内容正文:
第一章
集合与常用逻辑用语
1.2.3 充分条件、必要条件
课标要点
1.理解必要条件的意义,理解性质定理与必要条件的关系(数学抽象、逻辑推理).
2.理解充分条件的意义,理解判定定理与充分条件的关系(数学抽象、逻辑推理).
3.理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系(数学抽象、逻辑推理).
学习重难点
重点:
1.分清充分、必要条件定义:p⇒q 则 p 是 q 充分、q 是 p 必要;
2.等价判定:p⇔q 为充要条件;
3.会用集合范围判断条件关系。
难点:
1.区分充分、必要条件易混淆;
2.难准确推导命题推出关系;
3.借助集合范围判断条件关系易出错;
4.复杂命题中灵活判定充要条件。
知识点一 充分条件与必要条件
命题真假
“如果p,那么q”是真命题
“如果p,那么q”是假命题
推出关系
p ⇒ q
p 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
【想一想】
在逻辑推理中p⇒q能表达成哪几种说法?
提示:以下5种说法:①“若p,则q”为真命题;②p是q的充分条件;③q是p的必要条件;④q的充分条件是p;⑤p的必要条件是q.
随学随练
1.(25-26高一下·云南文山·期末)设,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】C
【解析】取,成立,不成立,故,
若,则,所以“”是“”的必要不充分条件.
2.(25-26高二下·广东深圳·期末)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】A
【解析】不等式可化为, 所以,若成立,
一定满足,因此充分性成立,若满足,不一定满足(例如),
因此,必要性不成立.
3.(25-26高一下·山东潍坊·期中)“”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】记“”为条件,“”为条件,因为,所以成立;
当时,,但,此时不能推出,所以“”是“”的必要不充分条件.
知识点二 充要条件
如果 p⇒q ,且 q⇒p ,就记作 p⇔q .此时,p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们就说p是q的 充分必要 条件,简称为充要条件.
【想一想】
1.若p是q的充要条件,则命题p和q是两个相互等价的命题,这种说法对吗?
提示:正确.若p是q的充要条件,则p⇔q,即p等价于q.
2.“p是q的充要条件”与“p的充要条件是q”的区别在哪里?
提示:①p是q的充要条件说明p是条件,q是结论.
②p的充要条件是q说明q是条件,p是结论.
随学随练
1.(2026高二上·辽宁大连·学业考试)“”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】C
【解析】充分性:若,根据不等式基本性质可得,充分性成立;
必要性:若,根据不等式基本性质可得,必要性成立;
因此“”是的充要条件,故选:C.
2.(25-26高一上·宁夏银川·期末)“”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】C
【解析】等价于,所以,
所以是的充要条件.故选:C.
3.(25-26高三上·江苏泰州·期中)已知则“且”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【解析】由且可知一定成立,故“且”是“”的充分条件,
又由可知都为0,即且,故“且”是“”的必要条件.
综上,“且”是“”的充要条件.故选:C.
题型一 求充分条件
解题贴士: 探求充分条件问题时,首先应确定“条件”与“结论”,再寻找“结论”成立的条件,其解题的通法是先推导出“结论”成立的充要条件,将充要条件“放大”即得“结论”的必要不充分条件,将充要条件“缩小”即得“结论”的充分不必要条件.
【例1】(25-26高一上·江苏常州·阶段检测)下列所给的各组中,是的充分条件的是( )
A.
B.
C.::关于的方程有两个实数解
D.中,中,
【答案】D
【解析】对于A,若则或,则,
所以不是的充分条件,故A不符合;
对于B,若,则且或且,则,
所以不是不充分条件,故B不符合;
对于C,若关于的方程有两个实数解,
则,解得且,
则,所以不是不充分条件,故C不符合;
对于D,在中,可得,
则,所以是的充分条件,故D符合.
故选:D.
【变式1】(25-26高一上·江西·阶段检测)对于实数x,规定表示不大于x的最大整数,如,,那么方程成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由方程,可得或1,得,
依题意,需使选项中的范围是区间的真子集,
故成立的一个充分不必要条件是.故选D.
【变式2】(25-26高一上·陕西西安·期中)设是两个实数,则“中至少有一个数大于”的充分条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由于当时,,,,故A,B,D错误;由于当时,有,所以,从而中至少有一个数不小于它们的平均值,故中至少有一个数大于,C选项正确.故选:C.
【变式3】下列结论的充分条件为“,为无理数”的是( )
A.为无理数 B.为无理数
C.为无理数 D.
【答案】D
【解析】若,则为有理数,A错误;
若,则为有理数,B错误;
若,则为有理数,C错误;
若为无理数,则,所以,D正确.故选D.
题型二 求必要条件
解题贴士: 探求必要条件问题时,首先应确定“条件”与“结论”,再寻找“结论”成立的条件,其解题的通法是先推导出“结论”成立的充要条件,将充要条件“放大”即得“结论”的必要不充分条件,将充要条件“缩小”即得“结论”的充分不必要条件.
【例2】(25-26高一上·安徽合肥·期中)在平面内,下列是“四边形是平行四边形”的必要条件的是( )
A.四边形是矩形 B.四边形的对角线互相平分
C.四边形四条边相等 D.四边形的对角线垂直
【答案】B
【解析】对于A:四边形是矩形是四边形是平行四边形的充分条件不必要条件,错误;
对于C:四边形四条边相等即为菱形,是四边形是平行四边形的充分条件不必要条件,错误;
对于D:由“四边形是平行四边形”得不到四边形的对角线垂直,故四边形的对角线垂直不是“四边形是平行四边形”的必要条件,错误;
对于B:若四边形是平行四边形,则四边形的对角线互相平分,即“四边形的对角线互相平分”是“四边形是平行四边形”的必要条件.
故选:B.
【变式1】(25-26高一上·湖南永州·阶段检测)设,则成立的一个必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】若集合是集合的必要条件,则,
所以在选项中使得成立的一个必要条件只有,
故选:A
【变式2】(25-26高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)设,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】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.
题型三 求充要条件
解题贴士: 探求充要条件问题时,首先应确定“条件”与“结论”,再寻找“结论”成立的条件,其解题的通法是先推导出“结论”成立的充要条件,将充要条件“放大”即得“结论”的必要不充分条件,将充要条件“缩小”即得“结论”的充分不必要条件.
【例3】(25-26高一上·河南郑州·期中)在下列哪些命题中p是q的充要条件( )
A.四边形是正方形,四边形的对角线互相垂直平分
B.两个三角形相似,两个三角形三边成比例
C.为空集,与B之一为空集
D.三角形是等腰三角形,三角形是等边三角形
【答案】B
【解析】A:菱形的对角线互相平分,但是当菱形的邻角不相等时,此时四边形不是正方形,所以此命题:p不是q的充要条件,因此本选项不符合题意;
B:当两个三角形相似,这两个三角形三边成比例,
当两个三角形三边成比例,这两个三角形相似,所以此命题:p是q的充要条件,因此本选项符合题意;
C:当时,显然为空集,但是与B都不为空集,
所以此命题:p不是q的充要条件,因此本选项不符合题意;
D:因为等边三角形是特殊的等腰三角形,
所以此命题:p不是q的充要条件,因此本选项不符合题意,
故选:B
【变式1】(25-26高一上·四川·期中)下列各题中,是的充要条件的是( )
A.
B.
C.:四边形是正方形,:四边形的对角线互相垂直且平分
D.:两个三角形全等,:两个三角形三边对应相等
【答案】D
【解析】对于A,当时,满足,所以充分性不成立,
反之,当时,可得,所以必要性成立,
所以是的必要不充分条件,不符合题意;
对于B,当时,可得,即充分性成立,
反之,当时,可得,即必要性不成立,
所以是的充分不必要条件,不符合题意;
对于C,若四边形是正方形,可得四边形的对角线互相垂直且平分,即充分性成立;
反之,若四边形的对角线互相垂直且平分,但四边形不一定是正方形,即必要性不成立,
所以是的充分不必要条件,不符合题意;
对于D,若两个三角形全等,可得两个三角形三边对应相等,即充分性成立;
反之,若两个三角形三边对应相等,可得两个三角形全等,即必要性成立,
所以是的充分必要条件,符合题意.
故选:D.
【变式2】(25-26高一上·重庆南岸·阶段检测)下列选项中,是的充要条件的是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【解析】对于选项A:因为不能推出,例如,即充分性不成立,故A错误;
对于选项B:因为不能推出,例如,即充分性不成立,故B错误;
对于选项C:因为不能推出,例如,即必要性不成立,故C错误;
对于选项D:因为等价于,所以是的充要条件,故D正确;
故选:D
【变式3】(25-26高一上·全国·课后作业)如图,直线a,b被直线c所截.下列条件中,不是的充要条件的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】若同位角相等,则两直线平行,若两直线平行,则同位角相等,A选项正确;
若同旁内角互补,则两直线平行,若两直线平行,则同旁内角互补,B选项正确;
若内错角相等,则两直线平行,若两直线平行,则内错角相等,C选项正确;
显然,∠1与∠3是对顶角,由∠1=∠3不能得到两直线平行,D选项错误.
故选:D.
题型四 充分、必要、充要条件的判断
解题贴士:充分、必要、充要条件的判断方法
(1)定义法:若p⇒q,q p,则p是q的充分不必要条件;
若p q,q⇒p,则p是q的必要不充分条件;
若p⇒q,q⇒p,则p是q的充要条件;
若p q,q p,则p是q的既不充分也不必要条件.
(2)集合法:对于集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},具体情况如下:
若A⊆B,则p是q的充分条件;若A⊇B,则p是q的必要条件;
若A=B,则p是q的充要条件;若A⫋B,则p是q的充分不必要条件;
若A⫌B,则p是q的必要不充分条件.
【例4】(25-26高二下·浙江·阶段检测)“”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】A
【解析】若,则,故充分性成立;
若,则或,故必要性不成立,
故“”是“”的充分不必要条件.
【变式1】(25-26高二下·河南南阳·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.既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】对于充分性,当时,满足,不满足,则充分性不成立,
对于必要性,当时,满足,不满足,则必要性不成立,
可得“”是“”的既不充分也不必要条件,故D正确.
【变式2】(25-26高二下·浙江台州·期末)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
【解析】因为解得,所以,
若,则一定有,所以“”是“”的充分条件;
若,则不一定有,所以“”是“”的不必要条件;
因此 “”是“”的充分不必要条件;
【变式3】(25-26高二下·全国·期末)已知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】D
【解析】当,时,满足,但,故推不出,
当,时,满足,但,故不能推出,
所以“”是 “”的既不充分也不必要条件.
【变式4】(2025高二下·福建·学业考试)已知”三角形的三个内角都相等”是”三角形是等腰三角形”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
【解析】若三角形的三个内角都相等,则该三角形为等边三角形,等边三角形是特殊的等腰三角形,
故”三角形的三个内角都相等”可推出”三角形是等腰三角形”,充分性成立.
等腰三角形只需至少两个内角相等,不一定三个内角都相等,
故”三角形是等腰三角形”不能推出”三角形的三个内角都相等”,必要性不成立.
因此,”三角形的三个内角都相等”是”三角形是等腰三角形”的充分不必要条件.
题型五 充要条件的证明
解题贴士:充要条件的证明思路
在证明有关充要条件的问题时,通常从“充分性”和“必要性”两个方面来证明.在证明时,要注意:若证明“p的充要条件是q”,那么“充分性”是q⇒p,“必要性”是p⇒q;若证明“p是q的充要条件”,则与之相反.
【例5】已知a+b≠0,证明:a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
【证明】充分性:
若a+b=1,
则a2+b2-a-b+2ab=(a+b)2-(a+b)=1-1=0,即充分性成立.
必要性:
若a2+b2-a-b+2ab=0,则(a+b)2-(a+b)=(a+b)·(a+b-1)=0.
∵a+b≠0,∴a+b-1=0,即a+b=1,
即必要性成立.
综上,a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
【变式1】证明:关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为1的充要条件是a+b+c=0.
【证明】先证充分性:
由a+b+c=0可得c=-a-b,所以ax2+bx+c=0可化为ax2+bx-a-b=0,即(x-1)(ax+a+b)=0,所以方程ax2+bx+c=0有一个根为1.
再证必要性:
方程ax2+bx+c=0有一个根为1,所以x=1满足ax2+bx+c=0,所以a+b+c=0.
综上,关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为1的充要条件是a+b+c=0.
【变式2】证明:“是方程的实数根”的充要条件是“”.
【解】①充分性,当时,,
代入方程,得,
满足此方程,充分性成立,
②必要性,当时,代入方程,则,必要性成立,
综上,是方程的实数根的充要条件是.
【变式3】已知是实数,集合,.求证:“”是“”的充要条件.
【解】充分性:当时,,则;
必要性:若,则,所以,即;
综上,“”是“”的充要条件.
题型六 利用充分条件求参数的范围
解题贴士:充分条件的应用技巧
(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题;
(2)求解步骤:先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解.
【例6】(25-26高一上·福建泉州·期中)若是的充分条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由于是的充分条件,
故在恒成立,
由可得,
当时,可得,当时,,时,无解,
要使在,恒成立,
故或,解得,故选:B
【变式1】(25-26高一上·江苏南京·期中)若“”是“或”的充分不必要条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知是的真子集,
所以,即实数的取值范围为,故选:A
【变式2】(25-26高一上·河南郑州·期中)已知命题:“关于的方程有实根”.若为假命题的充分不必要条件为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由方程有实根,所以,即,又命题为假命题,
所以,又为假命题的充分不必要条件为,
所以,所以,故选:C.
【变式3】(2022·山西晋中·二模)已知,,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设集合,集合,若是的充分不必要条件,
所以是的真子集,可得,故选:D.
题型七 利用必要条件求参数的范围
解题贴士:必要条件的应用技巧
(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题;
(2)求解步骤:先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解.
【例7】已知,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设集合,集合,若是的必要不充分条件,
所以是的真子集,可得.故选:B.
【变式1】(25-26高二下·天津·期中)若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由“”是“”的必要不充分条件,
得集合是集合的真子集,
则,解得,所以实数的取值范围是.
【变式2】(25-26高一上·四川眉山·期中)已知,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为是的必要不充分条件,所以A是B的真子集,
即,解得,故选:D
【变式3】(25-26高一上·山东德州·阶段检测)已知,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,得或,
因为是的必要不充分条件,所以是的真子集,
当时,,符合题意;
当时,,
因为是的真子集,所以,解得;
当时,,
因为是的真子集,所以,解得,
综上所述,实数的取值范围是,故选C.
基础通关
1.(25-26高二下·天津和平·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.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】若“,”,能推出“”,满足充分性;
“”,则“,”或“,”,不满足必要性,
故“,”是“”的充分不必要条件.
2.(2026·湖南株洲·模拟预测)“”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
【解析】,解得,
当时,成立,故“”是“”的充分条件;
当时,,不能推出,故必要性不成立;
“”是“”的充分不必要条件.
3.(25-26高二下·浙江宁波·期末)已知,,则“”是“且”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】满足“”成立,“且”不成立,
又因为“且”可以得出“”,
所以“”是“且”的必要不充分条件.
4.(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)若,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】C
【解析】因,
对于,,当且仅当时等号成立.
则由可得,由可得,故“”是“”的充要条件.
故选:C.
5.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)设,使“”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,可得,因为⫋,
故使“”为真命题的一个充分不必要条件可以是,故选:B.
6.(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)若是的必要不充分条件,则实数a的可能取值为( )
A.2 B.3 C.0 D.4
【答案】C
【解析】依题意,,,由p是q的必要不充分条件,得是的真子集,
则,解得,所以实数a的可能取值为0.故选:C
7.(25-26高二下·河北邢台·阶段检测)已知集合,,则“且”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】C
【解析】因为,所以,要使,则,所以.
此时集合,,
要让,所以,解得.
当时,,不满足集合元素的互异性,故舍去;
当时,,,满足.
因此,若则且;
反之,若且可得.
即则“且”是“”的充要条件.
8.(25-26高一上·河北邢台·阶段检测)下列条件是“”的充分条件的是( )
A., B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】由,,可得,则,是的充分条件.
由,可得,则由,可得,则是的充分条件.
由,可得,则由,可得,则是的充分条件.
取,满足,不满足,所以不是的充分条件.
故选:ABC
9.(25-26高一上·江苏连云港·期中)下列所给的各组p,q中,p是q必要条件的有( )
A.:,:
B.:,,:
C.:在中,,:在中,
D.:,:关于x的方程有两个不同的实数解
【答案】ACD
【解析】对于A: 由,得,则一定成立,而当时,如,不成立,所以p是q的必要不充分条件;
对于B,由,,可得,
取,满足,此时,
故p是q的充分不必要条件,
对于C,因为在三角形中大边对大角,小边对小角,反之也成立,所以当时,有,当时,有,所以p是q的充要条件;
对于D,当时,关于x的方程只有一个实根,若关于x的方程有两个不同实数解时,则,得且,所以p是q的必要不充分条件;
故选:ACD
10.(23-24高一上·云南文山·阶段检测)下列结论中正确的是( )
A.“”是“”的充要条件
B.设,是集合,则“”是“”的充要条件
C.“,且”是“”的充分不必要条件
D.设是集合,则“”是“”的充要条件
【答案】BC
【解析】对于A,由,得,所以“”是“”的充分条件;
由,得或,所以“”是“”的不必要条件;
所以“”是“”的充分不必要条件,故A错误;
对于B;由,得,所以“”是“”的充分条件;
由,得,所以“”是“”的必要条件;
所以“”是“”的充要条件,故B正确;
对于C;由,且,得,所以,且是的充分条件;
当时,有,但且,
所以,且是的不必要条件;
所以“,且”是“”的充分不必要条件,故C正确;
对于D,由,得或,所以是的不充分条件,
由,得,所以是的必要条件;
所以“”是“”的必要不充分条件,故D错误.
11.“”是“”的_______________条件.
【答案】必要不充分
【详解】“”,可以推出“”,满足必要性;
“”,不能推出“”,不满足充分性;
故“”是“”的一个必要不充分条件.
12.(25-26高二·全国·暑假作业)已知p是r的充分不必要条件,s是r的必要条件,q是s的充要条件,那么p是q的____________条件.
【答案】充分不必要
【解析】由已知得,.但由于r推不出p,所以q推不出p,故p是q的充分不必要条件.
13.设,命题的充要条件是_________________.
【答案】
【解析】由,得,
两边同乘2,得,
拆分并组合得,
即.
因实数的平方非负,故,,, 解得.
14.已知全集,集合,,若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【解】若“”是“”的充分不必要条件,即是的真子集,
当时,,此时,满足是的真子集,
当时,则,解得:,且和不能同时成立,
综上所述:实数的取值范围为.
15.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.
【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.
素养提升
16.(2026·辽宁大连·模拟预测)已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分必要条件 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】B
【解析】时,,符合,
时,,又,
或,解得或,
综上,时,,
则“”是“”的充分不必要条件.
17.(25-26高二下·河南·阶段检测)已知,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由集合,,
因为是的必要条件,则,
当时,此时集合为空集,满足;
当时,由不等式,可得,即,
要使得,则满足,即,解得;
当时,由不等式,可得,即,
要使得,则满足,即,解得,
综上可得,实数的取值范围为.
18.(2026·湖北武汉·模拟预测)现有一个迷宫如图所示,小球从,,三个口中的一个口滚动进入后,该口封闭,小球最终将从另一个口滚动出来,则“小球从口滚动进入”是“小球从口滚动出来”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
【解析】由迷宫图形可知, 若小球Ω从口滚动进入,
根据通道走向,小球最终只能从口滚动出来,
所以“小球Ω从口滚动进入”能推出“小球Ω从口滚动出来”,充分性成立;
若小球Ω从口滚动出来,小球可能是从口滚动进入,也可能是从口滚动进入(由图可知从口进入最终也会从口出来),
所以“小球Ω从口滚动出来”不能推出“小球Ω从口滚动进入”,必要性不成立.
综上所述,“小球Ω从口滚动进入”是“小球Ω从口滚动出来”的充分不必要条件.
19.(25-26高一上·陕西渭南·期中)已知命题:“方程至少有一个解”,若的一个必要不充分条件为“”,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】根据方程的根可得命题:,分析可知集合是集合的真子集,结合包含关系列式求解即可.
【详解】对于命题:“方程至少有一个解”,
若,则,解得,符合题意;
若,则,解得且;
综上所述:.
若的一个必要不充分条件为“”,
可知集合是集合的真子集,
则,解得,
所以实数的取值范围是.
20.(24-25高一上·福建厦门·阶段检测)已知命题为真命题.设实数的取值集合为,
(1)求实数的取值集合;
(2)设集合,若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
【解】(1)已知命题为真命题,
则关于的方程至少有一个实数根.
当时:方程变为,存在实数满足方程,所以符合题意;
当时:至少有一个实数根的话,其判别式,
则,即且.
综上所述,实数的取值集合
(2)已知集合,,将集合写成,
因是的充分条件,则集合是集合的子集,
①当集合为空集时,可得,符合题意;
②当集合不为空集时,则有,解得.
综上,可得,
即实数的取值范围是.
迁移创新
21.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)已知集合.
(1)是否存在实数,使得是成立的充要条件,若存在,求出实数的值,若不存在,请说明理由;
(2)若是成立的必要不充分条件,求出的取值范围.
【解】(1)若存在实数,使得是成立的充要条件,则.
故,无解,故不存在实数,使得是成立的充要条件.
(2)因为,所以,故,
由是成立的必要不充分条件,得真包含于,
所以且不等式组的两个等号不同时取得,解得,又,
所以的取值范围为.
22.设a,b,c分别是的三条边,且.我们知道,如果为直角三角形,那么 (勾股定理).反过来,如果,那么为直角三角形(勾股定理的逆定理).由此可知, 为直角三角形的充要条件是.请利用边长a,b,c分别给出为锐角三角形和钝角三角形的一个充要条件.
【解】设分别是的三条边,且,为锐角三角形的充要条件是.
理由如下:必要性:在中,是锐角,作,D为垂足,如图(1),
则
,即;
充分性:在中,,则不是直角,
假设为钝角,如图(2),作,交BC延长线于点D,
则
,即与“”矛盾,
因此为锐角,即为锐角三角形.
设分别是的三条边,且,为钝角三角形的充要条件是.
理由如下:必要性:在中,为钝角,如图(2),
则
,即;
充分性:在中,,则不是直角,假设为锐角,如图(1),
则
,即与“”矛盾,
因此必为钝角,即为钝角三角形.
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第一章
集合与常用逻辑用语
1.2.3 充分条件、必要条件
课标要点
1.理解必要条件的意义,理解性质定理与必要条件的关系(数学抽象、逻辑推理).
2.理解充分条件的意义,理解判定定理与充分条件的关系(数学抽象、逻辑推理).
3.理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系(数学抽象、逻辑推理).
学习重难点
重点:
1.分清充分、必要条件定义:p⇒q 则 p 是 q 充分、q 是 p 必要;
2.等价判定:p⇔q 为充要条件;
3.会用集合范围判断条件关系。
难点:
1.区分充分、必要条件易混淆;
2.难准确推导命题推出关系;
3.借助集合范围判断条件关系易出错;
4.复杂命题中灵活判定充要条件。
知识点一 充分条件与必要条件
命题真假
“如果p,那么q”是真命题
“如果p,那么q”是假命题
推出关系
p ⇒ q
p 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
【想一想】
在逻辑推理中p⇒q能表达成哪几种说法?
随学随练
1.(25-26高一下·云南文山·期末)设,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
2.(25-26高二下·广东深圳·期末)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
3.(25-26高一下·山东潍坊·期中)“”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
知识点二 充要条件
如果 p⇒q ,且 q⇒p ,就记作 p⇔q .此时,p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们就说p是q的 充分必要 条件,简称为充要条件.
【想一想】
1.若p是q的充要条件,则命题p和q是两个相互等价的命题,这种说法对吗?
2.“p是q的充要条件”与“p的充要条件是q”的区别在哪里?
随学随练
1.(2026高二上·辽宁大连·学业考试)“”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
2.(25-26高一上·宁夏银川·期末)“”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.(25-26高三上·江苏泰州·期中)已知则“且”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
题型一 求充分条件
解题贴士: 探求充分条件问题时,首先应确定“条件”与“结论”,再寻找“结论”成立的条件,其解题的通法是先推导出“结论”成立的充要条件,将充要条件“放大”即得“结论”的必要不充分条件,将充要条件“缩小”即得“结论”的充分不必要条件.
【例1】(25-26高一上·江苏常州·阶段检测)下列所给的各组中,是的充分条件的是( )
A.
B.
C.::关于的方程有两个实数解
D.中,中,
【变式1】(25-26高一上·江西·阶段检测)对于实数x,规定表示不大于x的最大整数,如,,那么方程成立的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高一上·陕西西安·期中)设是两个实数,则“中至少有一个数大于”的充分条件是( )
A. B.
C. D.
【变式3】下列结论的充分条件为“,为无理数”的是( )
A.为无理数 B.为无理数
C.为无理数 D.
题型二 求必要条件
解题贴士: 探求必要条件问题时,首先应确定“条件”与“结论”,再寻找“结论”成立的条件,其解题的通法是先推导出“结论”成立的充要条件,将充要条件“放大”即得“结论”的必要不充分条件,将充要条件“缩小”即得“结论”的充分不必要条件.
【例2】(25-26高一上·安徽合肥·期中)在平面内,下列是“四边形是平行四边形”的必要条件的是( )
A.四边形是矩形 B.四边形的对角线互相平分
C.四边形四条边相等 D.四边形的对角线垂直
【变式1】(25-26高一上·湖南永州·阶段检测)设,则成立的一个必要条件是( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高一上·内蒙古呼伦贝尔·期末)设,则的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
题型三 求充要条件
解题贴士: 探求充要条件问题时,首先应确定“条件”与“结论”,再寻找“结论”成立的条件,其解题的通法是先推导出“结论”成立的充要条件,将充要条件“放大”即得“结论”的必要不充分条件,将充要条件“缩小”即得“结论”的充分不必要条件.
【例3】(25-26高一上·河南郑州·期中)在下列哪些命题中p是q的充要条件( )
A.四边形是正方形,四边形的对角线互相垂直平分
B.两个三角形相似,两个三角形三边成比例
C.为空集,与B之一为空集
D.三角形是等腰三角形,三角形是等边三角形
【变式1】(25-26高一上·四川·期中)下列各题中,是的充要条件的是( )
A.
B.
C.:四边形是正方形,:四边形的对角线互相垂直且平分
D.:两个三角形全等,:两个三角形三边对应相等
【变式2】(25-26高一上·重庆南岸·阶段检测)下列选项中,是的充要条件的是( )
A., B.,
C., D.,
【变式3】(25-26高一上·全国·课后作业)如图,直线a,b被直线c所截.下列条件中,不是的充要条件的是( )
A. B.
C. D.
题型四 充分、必要、充要条件的判断
解题贴士:充分、必要、充要条件的判断方法
(1)定义法:若p⇒q,q p,则p是q的充分不必要条件;
若p q,q⇒p,则p是q的必要不充分条件;
若p⇒q,q⇒p,则p是q的充要条件;
若p q,q p,则p是q的既不充分也不必要条件.
(2)集合法:对于集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},具体情况如下:
若A⊆B,则p是q的充分条件;若A⊇B,则p是q的必要条件;
若A=B,则p是q的充要条件;若A⫋B,则p是q的充分不必要条件;
若A⫌B,则p是q的必要不充分条件.
【例4】(25-26高二下·浙江·阶段检测)“”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1】(25-26高二下·河南南阳·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.既不充分也不必要条件
【变式2】(25-26高二下·浙江台州·期末)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
【变式3】(25-26高二下·全国·期末)已知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
【变式4】(2025高二下·福建·学业考试)已知”三角形的三个内角都相等”是”三角形是等腰三角形”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.
题型五 充要条件的证明
解题贴士:充要条件的证明思路
在证明有关充要条件的问题时,通常从“充分性”和“必要性”两个方面来证明.在证明时,要注意:若证明“p的充要条件是q”,那么“充分性”是q⇒p,“必要性”是p⇒q;若证明“p是q的充要条件”,则与之相反.
【例5】已知a+b≠0,证明:a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
【变式1】证明:关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为1的充要条件是a+b+c=0.
【变式2】证明:“是方程的实数根”的充要条件是“”.
【变式3】已知是实数,集合,.求证:“”是“”的充要条件.
题型六 利用充分条件求参数的范围
解题贴士:充分条件的应用技巧
(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题;
(2)求解步骤:先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解.
【例6】(25-26高一上·福建泉州·期中)若是的充分条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26高一上·江苏南京·期中)若“”是“或”的充分不必要条件,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式2】(25-26高一上·河南郑州·期中)已知命题:“关于的方程有实根”.若为假命题的充分不必要条件为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3】(2022·山西晋中·二模)已知,,若是的充分不必要条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型七 利用必要条件求参数的范围
解题贴士:必要条件的应用技巧
(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题;
(2)求解步骤:先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解.
【例7】已知,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26高二下·天津·期中)若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【变式2】(25-26高一上·四川眉山·期中)已知,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3】(25-26高一上·山东德州·阶段检测)已知,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
基础通关
1.(25-26高二下·天津和平·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.既不充分也不必要条件
2.(2026·湖南株洲·模拟预测)“”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.(25-26高二下·浙江宁波·期末)已知,,则“”是“且”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.(25-26高一上·辽宁沈阳·期末)若,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
5.(25-26高一上·江苏南京·阶段检测)设,使“”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
6.(25-26高一上·江西上饶·阶段检测)若是的必要不充分条件,则实数a的可能取值为( )
A.2 B.3 C.0 D.4
7.(25-26高二下·河北邢台·阶段检测)已知集合,,则“且”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.(25-26高一上·河北邢台·阶段检测)下列条件是“”的充分条件的是( )
A., B.
C. D.
9.(25-26高一上·江苏连云港·期中)下列所给的各组p,q中,p是q必要条件的有( )
A.:,:
B.:,,:
C.:在中,,:在中,
D.:,:关于x的方程有两个不同的实数解
10.(23-24高一上·云南文山·阶段检测)下列结论中正确的是( )
A.“”是“”的充要条件
B.设,是集合,则“”是“”的充要条件
C.“,且”是“”的充分不必要条件
D.设是集合,则“”是“”的充要条件
11.“”是“”的_______________条件.
12.(25-26高二·全国·暑假作业)已知p是r的充分不必要条件,s是r的必要条件,q是s的充要条件,那么p是q的____________条件.
13.设,命题的充要条件是_________________.
14.已知全集,集合,,若“”是“”的充分不必要条件,求实数的取值范围.
15.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.
素养提升
16.(2026·辽宁大连·模拟预测)已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分必要条件 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
17.(25-26高二下·河南·阶段检测)已知,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
18.(2026·湖北武汉·模拟预测)现有一个迷宫如图所示,小球从,,三个口中的一个口滚动进入后,该口封闭,小球最终将从另一个口滚动出来,则“小球从口滚动进入”是“小球从口滚动出来”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
19.(25-26高一上·陕西渭南·期中)已知命题:“方程至少有一个解”,若的一个必要不充分条件为“”,则实数的取值范围是__________.
20.(24-25高一上·福建厦门·阶段检测)已知命题为真命题.设实数的取值集合为,
(1)求实数的取值集合;
(2)设集合,若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
迁移创新
21.(25-26高一上·广东东莞·阶段检测)已知集合.
(1)是否存在实数,使得是成立的充要条件,若存在,求出实数的值,若不存在,请说明理由;
(2)若是成立的必要不充分条件,求出的取值范围.
22.设a,b,c分别是的三条边,且.我们知道,如果为直角三角形,那么 (勾股定理).反过来,如果,那么为直角三角形(勾股定理的逆定理).由此可知, 为直角三角形的充要条件是.请利用边长a,b,c分别给出为锐角三角形和钝角三角形的一个充要条件.
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