C. D. 【举一反三3】关于x的不等式|x|>a的解集为R的充要条件是________. 【举一反三4】方程x2-2x+a=0有实根的充要条件是________,它的一个充分不必要条件可以是________. 【举一反三5】分别写出“两个三角形全等”和“两个三角形相似”的几个充要条件. 【举一反三6】设a,b,c分别是△ABC的三条边,且a≤b≤c.我们知道,如果△ABC为直角三角形,那么 (勾股定理).反过来,如果那么△ABC为直角三角形(勾股定理的逆定理).由此可知,△ABC为直角三角形的充要条件是 请利用边长a,b,c分别给出△ABC为锐角三角形和钝角三角形的一个充要条件,并证明. 【题型2】探求必要条件 【典型例题】已知集合,或,,若“”是“”的必要条件,则实数a的取值范围是______. 【举一反三1】“一元二次方程x2-ax+1=0有两个正实数根”的一个充分条件可以为________;一个必要条件可以为________. 【举一反三2】已知集合,或,,若“”是“”的必要条件,则实数a的取值范围是______. 【举一反三3】设集合A={1,2}, (1)请写出一个集合B=________,使“x∈A”是“x∈B”的充分条件,但“x∈A”不是“x∈B”的必要条件; (2)请写出一个集合B=________,使“x∈A”是“x∈B”的必要条件,但“x∈A”不是“x∈B”的充分条件. 【题型3】判断充分条件与必要条件 【典型例题】对任意角和,“”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 【举一反三1】 “”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 【举一反三2】是的_______条件. 【举一反三3】下列各题中,p是q的什么条件? (1)p:a+b=0,q:a2+b2=0; (2)p:x=1或x=2,q:x-1=. 【题型4】既不充分也不必要条件 【典型例题】“x,y为无理数”是“xy为无理数”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 【举一反三1】“函数y=x2-2x+a的图象在x轴的上方”是“0≤a≤1”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 【举一反三2】已知,,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 【举一反三3】已知p:2x+3=x2,q:x=x2,则p是q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 【题型5】必要条件的判断 【典型例题】“四边形的对角线互相垂直”是“四边形是菱形”的(  ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.既充分也必要条件 D.既不充分也不必要条件 【举一反三1】关于x的一元二次方程x2+x+m=0有实数解的一个必要条件是(  ) A.m< B.m< C.m<- D.m<- 【举一反三2】下列选项中,p是q的必要条件的是(  ) A.p:a=1,q:|a|=1   B.p:-1<a<1,q:a<1 C.p:a<b,q:a<b+1 D.p:a>b,q:a>b+1 【举一反三3】下列哪些命题中q不是p的必要条件(  ) A.p:一个四边形是矩形,q:四边形的对角线相等 B.p:A⊆B,q:A∩B=A C.p:a>b,q:ac>bc D.p:∠A和∠B是对顶角,q:∠A=∠B 【题型6】充分条件与必要条件关系的判断 【典型例题】(2023·吉林省长春市第八中学期中)“”是“”的条件(  ) A.充分而不必要 B.必要而不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要 【举一反三1】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 【举一反三2】明—罗贯中《三国演义》第49回“欲破曹公,宜用火攻;万事倶备,只欠东风”,比喻一切都准备好了,只差最后一个重要的条件.你认为“东风”是“赤壁之战东吴打败曹操”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 【举一反三3】已知a,b,c是实数,判断下列命题的真假: (1)“”是“”的充分条件是_____命题; (2)“” 是“”的必要条件是_____命题; (3)“a>b”是“”的充分条件是_____命题; (4)“a>b”是“”的必要条件是_____命题. 【举一反三4】下列各题中,哪些p是q的充要条件? (1)p:三角形为等腰三角形,q:三角形存在两角相等; (2)p:⊙O内两条弦相等,q:⊙O内两条弦所对的圆周角相等; (3)p:A∩B为空集,q:A与B之一为空集. 【举一反三5】举例说明: (1)p是q的充分不必要条件; (2) p是q的必要不充分条件; (3) p是q的充要条件. 【题型7】利用充分、必要条件求参数范围 【典型例题】“关于x的方程mx2-2x+3=0有两个同号的实根”的一个充分条件是(  ) A.m>0 B.m≤ C.-1<m≤ D.0<m< 【举一反三1】使不等式成立的一个充分不必要条件是( ) A. B. C. D. 【举一反三2】已知集合P={x|-1≤x≤4},S={x|1-m≤x≤1+m}.若“x∈P”是“x∈S”的充分不必要条件,则实数m的取值范围为________. 【举一反三3】已知p:A={x|-1≤x≤5},q:B={x|-m<x<2m-1},若p是q的充分条件,则实数m的取值范围是________. 【举一反三4】已知p:实数x满足3a<x<a,其中a<0;q:实数x满足-2≤x≤3.若p是q的充分条件,求实数a的取值范围. 【题型8】充分条件的判断 【典型例题】已知条件p:m>0,结论q:关于x的方程x2-x-m=0有实根,则(  ) A.p是q的充分条件 B.p是q的必要条件 C.p不是q的充分条件 D.无法判断 【举一反三1】下列“若p,则q形式的命题中,p是q的充分条件的是( ) A.若两直线的斜率相等,则两直线平行 B.若,则 C.若,则 D.若,则 【举一反三2】下列命题中,p是q的充分条件的是(  ) A.p:ab≠0,q:a≠0 B.p:a2+b2≥0,q:a≥0且b≥0 C.p:x2>1,q:x>1 D.p:a>b,q:> 【举一反三3】下列“若p,则q”形式的命题中,p是q的充分条件的是(  ) A.若=,则x=y   B.若x2=1,则x=1 C.若x=y,则=   D.若x<y,则x2<y2 【题型9】探求充分条件 【典型例题】已知集合A={x∈R|-1<x<3},B={x∈R|-1<x<m+1},若x∈B成立的一个充分条件是x∈A,则实数m的取值范围是(  ) A.{m|m≥2} B.{m|m≤2} C.{m|m>2} D.{m|-2<m<2} 【举一反三1】下列选项中,可以作为一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一个正根和一个负根的充分条件的是(  ) A.a≤0 B.a>0 C.a<-1 D.a<1 【举一反三2】设x,y是两个实数,命题:“x,y中至少有一个数大于1”的充分条件是(  ) A.x+y=2 B.x+y>2 C.x2+y2>2 D.xy>1 【举一反三3】用反证法证明命题“设,已知是偶数,则n是偶数”时,应假设          . 【举一反三4】下列式子:①a<0<b;②b<0<a;③0<b<a.其中能使<成立的充分条件有________.(只填序号) 【举一反三5】设,.若p是q的充分条件,求m的最大值. 【题型10】利用充分条件和必要条件求参数(或取值范围) 【典型例题】若“x≤-1或x≥1”是“x<a”的必要不充分条件,则实数a的最大值为(  ) A.-2 B.-1 C.0 D.1 【举一反三1】已知,则“”是“二次函数在上单调递增”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 【举一反三2】(2023·江苏省无锡市辅仁高级中学期中)设,,若是的充分条件,则实数的取值范围是_______. 【举一反三3】已知α:x≥a,β:|x-1|<1.若α是β的必要不充分条件,则实数a的取值范围为________. 【举一反三4】(2023·江西省上饶市第二中学期中)已知命题实数x满足,命题q:实数x满足. (1)若命题p为假命题,求实数x的取值范围; (2)若命题q是命题p的必要不充分条件,求实数m的取值范围. 学科网(北京)股份有限公司 $ 1.4充分条件与必要条件 讲解目录 【知识点1】充要条件的判断 1 【知识点2】必要不充分条件的应用 2 【知识点3】充分不必要条件的判断 3 【知识点4】充分条件的判断 4 【知识点5】必要条件的应用与性质定理 4 【知识点6】充要条件的应用 5 【知识点7】既不充分也不必要条件的判断 6 【知识点8】既不充分也不必要条件的应用 6 【知识点9】充分条件的应用与判定定理 7 【知识点10】必要条件的判断 7 【知识点11】充分不必要条件的应用 8 【知识点12】必要不充分条件的判断 9 【题型1】充分条件和必要条件的探求 9 【题型2】探求必要条件 12 【题型3】判断充分条件与必要条件 14 【题型4】既不充分也不必要条件 15 【题型5】必要条件的判断 16 【题型6】充分条件与必要条件关系的判断 17 【题型7】利用充分、必要条件求参数范围 19 【题型8】充分条件的判断 20 【题型9】探求充分条件 21 【题型10】利用充分条件和必要条件求参数(或取值范围) 22 知识讲解 【知识点1】充要条件的判断 充要条件是指条件P和条件Q之间互为充分必要条件.即若P成立,则Q成立,若Q成立,则P也成立.用符号表示为P⇔Q.充要条件在数学中非常重要,因为它们表示两个条件是等价的. 要判断一个条件是否为充要条件,需要分别验证P⇒Q和Q⇒P.如果两者都成立,则P和Q互为充要条件.通常可以通过逻辑推理和实例验证来进行判断.对于复杂问题,可以分步骤进行验证,确保每一步推理的正确性. 充要条件的命题方向包括几何图形的判定条件、函数的性质等.例如,矩形的对角线相等且互相平分是矩形的充要条件. “方程x2-2x+m=0至多有一个实数解”的一个充要条件是(  ) A.m≥1 B.m≤1 C.m≥2 D.m≥0 解:“方程 x2-2x+m=0至多有一个实数解”的充要条件为“(-2)2-4m≤0”即“m≥1”. 故选:A. 【知识点2】必要不充分条件的应用 必要不充分条件是指如果条件Q成立,则条件P必然成立,但条件P成立时,条件Q不一定成立.用符号表示为Q⇒P,但 P⇏Q.这种条件在数学中表明某个条件必须满足才能保证结果成立,但单靠这个条件不能完全保证结果成立. 充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可. 若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的必要不充分条件; 充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广. 设;q:a≤x≤a+1,若q是p的必要不充分条件,则实数a的取值范围是(  ) B. C. D. 解:p:≤x≤1,q:a≤x≤a+1, 又∵p的必要不充分条件是q, ∴p⇒q,反之则不能, ∴1≤a+1,a≤, ∴0≤a≤, 当a=0时,q:0≤x≤1,满足p的必要不充分条件是q, 当a=时,q:≤x≤,满足p的必要不充分条件是q, ∴0≤a≤. 故选:D. 【知识点3】充分不必要条件的判断 充分不必要条件是指如果条件P成立,则条件Q必然成立,但条件Q成立时,条件P不一定成立.用符号表示为P⇒Q,但 Q⇏P.这种条件在数学中表明某个条件足以保证结果成立,但不是唯一条件. 要判断一个条件是否为充分不必要条件,可以先验证P⇒Q,然后找反例验证Q成立但P不成立.举反例是关键步骤,找到一个Q成立但P不成立的例子即可证明P不是Q的必要条件.例如,可以通过几何图形性质验证某些充分不必要条件. 充分不必要条件的命题方向包括几何图形的特殊性质、函数的特定性质等. 已知命题p:x2-4x+3<0,那么命题p成立的一个充分不必要条件是(  ) A.x≤1 B.1<x<2 C.x≥3 D.2<x<3 解:由x2-4x+3<0,解得1<x<3, 则1<x<2和2<x<3都是1<x<3的充分不必要条件. 故选:BD. 【知识点4】充分条件的判断 充分条件是指如果条件P成立,则条件Q必然成立.在数学上,通常记作P⇒Q.充分条件的概念在逻辑推理和数学证明中非常重要,常用于判断某些结论是否成立.例如,在三角形中,如果一个三角形是等边三角形,那么它必然是等腰三角形,这就是等边三角形是等腰三角形的充分条件. 要判断一个条件是否为充分条件,可以通过验证当条件P成立时,条件Q是否也必然成立.通常可以通过具体实例或逻辑推理来验证.例如,假设P成立,通过推理或计算验证Q是否成立.如果可以找到反例,即P成立但Q不成立,则P不是Q的充分条件. 在高考和其他数学考试中,常见的充分条件的命题方向包括几何图形的性质、函数的性质、数列的性质等.例如,三角形全等判定条件中的SAS、SSS等都是充分条件.函数的单调性和极值之间的关系也是常见的命题方向. 下列选项中,满足p是q的充分条件的是(  ) A.p:x>,q:x>1 B.p:m=0,q:mn=0 C.p:x2≠0,q:x≠0 D.p:x>y,q:x2>y2 解:对于A,由可推出x>1,所以是x>1的充分条件,A正确, 对于B,由m=0可推出mn=0,所以m=0是mn=0的充分条件,B正确, 对于C,由x2≠0可推出x≠0,所以x2≠0是x≠0的充分条件,C正确, 对于D,当x=2,y=-2时,x>y,但是x2=y2,所以x>y不是x2>y2的充分条件,D错误. 故选:ABC. 【知识点5】必要条件的应用与性质定理 必要条件的应用在数学中也非常广泛.通过必要条件,可以确定某些结论的必然性.性质定理是基于必要条件的理论工具,用于判断某些条件是否必然满足. 应用必要条件时,可以先寻找问题中的必要条件,然后利用这些条件判断问题的必然性.性质定理可以直接套用,简化解题过程. 必要条件的应用与性质定理的命题方向包括几何证明题、代数证明题等.例如,四边形性质判定、平行四边形判定等几何题中常见. 已知p:-4<x-a<4,q:2<x<3,若p是q的必要条件,则实数a的取值范围是(  ) A.[-1,6] B.(-∞,-1] C.[6,+∞) D.(-∞,-1]∪[6,+∞) 解:由-4<x-a<4,得-4+a<x<4+a, 即p:-4+a<x<4+a,对应的集合A=(-4+a,4+a), 结合q:2<x<3,得q对应的集合B=(2,3), 若p是q的必要条件,可知(2,3)⊆(-4+a,4+a), ∴,解得-1≤a≤6. 故选:A. 【知识点6】充要条件的应用 充要条件:如果既有“p⇒q”,又有“q⇒p”,则称条件p是q成立的充要条件,或称条件q是p成立的充要条件,记作“p⇔q”.p与q互为充要条件. 充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可. ①若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件; ②若p⇒q为假命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的必要不充分条件; ③若p⇒q为真命题且q⇒p为真命题,则命题p是命题q的充要条件; 充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广. 已知集合P={x|-2≤x≤10},S={x|1-m≤x≤1+m},是否存在实数m,使x∈P是x∈S的充要条件?若存在,求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由. 解:若x∈P是x∈S的充要条件, 则P=S,即,得,此时方程组无解. 即不存在实数m,使x∈P是x∈S的充要条件. 【知识点7】既不充分也不必要条件的判断 既不充分也不必要条件是指条件P和条件Q之间没有任何充分或必要的关系.即P成立与否对Q成立与否没有影响. 用符号表示为P⇏Q且Q⇏P.这种条件在数学中表示两个条件之间是独立的,没有任何相互关系. 例如,直线平行和直线垂直的关系. 要判断两个条件是否既不充分也不必要,可以分别验证P⇏Q和Q⇏P.找到P成立但Q不成立,以及Q成立但P不成立的反例. 通过举反例,可以证明两个条件之间的独立性.逻辑推理和具体实例是验证这种条件的有效方法. 既不充分也不必要条件的命题方向包括几何图形的独立性质、代数条件等. 例如,两个不相交的直线的平行和垂直关系在几何题中常见. 【知识点8】既不充分也不必要条件的应用 既不充分也不必要条件是指条件P和条件Q之间没有任何充分或必要的关系.即P成立与否对Q成立与否没有影响. 用符号表示为P⇏Q且Q⇏P.这种条件在数学中表示两个条件之间是独立的,没有任何相互关系. 充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可. 若p⇒q为假命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的既不充分也不必要条件. 充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广. 已知非空集合A={x|a-3<x<2a},B={x|x2-2x-8>0}. 若“x∈A”是“x∈B”的既不充分也不必要条件,求a的取值范围.解:由题意得A≠∅,∴a-3<2a,即a>-3, 由x∈A是x∈B的既不充分也不必要条件, 则,∴-1<a<7, ∴a的取值范围为(-1,7). 【知识点9】充分条件的应用与判定定理 充分条件的应用在数学中非常广泛.通过充分条件,可以简化问题的解决过程.判定定理是基于充分条件的理论工具,用于证明某些结论的成立.例如,三角形全等的判定定理(如SAS、SSS等)就是典型的充分条件应用. 应用充分条件时,可以先寻找问题中的充分条件,然后利用这些条件简化解题过程.充分条件的判定定理可以直接套用,省去复杂的推理过程.例如,在三角形全等问题中,直接应用SAS判定定理,可以迅速得到结论.对于复杂问题,可以将其分解为多个充分条件,逐一验证. 充分条件的应用与判定定理的命题方向包括几何证明题、代数证明题等. 已知x≥2a-1是x≥3的充分条件,则实数a的取值范围是 _____. 解:由题意得:x≥2a-1⇒x≥3,故2a-1≥3,解得:a≥2, 故实数a的取值范围是{a|a≥2}. 故答案为:{a|a≥2}. 【知识点10】必要条件的判断 必要条件是指如果条件Q成立,那么条件P必然成立.用符号表示为Q⇒P.必要条件是判断一个结论是否必须具备的条件.例如,如果一个数是偶数,那么它必然能被2整除,能被2整除是偶数的必要条件.在解决数学问题时,确定必要条件可以帮助我们缩小可能的解答范围. 要判断一个条件是否为必要条件,可以通过假设条件Q成立,然后验证条件P是否也必然成立.可以使用反证法,即假设P不成立,看看Q是否也不成立.如果Q不成立,那么P是Q的必要条件.此外,可以通过逻辑推理和实例验证来进行判断. 必要条件的命题方向通常包括数列的收敛性判定、几何图形的判定等.例如,判断一个四边形是否是平行四边形,可以利用对角线互相平分这个必要条件. 若关于x的方程x2+(m-1)x+1=0至多有一个实数根,则它成立的必要条件可以是(  ) A.-1<m<3 B.-2<m<4 C.m<4 D.-1≤m<2 解:因为方程x2+(m-1)x+1=0至多有一个实数根, 所以方程x2+(m-1)x+1=0的判别式Δ≤0, 即:(m-1)2-4≤0,解得-1≤m≤3, 利用必要条件的定义,结合选项可知,-1≤m≤3成立的必要条件可以是选项B和选项C. 故选:BC. 【知识点11】充分不必要条件的应用 充分不必要条件是指如果条件P成立,则条件Q必然成立,但条件Q成立时,条件P不一定成立.用符号表示为P⇒Q,但 Q⇏P.这种条件在数学中表明某个条件足以保证结果成立,但不是唯一条件. 充要条件的解题的思想方法中转化思想的依据;解题中必须涉及两个方面,充分条件与必要条件,缺一不可.证明题目需要证明充分性与必要性,实际上,充分性理解为充分条件,必要性理解为必要条件,学生答题时往往混淆二者的关系.判断题目可以常用转化思想、反例、特殊值等方法解答即可. 若p⇒q为真命题且q⇒p为假命题,则命题p是命题q的充分不必要条件; 充要条件是学生学习知识开始,或者没有上学就能应用的,只不过没有明确定义,因而几乎年年必考内容,多以小题为主,有时也会以大题形式出现,中学阶段的知识点都相关,所以命题的范围特别广. 集合A={x|x2+(a+2)x+2a<0},B={x|x2+2x-3<0},若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是(  ) A.{a|-1≤a≤3} B.{a|-1≤a<2或2<a≤3} C.{a|2<a≤3} D.{a|a≥2} 解:因为A={x|x2+(a+2)x+2a<0}={x|(x+2)(x+a)<0},B={x|x2+2x-3<0}={x|-3<x<1}, 若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则A⫋B且A≠∅, 当-a<-2时,A={x|-a<x<-2},B={x|-3<x<1},则-a≥-3,解得2<a≤3, 当-a>-2时,A={x|-2<x<-a},B={x|-3<x<1},则-a≤1,解得-1≤a<2, 所以-1≤a<2或2<a≤3. 故选:B. 【知识点12】必要不充分条件的判断 必要不充分条件是指如果条件Q成立,则条件P必然成立,但条件P成立时,条件Q不一定成立.用符号表示为Q⇒P,但 P⇏Q.这种条件在数学中表明某个条件必须满足才能保证结果成立,但单靠这个条件不能完全保证结果成立. 要判断一个条件是否为必要不充分条件,可以先验证Q⇒P,然后找反例验证P成立但Q不成立.举反例是关键步骤,找到一个P成立但Q不成立的例子即可证明P不是Q的充分条件.例如,通过几何图形性质验证某些必要不充分条件. 必要不充分条件的命题方向包括几何图形的判定条件、代数性质等. 已知x∈R,设p:x2-x<0,则p的一个必要不充分条件是(  ) A.-1<x<0 B. C. D.0<x<1 解:因为x2-x<0, 所以0<x<1, 所以p的一个必要不充分条件是. 故选:B. 题型专练 【题型1】充分条件和必要条件的探求 【典型例题】下面四个条件中,使“a>b”成立的充分不必要条件是(  ) A.a≥b+1 B.a>b-1 C.a2>b2 D.|a|>|b| 【答案】A 【解析】由a≥b+1>b,从而a≥b+1⇒a>b; 反之,如a=4,b=3.5, 则4>3.5⇏4≥3.5+1, 故a>b⇏ a≥b+1,故A正确; a>b-1⇏a>b,如a=3,b=3.5, ∴a>b-1不是a>b的充分条件,故B错误; a2>b2⇏a>b,如a=-3,b=-2, ∴a2>b2不是a>b的充分条件,故C错误; |a|>|b|⇏a>b,如a=-4,b=-3, ∴|a|>|b|不是a>b的充分条件,故D错误. 【举一反三1】不等式“a>b>0”成立的一个充分不必要条件是(  ) A.a2>b2>0 B.a3>b3>0 C.>>1   D.>>1 【答案】C 【解析】设p为不等式q:a>b>0成立的一个充分不必要条件, 则p⇒q,q⇏p. 对于选项A,a2>b2>0⇔|a|>|b|>0⇔a>b>0或a<b<0,不满足条件,A错误. 对于选项B,a3>b3>0⇔a>b>0,∴a3>b3>0是a>b>0成立的充要条件,B错误. 对于选项C,>>1⇒1>a>b>0.但由a>b>0⇏>>1,例如3>2>0,1>>,C正确. 对于选项D,>>1⇒1>b>a>0;>>1⇏a>b>0,不满足条件,D错误. 【举一反三2】(2023·广东省广州市广东实验中学期中)使不等式成立的一个充分不必要条件是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】∵不等式,,解得, 故不等式的解集为:, 则其一个充分不必要条件可以是. 故选:. 【举一反三3】关于x的不等式|x|>a的解集为R的充要条件是________. 【答案】a<0 【解析】由题意知|x|>a恒成立, ∵|x|≥0,∴a<0. 【举一反三4】方程x2-2x+a=0有实根的充要条件是________,它的一个充分不必要条件可以是________. 【答案】a≤1 a=1(答案不唯一) 【解析】方程x2-2x+a=0有实根的充要条件是Δ=(-2)2-4a≥0a≤1. 当a=1时,方程有实根x=1. 又方程x2-2x+a=0有实根,不一定是a=1, 故“a=1”是方程x2-2x+a=0有实根的一个充分不必要条件. 【举一反三5】分别写出“两个三角形全等”和“两个三角形相似”的几个充要条件. 【答案】解 “两个三角形全等”的充要条件: (1)两个三角形三边对应相等. (2)两个三角形的两边及夹角对应相等. “两个三角形相似”的充要条件: (1)两个三角形三边对应成比例. (2)两个三角形三角对应相等. 【举一反三6】设a,b,c分别是△ABC的三条边,且a≤b≤c.我们知道,如果△ABC为直角三角形,那么 (勾股定理).反过来,如果那么△ABC为直角三角形(勾股定理的逆定理).由此可知,△ABC为直角三角形的充要条件是 请利用边长a,b,c分别给出△ABC为锐角三角形和钝角三角形的一个充要条件,并证明. 【答案】解 (1)若△ABC 是锐角三角形,则>c². 证明:必要性:当△ABC是锐角三角形时,如图①,过点A作AD⊥BC,垂足为D,设CD=x,则有BD=a-x,根据勾股定理,得 整理得 充分性:在△ABC中, 不是直角. 假设∠C为钝角,如图②,过B作BD⊥AC,交AC的延长线于D. 设CD=y,则 根据勾股定理,得 与矛盾, ∴∠C 为锐角,即△ABC为锐角三角形. ∴△ABC 为锐角三角形的一个充要条件是 (2)若△ABC是钝角三角形,∠C为钝角,则有 证明:必要性:当△ABC是钝角三角形时,如图②, 根据勾股定理,得即 充分性:在△ABC 中,不是直角. 假设∠C为锐角,如图①,显然 与矛盾, ∴∠C为钝角,即△ABC为钝角三角形. ∴△ABC为钝角三角形的一个充要条件是 【题型2】探求必要条件 【典型例题】已知集合,或,,若“”是“”的必要条件,则实数a的取值范围是______. 【答案】 【解析】因为“”是“”的必要条件,所以, 当时满足题意,即,所以; 当时,或, 解得:或; 综上可得,实数a的取值范围是. 故答案为:. 【举一反三1】“一元二次方程x2-ax+1=0有两个正实数根”的一个充分条件可以为________;一个必要条件可以为________. 【答案】a>3(答案不唯一) a>-1(答案不唯一) 【解析】因为一元二次方程x2-ax+1=0有两个正实数根, 所以解得a≥2. 故一元二次方程x2-ax+1=0有两个正实数根的一个充分条件可以为a>3; 一元二次方程x2-ax+1=0有两个正实数根的一个必要条件可以为a>-1. 【举一反三2】已知集合,或,,若“”是“”的必要条件,则实数a的取值范围是______. 【答案】 【解析】因为“”是“”的必要条件,所以, 当时满足题意,即,所以; 当时,或, 解得:或; 综上可得,实数a的取值范围是. 故答案为:. 【举一反三3】设集合A={1,2}, (1)请写出一个集合B=________,使“x∈A”是“x∈B”的充分条件,但“x∈A”不是“x∈B”的必要条件; (2)请写出一个集合B=________,使“x∈A”是“x∈B”的必要条件,但“x∈A”不是“x∈B”的充分条件. 【答案】(1){1,2,3}(答案不唯一) (2){1}(答案不唯一) 【题型3】判断充分条件与必要条件 【典型例题】对任意角和,“”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 【解析】充分性:当时,或,所以不具备充分性; 必要性:当时,所以具有必要性,所以为必要不充分条件. 所以选择B. 【举一反三1】 “”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】A 【解析】当,则成立;反之,当,时,显然不一定成立,故“”是“”的充分不必要条件. 故选:A. 【举一反三2】是的_______条件. 【答案】充分不必要 【解析】当 时,则 所以 是 的充分条件, 又,所以方程 有两个根,故是的充分不必要条件. 【举一反三3】下列各题中,p是q的什么条件? (1)p:a+b=0,q:a2+b2=0; (2)p:x=1或x=2,q:x-1=. 【答案】解 (1)∵a+b=0a2+b2=0, a2+b2=0a+b=0, ∴p是q的必要条件但不是充分条件. (2)∵x=1或x=2x-1=, x-1=x=1或x=2, ∴p是q的充分条件,也是必要条件. 【题型4】既不充分也不必要条件 【典型例题】“x,y为无理数”是“xy为无理数”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 【解析】充分性:取符合“x,y为无理数”,但是不符合“xy为无理数”, 故充分性不满足; 必要性:当“xy为无理数”时,可以取,但是不符合“x,y为无理数”, 故必要性不满足. 故“x,y为无理数”是“xy为无理数”的既不充分也不必要条件. 故选:D. 【举一反三1】“函数y=x2-2x+a的图象在x轴的上方”是“0≤a≤1”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 【解析】函数y=x2-2x+a的图象在x轴的上方, 则Δ=4-4a<0,解得a>1, 由集合的包含关系可知{a|a>1}⇏{a|0≤a≤1},{a|0≤a≤1}⇏{a|a>1},故选D. 【举一反三2】已知,,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 【解析】满足,但无意义,不成立,不充分, 反之,满足,但无意义,即不成立,因此不必要, 从而应为既不充分也不必要条件, 故选:D. 【举一反三3】已知p:2x+3=x2,q:x=x2,则p是q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 【解析】由2x+3=x2,得x=-1或x=3, 由x=x2,得x=3或x=0, 故p是q的既不充分也不必要条件. 【题型5】必要条件的判断 【典型例题】“四边形的对角线互相垂直”是“四边形是菱形”的(  ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.既充分也必要条件 D.既不充分也不必要条件 【答案】B 【解析】“四边形的对角线互相垂直”无法推出“四边形是菱形”,反之,“四边形是菱形”可以推出“四边形的对角线互相垂直”,所以“四边形的对角线互相垂直”是“四边形是菱形”的必要不充分条件.故选B. 【举一反三1】关于x的一元二次方程x2+x+m=0有实数解的一个必要条件是(  ) A.m< B.m< C.m<- D.m<- 【答案】A 【举一反三2】下列选项中,p是q的必要条件的是(  ) A.p:a=1,q:|a|=1   B.p:-1<a<1,q:a<1 C.p:a<b,q:a<b+1 D.p:a>b,q:a>b+1 【答案】D 【解析】要满足p是q的必要条件,即q⇒p,只有q:a>b+1⇒p:a>b符合题意,故选D. 【举一反三3】下列哪些命题中q不是p的必要条件(  ) A.p:一个四边形是矩形,q:四边形的对角线相等 B.p:A⊆B,q:A∩B=A C.p:a>b,q:ac>bc D.p:∠A和∠B是对顶角,q:∠A=∠B 【答案】C 【解析】A.因为矩形的对角线相等,所以q是p的必要条件; B.因为p⇒q,所以q是p的必要条件; C.因为c=0时,ac=bc,所以p⇏q,所以q不是p的必要条件; D.因为对顶角相等,即p⇒q,所以q是p的必要条件. 【题型6】充分条件与必要条件关系的判断 【典型例题】(2023·吉林省长春市第八中学期中)“”是“”的条件(  ) A.充分而不必要 B.必要而不充分 C.充分必要 D.既不充分也不必要 【答案】B 【解析】当成立时有成立,反之不正确, 所以“”是“”的必要而不充分条件. 故选:B. 【举一反三1】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】D 【解析】当时,满足,所以是的不充分条件; 当时,满足,所以是的不必要条件. 故选:D. 【举一反三2】明—罗贯中《三国演义》第49回“欲破曹公,宜用火攻;万事倶备,只欠东风”,比喻一切都准备好了,只差最后一个重要的条件.你认为“东风”是“赤壁之战东吴打败曹操”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】“东风”是“赤壁之战东吴打败曹操”的必要条件,但不是充分条件. 【举一反三3】已知a,b,c是实数,判断下列命题的真假: (1)“”是“”的充分条件是_____命题; (2)“” 是“”的必要条件是_____命题; (3)“a>b”是“”的充分条件是_____命题; (4)“a>b”是“”的必要条件是_____命题. 【答案】(1)假 (2)假 (3)假 (4)真 【举一反三4】下列各题中,哪些p是q的充要条件? (1)p:三角形为等腰三角形,q:三角形存在两角相等; (2)p:⊙O内两条弦相等,q:⊙O内两条弦所对的圆周角相等; (3)p:A∩B为空集,q:A与B之一为空集. 【答案】解 (1)p 是q的充要条件.(2)p不是 q 的充要条件.(3)p不是q的充要条件. 【举一反三5】举例说明: (1)p是q的充分不必要条件; (2) p是q的必要不充分条件; (3) p是q的充要条件. 【答案】解 (1)p:0<x<1,q:0<x<2. (2)p:0<x<2,q:0<x<1. (3)p:x>1,q:x-1>0. 【题型7】利用充分、必要条件求参数范围 【典型例题】“关于x的方程mx2-2x+3=0有两个同号的实根”的一个充分条件是(  ) A.m>0 B.m≤ C.-1<m≤ D.0<m< 【答案】D 【举一反三1】使不等式成立的一个充分不必要条件是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】不等式成立的一个充分不必要条件是, 是的必要不充分条件,是的非充分非必要条件, 是的充分必要条件. 故选:A. 【难度】基础题 【举一反三2】已知集合P={x|-1≤x≤4},S={x|1-m≤x≤1+m}.若“x∈P”是“x∈S”的充分不必要条件,则实数m的取值范围为________. 【答案】{m|m≥3} 【解析】由题意,知PS, 又P={x|-1≤x≤4},S={x|1-m≤x≤1+m}, 所以且两式等号不同时成立, 解之得m≥3. 【举一反三3】已知p:A={x|-1≤x≤5},q:B={x|-m<x<2m-1},若p是q的充分条件,则实数m的取值范围是________. 【答案】{m|m>3} 【解析】因为p是q的充分条件,所以A⊆B,如图, 则解得m>3. 【举一反三4】已知p:实数x满足3a<x<a,其中a<0;q:实数x满足-2≤x≤3.若p是q的充分条件,求实数a的取值范围. 【答案】解 p:3a<x<a,即集合A={x|3a<x<a}. q:-2≤x≤3,即集合B={x|-2≤x≤3}. 因为p⇒q,所以A⊆B, 所以⇒-≤a<0, 所以a的取值范围是-≤a<0. 【题型8】充分条件的判断 【典型例题】已知条件p:m>0,结论q:关于x的方程x2-x-m=0有实根,则(  ) A.p是q的充分条件 B.p是q的必要条件 C.p不是q的充分条件 D.无法判断 【答案】A 【举一反三1】下列“若p,则q形式的命题中,p是q的充分条件的是( ) A.若两直线的斜率相等,则两直线平行 B.若,则 C.若,则 D.若,则 【答案】A 【解析】A中p是q的充分条件,B,C,D中p是q的必要条件, 故选A. 【举一反三2】下列命题中,p是q的充分条件的是(  ) A.p:ab≠0,q:a≠0 B.p:a2+b2≥0,q:a≥0且b≥0 C.p:x2>1,q:x>1 D.p:a>b,q:> 【答案】A 【解析】根据充分条件的概念逐一判断. A项,∵ab≠0,∴ a≠0且b≠0,∴ p是q的充分条件; B项,当a=-1,b=-2时,满足a2+b2≥0,但不满足a≥0且b≥0, ∴ p不是q的充分条件; C项,当x=-2时,满足x2>1,但不满足x>1,∴ p不是q的充分条件; D项,当a=-1,b=-2时,满足a>b,但>无意义,∴ p不是q的充分条件. 【举一反三3】下列“若p,则q”形式的命题中,p是q的充分条件的是(  ) A.若=,则x=y   B.若x2=1,则x=1 C.若x=y,则=   D.若x<y,则x2<y2 【答案】A 【解析】B项中,若x2=1,则x=1或x=-1;C项中,当x=y<0时,,无意义;D项中,当x<y<0时,x2>y2,所以B,C,D中p不是q的充分条件. 【题型9】探求充分条件 【典型例题】已知集合A={x∈R|-1<x<3},B={x∈R|-1<x<m+1},若x∈B成立的一个充分条件是x∈A,则实数m的取值范围是(  ) A.{m|m≥2} B.{m|m≤2} C.{m|m>2} D.{m|-2<m<2} 【答案】A 【解析】因为x∈B成立的一个充分条件是x∈A,所以A⊆B,所以3≤m+1,即m≥2. 【举一反三1】下列选项中,可以作为一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一个正根和一个负根的充分条件的是(  ) A.a≤0 B.a>0 C.a<-1 D.a<1 【答案】C 【举一反三2】设x,y是两个实数,命题:“x,y中至少有一个数大于1”的充分条件是(  ) A.x+y=2 B.x+y>2 C.x2+y2>2 D.xy>1 【答案】B 【解析】对于选项A,当x=1,y=1时,满足x+y=2,但命题不成立;对于选项C,D,当x=-2,y=-3时,满足x2+y2>2,xy>1,但命题不成立,也不符合题意; 对于选项B,若x≤1,y≤1时,有x+y≤2,反之不成立, 所以x+y>2是x,y中至少有一个数大于1成立的充分条件. 【举一反三3】用反证法证明命题“设,已知是偶数,则n是偶数”时,应假设          . 【答案】已知是偶数,则n是奇数 【解析】用反证法证明命题“设,已知是偶数,则是偶数”. 反证法的第一步是作出与原命题结论相反的假设,原命题结论是是偶数,那么假设就是已知是偶数时,是奇数. 【举一反三4】下列式子:①a<0<b;②b<0<a;③0<b<a.其中能使<成立的充分条件有________.(只填序号) 【答案】①③ 【解析】根据<,可得<0,故b-a与ab异号.对于①,由a<0<b,可得b-a>0,ab<0,故①能使<成立;对于②,由b<0<a,可得b-a<0,ab<0,故②不能使<成立;对于③,由0<b<a,可得b-a<0,ab>0,故③能使<成立.故能使<成立的充分条件有①③. 【举一反三5】设,.若p是q的充分条件,求m的最大值. 【答案】解 由,得. 因为是的充分条件,所以, 所以,所以的最大值为1. 【题型10】利用充分条件和必要条件求参数(或取值范围) 【典型例题】若“x≤-1或x≥1”是“x<a”的必要不充分条件,则实数a的最大值为(  ) A.-2 B.-1 C.0 D.1 【答案】B 【解析】“x≤-1或x≥1”是“x<a”的必要不充分条件,则由“x<a”可以推出“x≤-1或x≥1”,但由“x≤-1或x≥1”推不出“x<a”,即{x|x<a}是{x|x≤-1或x≥1}的真子集,所以a≤-1, 所以实数a的最大值为-1. 【举一反三1】已知,则“”是“二次函数在上单调递增”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】由,解得或. 二次函数对称轴为,在上单调递增,则,即 . 或不能推出,而能推出或, 所以“”是“二次函数在上单调递增”的必要不充分条件. 【举一反三2】(2023·江苏省无锡市辅仁高级中学期中)设,,若是的充分条件,则实数的取值范围是_______. 【答案】 【解析】由已知可得,所以,. 故答案为:. 【举一反三3】已知α:x≥a,β:|x-1|<1.若α是β的必要不充分条件,则实数a的取值范围为________. 【答案】{a|a≤0} 【解析】α:x≥a,可看作集合A={x|x≥a}. ∵β:|x-1|<1, ∴0<x<2, ∴β可看作集合B={x|0<x<2}. 又∵α是β的必要不充分条件, ∴BA,∴a≤0. 故实数a的取值范围是{a|a≤0}. 【举一反三4】(2023·江西省上饶市第二中学期中)已知命题实数x满足,命题q:实数x满足. (1)若命题p为假命题,求实数x的取值范围; (2)若命题q是命题p的必要不充分条件,求实数m的取值范围. 【答案】解:(1)命题为假命题,则,解得, 所以实数x的取值范围为. (2)由题意,命题或, 设其对应的集合为,则或, 命题或, 设其对应的集合为,则或, 因为命题是命题的必要不充分条件, 所以是的真子集, 所以(不同时取等号),解得, 所以实数的取值范围为. 学科网(北京)股份有限公司 $

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1.4充分条件与必要条件 讲义-2025-2026学年高一上学期数学人教A版必修第一册
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