内容正文:
第2讲 充分条件与必要条件
知识整合 体系重构
激活思维
1.(教材经典题改编)“一元二次方程ax2+bx+c=0有实数根”是“b2-4ac≥0(a≠0)”的( C )
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
2.(教材经典题改编)“x∈A”是“x∈A∩B”的( B )
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
3.已知a>0,b>0,m∈R,则“a≤b”的一个必要不充分条件是( C )
A.am≤bm B.≤
C.am2≤bm2 D.a+m2≤b+m2
4.若“1-m<x+m<2m”是“<-1”的必要不充分条件,则实数m的取值范围为(1,+∞)__.
【解析】 因为1-m<x+m<2m⇔1-2m<x<m,且<-1⇔<0⇔-1<x<1,所以由题意可得(-1,1),所以1-2m≤-1,m≥1,且等号不同时成立,解得m>1,即实数m的取值范围是(1,+∞).
5.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,那么r是q的__充要__条件,p是q的__必要__条件.
【解析】 因为q⇒s⇒r⇒q,所以r是q的充要条件.又q⇒s⇒r⇒p,所以p是q的必要条件.
聚焦知识
充分条件、必要条件、充要条件的判断方法
1.定义法:分别判断“p⇒q”及“q⇒p”的真假.
2.集合法:利用集合间的包含关系进行判断.其中p:A={x|p(x)},q:B={x|q(x)}.
充分、必要条件
定义法
集合法
p是q的充分条件
p⇒q
A⊆B
p是q的必要条件
q⇒p
B⊆A
p是q的充分不必要条件
p⇒q且qp
AB
p是q的必要不充分条件
p q且q⇒p
BA
p是q的充要条件
p⇔q
A=B
p是q的既不充分又不必要条件
p q且qp
AB且BA
3.传递法:若问题中出现若干个条件和结论,应根据条件画出相应的推式图,根据图中推式的传递性进行判断.
题型突破 思维拓展
举题说法
充要条件的判断
例1 (1)(2025·青岛一模)设U为全集,A,B是集合,则“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁UC”是“A∩B=∅”的( C )
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
【解析】 由B⊆∁UC,得B∩C=∅,而A⊆C,则A∩B=∅,故“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁UC”是“A∩B=∅”的充分条件.由A∩B=∅,存在一个集合C=A,使得A⊆C,B⊆∁UC,如图.所以“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁UC”是“A∩B=∅”的充要条件.
(2)(多选)已知集合A={x∈R|x2-ax+a2-3=0},B={x|x<0},则“A∩B=∅”是真命题的一个充分不必要条件是( BCD )
A.a<-2或a≥
B.a<-2
C.a>
D.a<-2或a>2
【解析】 因为A={x∈R|x2-ax+a2-3=0},B={x|x<0},所以若“A∩B=∅”是真命题,当A=∅时,则Δ=a2-4(a2-3)<0,解得a<-2或a>2.当A≠∅时,则由题意可得方程x2-ax+a2-3=0有两个非负实数根,所以解得≤a≤2.综上,a的取值范围是{a|a<-2或a≥},即A∩B=∅是真命题的充要条件为a<-2或a≥,结合选项知B,C,D正确.
判断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:利用集合的包含关系判断.小集合推出大集合,小集合是大集合的充分不必要条件,大集合是小集合的必要不充分条件;若两个集合范围一样,就是充要条件的关系.
(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.
1.(2025·苏锡常镇一模)“>>0”是“2a>2b”的( D )
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
【解析】 由>>0可得0<a<b,由2a>2b可得a>b,所以由>>0推不出2a>2b,即充分性不成立;由2a>2b也推不出>>0,即必要性不成立.所以“>>0”是“2a>2b”的既不充分又不必要条件.
2.(2025·开封二模)设a,b∈R,则a<b的一个充分不必要条件是( D )
A.> B.a2+b2>2ab
C.eb-a>1 D.ln(b-a)>0
【解析】 对于A,当a=1,b=-1时,满足>,但是不符合a<b,故>不是a<b的一个充分条件,故A错误;对于B,a2+b2>2ab,即(a-b)2>0,即a≠b,所以a2+b2>2ab是a<b的必要不充分条件,故B错误;对于C,eb-a>1=e0,即b>a,故eb-a>1是a<b的充要条件,故C错误;对于D,ln(b-a)>0,即b-a>1,b>a+1,故ln(b-a)>0是a<b的一个充分不必要条件,故D正确.
3.(多选)已知p是r的充分不必要条件,q是r的充分条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,则下列命题正确的是( AB )
A.r是q的充要条件
B.p是q的充分不必要条件
C.r是q的必要不充分条件
D.r是s的充分不必要条件
【解析】 根据条件弄清楚p,q,r,s之间的关系,然后逐一判断即可.由已知得p⇒r,rp,q⇒r,r⇒s,s⇒q,所以r⇒q且q⇒r,故A正确,C不正确;p⇒q,qp,故B正确;r⇒s且s⇒r,故D不正确.
4.(多选)下列命题正确的是( ABD )
A.“a>1”是“<1”的充分不必要条件
B.“m<0”是“二次方程x2+(m-3)x+m=0有一正根、一负根”的充要条件
C.“x≤1且y≤1”是“x+y≤2”的充要条件
D.设a,b∈R,则“a≠0”是“ab≠0”的必要不充分条件
【解析】 对于A,由a>1可得0<<1,所以<1成立,所以“a>1”是“<1”的充分条件;由<1可得a<0或a>1,所以“a>1”不是“<1”的必要条件.综上,“a>1”是“<1”的充分不必要条件,故A正确.对于B,“二次方程x2+(m-3)x+m=0有一正根、一负根”等价于“x1x2=m<0”,故B正确.对于C,由“x≤1且y≤1”可得“x+y≤2”,但“x+y≤2”时,如x=-3,y=4,此时“x≤1且y≤1”不成立,故C错误.对于D,因为a≠0推不出ab≠0,但ab≠0能推出a≠0,所以“a≠0”是“ab≠0”的必要不充分条件,故D正确.
结合充要条件确定参数
例2 (1)(2025·天津一模)若“<0”是“<2”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( B )
A.(1,3] B.[1,3]
C.(-1,3] D.[-1,3]
【解析】 因为<0,则(x-1)(x-3)<0⇒1<x<3.因为<2,则-2<x-a<2⇒a-2<x<a+2,即1<x<3是a-2<x<a+2的充分不必要条件,所以⇒1≤a≤3.
(2)(2025·秦皇岛一模)已知λ>0,集合A={x|x2-5x-6<0},B={x|(x-λ)(x-2λ)<0},若x∈A是x∈B的必要不充分条件,则实数λ的取值范围为( B )
A.(0,3) B.(0,3]
C.(0,2) D.(0,2]
【解析】 A==,B==,因为x∈A是x∈B的必要不充分条件,所以B是A的真子集,可得等号不同时成立,结合λ>0,解得0<λ≤3,所以λ的取值范围为(0,3].
(1) p:x∈M是q:x∈N的充分不必要条件⇔MN;p:x∈M是q:x∈N的必要不充分条件⇔NM.
(2) 在解求参数的取值范围的题目时,一定要注意区间端点值的检验.在利用集合关系列不等式时,不等式是否能取到等号直接决定着端点值的取舍,在这里容易增解或漏解.
变式2 (2026·青岛期初)设p:x≥a,q:x2+3x-10>0,且p是q成立的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( B )
A.(0,2) B.(2,+∞)
C.[2,+∞) D.(2,5]
【解析】 由x2+3x-10>0,得x<-5或x>2,设B=(-∞,-5)∪(2,+∞).设满足p:x≥a的集合为A,则A=[a,+∞).由p是q成立的充分不必要条件,知A是B的真子集,所以a>2.
充要条件的证明
例3 设x,y∈R.
(1) 求证:=+2成立的充要条件是xy≥0;
【解答】 先证充分性:因为xy≥0,讨论:当x=0,y≠0时,=2,+2=2,所以=+2;当y=0,x≠0时,=,+2=,所以=+2;当y=0,x=0时,=+2=0.所以当xy=0时,有=+2成立.当xy>0,即x>0,y>0或x<0,y<0时,若x>0,y>0,则=x+2y=+2;若x<0,y<0,则=-x-2y,+2=-x-2y,所以=+2.充分性成立.再证必要性:因为=+2,两边平方有x2+4y2+4xy=x2+4y2+4,所以=xy,所以xy≥0,必要性成立.综上,=+2成立的充要条件是xy≥0.
(2) 直接写出=成立的充要条件(不要求证明).
【解答】 因为=⇔(x+2y)2=(x-2y)2⇔8xy=0⇔xy=0,所以=成立的充要条件是xy=0.
充要条件证明的两个思路
(1) 直接法:证明p是q的充要条件,首先要明确p是条件,q是结论;其次推证p⇒q是证明充分性,推证q⇒p是证明必要性.
(2) 集合思想:记p:A={x|p(x)},q:B={x|q(x)},若A=B,则p与q互为充要条件.
变式3 求证:方程mx2-2x+3=0(m≠0)有两个同号且不相等的实根的充要条件是0<m<.
【解答】 先证充分性:若0<m<,则Δ=4-12m>0,故方程有两个不相等的实根.设这两个实根为x1,x2,则x1+x2=>0,x1x2=>0,故方程mx2-2x+3=0(m≠0)有两个同号且不相等的实根.再证必要性:若方程mx2-2x+3=0(m≠0)有两个同号且不相等的实根,则解得0<m<,故必要性成立.
随堂内化
1.(2025·九江二模)“m>2”是“>log23”的( A )
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
2.设有甲、乙、丙三个条件,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,那么丙是甲的( A )
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
3.(多选)下列四个条件中,可以作为“若a,b∈R,则a+b>0”的一个充分不必要条件的是( CD )
A.ab>0 B.a>0或b>0
C.a+b>2 D.a>0且b>0
【解析】 对于A,ab>0,则可能a<0且b<0,此时a+b<0,所以充分性不成立;对于B,例如a=-3,b=2,满足a>0或b>0,此时a+b<0,所以充分性不成立;对于C,由a+b>2,可得a+b>0,反之不成立,所以a+b>2是a+b>0的充分不必要条件;对于D,若a>0且b>0,则a+b>0,反之,若a+b>0,不一定得到a>0且b>0,所以a>0且b>0是a+b>0的充分不必要条件.
4.已知p:x2-(2m+3)x+m2+3m>0,q:x2-x-6≤0.若p是q成立的必要不充分条件,则实数m的取值范围为(-∞,-5)∪(3,+∞)__.
【解析】 由题知p:(x-m)(x-m-3)>0,则x<m或x>m+3.q:x2-x-6≤0,即-2≤x≤3.又p是q成立的必要不充分条件,所以m>3或m+3<-2,则m>3或m<-5,即m的取值范围为(-∞,-5)∪(3,+∞).
配套精练
一、单项选择题
1.(2025·沈阳、大连一模)“x>2”是“x2-2x>0”的( A )
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
2.(2025·汕头一模)“log3a>log3b”是“3a>3b”的( A )
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
3.(2025·南昌一模)设p:0<a<1;q:关于x的方程sin x+cos x=a有实数解,则p是q的( A )
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
4.使得不等式“|x+1|-x-1>0”成立的一个必要不充分条件是( C )
A.x+2<0 B.<0
C.x<0 D.x2-4>0
【解析】 由|x+1|-x-1>0,可得|x+1|>x+1,所以x+1<0,解得x<-1,即|x+1|-x-1>0成立的充要条件为x<-1.对于A,由x+2<0,得x<-2,是“|x+1|-x-1>0”成立的充分不必要条件;对于B,由<0,得x<-1,是“|x+1|-x-1>0”成立的充要条件;对于C,x<0是“|x+1|-x-1>0”成立的必要不充分条件;对于D,由x2-4>0,得x<-2或x>2,是“|x+1|-x-1>0”成立的既不充分又不必要条件.
5.若“1<x<2”是“(x-a)2<1”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( C )
A.[1,2) B.(1,2]
C.[1,2] D.(1,2)
【解析】 由(x-a)2<1得a-1<x<a+1.因为1<x<2是不等式(x-a)2<1成立的充分不必要条件,所以等号不能同时取得,解得1≤a≤2.
二、多项选择题
6.如果A是D的充分不必要条件,B是C的充要条件,A是C的必要不充分条件,则下列说法正确的是( AB )
A.A是B的必要不充分条件
B.B是D的充分不必要条件
C.C是D充要条件
D.B是D的既不充分又不必要条件
7.“集合A=只有3个真子集”的一个充分不必要条件可以是( ABD )
A.1<a< B.<a≤2
C.1≤a<3 D.<a<
【解析】 由题知集合A中只有2个元素,因为x∈N,y∈N,则有:当x=0,y=0时,x2+2y2=0;当x=1,y=0时,x2+2y2=1;当x=0,y=1时,x2+2y2=2.则a的取值范围为(1,2],故其一个充分不必要条件可以为ABD.
8.已知p:|2x-1|<3,q:2x2-ax-a2≤0,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围可以是( AC )
A.(-1,0) B.(-2,0]
C.(-1,1) D.(-1,2]
【解析】 对于p:|2x-1|<3,解得-1<x<2,设A={x|-1<x<2}.对于q:2x2-ax-a2≤0,即(2x+a)(x-a)≤0,当a≥0时,解得-≤x≤a,设B=;当a<0时,解得a≤x≤-,设B=.因为p是q的必要不充分条件,所以BA.当a≥0时,解得0≤a<2.当a<0时,解得-1<a<0.综上,-1<a<2.故只要实数a的取值集合是集合{a|-1<a<2}的子集即可.
三、填空题
9.若“-1<x<1”是“(x-a)(x-3-a)<0”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是__[-2,-1]__.
【解析】 因为(x-a)(x-3-a)<0,所以a<x<3+a.因为“-1<x<1”是“(x-a)(x-3-a)<0”的充分不必要条件,所以等号不能同时取得,解得-2≤a≤-1,所以实数a的取值范围是[-2,-1].
10.已知集合A=,B={x|log3(x+a)≥1},若x∈A是x∈B的必要不充分条件,则实数a的取值范围是(-∞,0]__.
【解析】 集合A=={x|x2-x-6≥0}={x|x≥3或x≤-2},集合B={x|log3(x+a)≥1}={x|x+a≥3}={x|x≥3-a}.若x∈A是x∈B的必要不充分条件,则BA,所以3-a≥3,解得a≤0.
11.甲同学写出三个不等式,p:<0,q:x2-ax+3a≤0,r:2x>,然后将a的值告诉了乙、丙、丁三名同学,要求他们各用一句话来描述,以下是甲、乙、丙、丁四名同学的描述.
乙:a为整数;
丙:p是q成立的充分不必要条件;
丁:r是q成立的必要不充分条件;
甲:三名同学说得都对.
则a的值为__-1__.
【解析】 p:<0等价于x(x-1)<0,解得0<x<1.因为p是q成立的充分不必要条件,所以⇒a≤-.r:由2x>,解得x>-3,又r是q成立的必要不充分条件,所以q的解集是r的解集的真子集,在a≤-的前提下,结合二次函数的性质得到函数的对称轴x=≤-,二次函数和y轴的交点为(0,3a),3a<0,二次函数的图象大致如图所示,只需要在x=-3处的函数值大于0即可,即9+3a+3a>0,解得a>-.综上,-<a≤-.又因为a是整数,所以a=-1.
四、解答题
12.已知p:(x+1)(2-x)≥0,q:关于x的不等式x2+2mx-m+6>0恒成立.
(1) 当x∈R时q成立,求实数m的取值范围;
【解答】 因为4m2+4m-24<0,所以m2+m-6<0,所以-3<m<2,即实数m的取值范围为(-3,2).
(2) 若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【解答】 由题知p:-1≤x≤2,设A={x|-1≤x≤2},B={x|x2+2mx-m+6>0},因为p是q的充分不必要条件,所以AB.由(1)知,当-3<m<2时,B=R,满足题意.当m=-3时,B={x|x2-6x+9>0}={x|x≠3},满足题意.当m=2时,B={x|x2+4x+4>0}={x|x≠-2},满足题意.当m<-3或m>2时,设f(x)=x2+2mx-m+6,则f(x)的对称轴为x=-m.由AB得或所以或解得1<m<或-<m<-2,所以-<m<-3或2<m<.综上可知,m的取值范围为.
13.已知集合A=,集合B={x|0<x≤2},D=.
(1) 若C=,且C⊆(A∩B),求实数a的取值范围.
【解答】 对于≥,等价于x+≥或x+≤-,解得x≥1或x≤-4,所以A=或,且B={x|0≤x≤2},可得A∩B={x|1≤x≤2}.若C⊆(A∩B),则有:①当C=∅时,1+a≤2a,即 a≥1,满足C⊆(A∩B).②当C≠∅时,解得≤a<1.综上所述,实数a的取值范围是.
(2) 是否存在实数m,使“x∈(A∩B)”是“x∈D”的必要不充分条件?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【解答】 由(1)得A∩B={x|1≤x≤2},若“x∈(A∩B)”是“x∈D”的必要不充分条件,可知D是A∩B的真子集.因为m+>m,即集合D≠∅,可得且等号不同时取得,解得1≤m≤.故存在实数m满足条件,且m的取值范围是.
14.求证:“方程ax2+2x+1=0有且只有一个负数根(含两相等负根)”的充要条件为“a≤0或a=1”.
【解答】 必要性:若方程ax2+2x+1=0有且只有一个负数根,当a=0时,方程为2x+1=0,解得x=-,符合题意;当a<0时,Δ=4-4a>0,设方程ax2+2x+1=0的两根分别为x1,x2,则x1x2=<0,此时方程ax2+2x+1=0有且只有一个负数根;当a>0时,由Δ=4-4a>0,可得0<a<1.设方程ax2+2x+1=0的两根分别为x1,x2,则则x1,x2均为负数,不合题意.由Δ=0,可得a=1,解得x=-1,符合题意.所以“方程ax2+2x+1=0有且只有一个负数根”⇒“a≤0或a=1”.充分性:当a=0时,原方程变为2x+1=0,解得x=-,原方程只有一个负数根;当a=1时,原方程为x2+2x+1=0,解得x=-1,原方程只有一个负数根;当a<0时,对于原方程,Δ=4-4a>0,此时方程ax2+2x+1=0有两根,设为x1,x2,则x1x2=<0,此时方程ax2+2x+1=0有且只有一个负数根.所以“a≤0或a=1”⇒“方程ax2+2x+1=0有且只有一个负数根”.综上所述,“方程ax2+2x+1=0有且只有一个负数根”的充要条件为“a≤0或a=1”.
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第2讲 充分条件与必要条件
知识整合 体系重构
激活思维
1.(教材经典题改编)“一元二次方程ax2+bx+c=0有实数根”是“b2-4ac≥0(a≠0)”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
2.(教材经典题改编)“x∈A”是“x∈A∩B”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
3.已知a>0,b>0,m∈R,则“a≤b”的一个必要不充分条件是( )
A.am≤bm B.≤
C.am2≤bm2 D.a+m2≤b+m2
4.若“1-m<x+m<2m”是“<-1”的必要不充分条件,则实数m的取值范围为____.
5.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,那么r是q的____条件,p是q的____条件.
聚焦知识
充分条件、必要条件、充要条件的判断方法
1.定义法:分别判断“p⇒q”及“q⇒p”的真假.
2.集合法:利用集合间的包含关系进行判断.其中p:A={x|p(x)},q:B={x|q(x)}.
充分、必要条件
定义法
集合法
p是q的充分条件
p⇒q
A⊆B
p是q的必要条件
q⇒p
B⊆A
p是q的充分不必要条件
p⇒q且qp
AB
p是q的必要不充分条件
p q且q⇒p
BA
p是q的充要条件
p⇔q
A=B
p是q的既不充分又不必要条件
p q且qp
AB且BA
3.传递法:若问题中出现若干个条件和结论,应根据条件画出相应的推式图,根据图中推式的传递性进行判断.
题型突破 思维拓展
举题说法
充要条件的判断
例1 (1)(2025·青岛一模)设U为全集,A,B是集合,则“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁UC”是“A∩B=∅”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
(2)(多选)已知集合A={x∈R|x2-ax+a2-3=0},B={x|x<0},则“A∩B=∅”是真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a<-2或a≥
B.a<-2
C.a>
D.a<-2或a>2
判断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:利用集合的包含关系判断.小集合推出大集合,小集合是大集合的充分不必要条件,大集合是小集合的必要不充分条件;若两个集合范围一样,就是充要条件的关系.
(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.
1.(2025·苏锡常镇一模)“>>0”是“2a>2b”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
2.(2025·开封二模)设a,b∈R,则a<b的一个充分不必要条件是( )
A.> B.a2+b2>2ab
C.eb-a>1 D.ln(b-a)>0
3.(多选)已知p是r的充分不必要条件,q是r的充分条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,则下列命题正确的是( )
A.r是q的充要条件
B.p是q的充分不必要条件
C.r是q的必要不充分条件
D.r是s的充分不必要条件
4.(多选)下列命题正确的是( )
A.“a>1”是“<1”的充分不必要条件
B.“m<0”是“二次方程x2+(m-3)x+m=0有一正根、一负根”的充要条件
C.“x≤1且y≤1”是“x+y≤2”的充要条件
D.设a,b∈R,则“a≠0”是“ab≠0”的必要不充分条件
结合充要条件确定参数
例2 (1)(2025·天津一模)若“<0”是“<2”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( )
A.(1,3] B.[1,3]
C.(-1,3] D.[-1,3]
(2)(2025·秦皇岛一模)已知λ>0,集合A={x|x2-5x-6<0},B={x|(x-λ)(x-2λ)<0},若x∈A是x∈B的必要不充分条件,则实数λ的取值范围为( )
A.(0,3) B.(0,3]
C.(0,2) D.(0,2]
(1) p:x∈M是q:x∈N的充分不必要条件⇔MN;p:x∈M是q:x∈N的必要不充分条件⇔NM.
(2) 在解求参数的取值范围的题目时,一定要注意区间端点值的检验.在利用集合关系列不等式时,不等式是否能取到等号直接决定着端点值的取舍,在这里容易增解或漏解.
变式2 (2026·青岛期初)设p:x≥a,q:x2+3x-10>0,且p是q成立的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( )
A.(0,2) B.(2,+∞)
C.[2,+∞) D.(2,5]
充要条件的证明
例3 设x,y∈R.
(1) 求证:=+2成立的充要条件是xy≥0;
(2) 直接写出=成立的充要条件(不要求证明).
充要条件证明的两个思路
(1) 直接法:证明p是q的充要条件,首先要明确p是条件,q是结论;其次推证p⇒q是证明充分性,推证q⇒p是证明必要性.
(2) 集合思想:记p:A={x|p(x)},q:B={x|q(x)},若A=B,则p与q互为充要条件.
变式3 求证:方程mx2-2x+3=0(m≠0)有两个同号且不相等的实根的充要条件是0<m<.
随堂内化
1.(2025·九江二模)“m>2”是“>log23”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
2.设有甲、乙、丙三个条件,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,那么丙是甲的( )
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
3.(多选)下列四个条件中,可以作为“若a,b∈R,则a+b>0”的一个充分不必要条件的是( )
A.ab>0 B.a>0或b>0
C.a+b>2 D.a>0且b>0
4.已知p:x2-(2m+3)x+m2+3m>0,q:x2-x-6≤0.若p是q成立的必要不充分条件,则实数m的取值范围为____.
配套精练
一、单项选择题
1.(2025·沈阳、大连一模)“x>2”是“x2-2x>0”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
2.(2025·汕头一模)“log3a>log3b”是“3a>3b”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
3.(2025·南昌一模)设p:0<a<1;q:关于x的方程sin x+cos x=a有实数解,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.既不充分又不必要条件
4.使得不等式“|x+1|-x-1>0”成立的一个必要不充分条件是( )
A.x+2<0 B.<0
C.x<0 D.x2-4>0
5.若“1<x<2”是“(x-a)2<1”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( )
A.[1,2) B.(1,2]
C.[1,2] D.(1,2)
二、多项选择题
6.如果A是D的充分不必要条件,B是C的充要条件,A是C的必要不充分条件,则下列说法正确的是( )
A.A是B的必要不充分条件
B.B是D的充分不必要条件
C.C是D充要条件
D.B是D的既不充分又不必要条件
7.“集合A=只有3个真子集”的一个充分不必要条件可以是( )
A.1<a< B.<a≤2
C.1≤a<3 D.<a<
8.已知p:|2x-1|<3,q:2x2-ax-a2≤0,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围可以是( )
A.(-1,0) B.(-2,0]
C.(-1,1) D.(-1,2]
三、填空题
9.若“-1<x<1”是“(x-a)(x-3-a)<0”的充分不必要条件,则实数a的取值范围是____.
10.已知集合A=,B={x|log3(x+a)≥1},若x∈A是x∈B的必要不充分条件,则实数a的取值范围是_____.
11.甲同学写出三个不等式,p:<0,q:x2-ax+3a≤0,r:2x>,然后将a的值告诉了乙、丙、丁三名同学,要求他们各用一句话来描述,以下是甲、乙、丙、丁四名同学的描述.
乙:a为整数;
丙:p是q成立的充分不必要条件;
丁:r是q成立的必要不充分条件;
甲:三名同学说得都对.
则a的值为________.
四、解答题
12.已知p:(x+1)(2-x)≥0,q:关于x的不等式x2+2mx-m+6>0恒成立.
(1) 当x∈R时q成立,求实数m的取值范围;
(2) 若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
13.已知集合A=,集合B={x|0<x≤2},D=.
(1) 若C=,且C⊆(A∩B),求实数a的取值范围.
(2) 是否存在实数m,使“x∈(A∩B)”是“x∈D”的必要不充分条件?若存在,求出m的取值范围;若不存在,请说明理由.
14.求证:“方程ax2+2x+1=0有且只有一个负数根(含两相等负根)”的充要条件为“a≤0或a=1”.
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