专题03 充分条件与必要条件(重难点讲义) 数学人教A版必修第一册
2026-08-03
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精品
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,1.5 全称量词与存在量词 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 常用逻辑用语 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 416 KB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 徽率数学 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59062902.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦充分条件与必要条件核心知识点,从命题“若p则q”的真假与推出关系切入,系统梳理充分、必要、充要条件定义,结合集合包含关系判断条件类型,覆盖方程、不等式、几何等综合题型及充要条件证明步骤。
该资料逻辑分层清晰,重点与难点明确,题型含典例、变式及综合题,融入生活情境(如诗句、电路图)和高考拓展。通过集合关系培养数学思维,生活实例发展数学眼光,规范证明步骤提升数学语言表达,课中助力分层教学,课后帮助巩固查漏。
内容正文:
专题03 充分条件与必要条件
重点目标:
1. 理解命题 “若,则” 的真假与推出符号的对应关系,能准确判断简单命题能否推出.
2. 熟记充分条件、必要条件、充要条件的定义,能根据、区分三类条件.
3. 掌握用集合包含关系判断条件类型:对应是的充分条件,对应是的必要条件.
4. 会结合方程、不等式、几何图形基础题型,判定充分、必要、充要条件.
5. 能规范写出证明充要条件的两步逻辑:充分性证明、必要性证明.
难点目标:
1. 区分 “是的充分条件” 和 “是的必要条件” 逻辑语序,避免判断颠倒.
2. 处理含参数不等式、方程类条件判断,分类讨论参数取值,判断集合包含关系.
3. 理解 “充分不必要、必要不、充要、既不充分也不必要” 四类完整条件的划分标准.
4. 复杂几何命题(平行、垂直、图形判定)中推导双向推出关系,完整证明充要条件.
5. 逆向求解:已知是的充分 / 必要条件,反求参数取值范围.
1、 重点知识
(一)基础命题与推出关系
1. 命题形式:形如 “若,则”,为条件,为结论.
2. 推出符号:
· 若命题为真:(可以推出);
· 若命题为假:(推不出).
(二)三大基础条件定义
设原命题:若,则
1. 充分条件:,是的充分条件(有就足够推出);
2. 必要条件:,是的必要(没有就一定没有);
3. 充要条件:且,记作,是充要条件,二者等价.
(三)四类完整条件分类
· 充分不必要条件:,,对应集合;
· 必要不充分条件:,,对应集合;
· 充要条件:,对应集合;
· 既不充分也不必要条件:且,集合互不包含.
(四)集合判断法
设满足的元素集合为,满足的集合为
· 是的充分条件;
· 是的必要条件;
· 是的充要条件;
· 是的充分不必要条件;
· 是的必要不充分条件.
2、 难点知识
(一)逻辑语序易错难点
· 语序颠倒陷阱
“是的充分条件”;“是的必要条件”;
大量学生混淆二者推出方向,是选择第一易错点.
· 同义转换
是充分条件 的充分条件是;是必要条件 的必要条件是.
(二)含参数综合运算难点
1. 已知充分 / 必要条件,反求参数范围:
例:,,若是必要不充分,求取值;
解题核心:转化集合,数轴画区间,注意边界等号取舍.
2. 一元二次不等式结合条件,需讨论二次项系数、判别式.
(三)充要条件证明规范难点
证明是充要条件,必须分两段:① 充分性:由推;② 必要性:由推;
只证单向会直接丢分,解答题高频扣分点.
(四)几何综合推导难点
立体 / 平面几何判定定理双向推导:
例:“四边形是平行四边形” 充要条件是 “两组对边分别平行”;
几何命题单向成立、反向不成立,极易误判为充要.
(五)高考深度拓展拔高知识
1. 等价命题拓展
说明是等价命题,二者可以完全互相替换,化简大题条件.
1. 传递性拓展
若,则,连锁推出用于多层条件推导.
2. 否定形式拓展
是充分不必要,则是充分不必要;
等价转换:,复杂命题反向判断专用技巧.
4. 与集合、函数综合大题
高考压轴小问常结合函数单调性、零点存在、恒成立问题,用充分必要限定参数范围.
5. 生活逻辑拓展
结合实际语句判断充分 / 必要:如 “下雨” 是 “地面湿” 充分不必要条件.
(六)易混对比表
条件类型
推出关系
集合关系
核心口诀
充分不必要
小范围推大范围
必要不充分
大范围不能推小范围
充要条件
范围完全相等,双向都能推
既不充分也不必要
双向都推不出
无包含
两个集合互不相交 / 交叉
题型01 四大条件的判断
【典例1】:为空集,:、至少一个是空集,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】首先,判断对的推出关系:若、至少一个是空集,则必为空集,即;
若为空集,未必有、至少一个是空集(如),即.
所以:是的必要不充分条件.
【典例2】在中,,则“”是“为锐角三角形”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】B
【详解】在中,,
若为锐角三角形,则,解得,
因为,
所以“”是“为锐角三角形”的必要不充分条件
【典例3】设,“是偶数”是“n是偶数”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】C
【详解】是偶数等价于n是偶数,故为充要条件,故选:C.
【典例4】“”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】D
【分析】由,可得,再利用充分必要性的定义可得解.
【详解】由,可得,
故“”是“”的既不充分也不必要条件
故选:D
【变式1】王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其诗作《从军行》中的诗句“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关.黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”传诵至今.由此推断,其中最后一句“返回家乡”是“攻破楼兰”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】由题意,“不破楼兰终不还”即“不破楼兰”是“不还”的充分条件,即“不破楼兰”可以推出“不还”,但是反过来“不还”的原因有多种,比如战死沙场;
即如果已知“还”,一定是已经“破楼兰”,所以“还”是“破楼兰”的充分条件
【变式2】如图,现有四个电路图,已知:灯泡L亮,:开关闭合,则符合是的必要不充分条件的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据充分不必要条件的定义,结合物理常识,逐一检验,可得答案.
【详解】对于A选项:灯泡L亮,开关闭合;开关闭合,灯泡L不一定亮,即,
所以是的充分不必要条件,A错误;
对于B选项:灯泡L亮,开关不一定闭合;开关闭合,灯泡L不一定亮,即,
所以是的既不充分也不必要条件,B错误;
对于C选项:灯泡L亮,开关不一定闭合;开关闭合,灯泡L亮,即,
所以是的必要不充分条件,C正确;
对于D选项:灯泡L亮,开关闭合;开关闭合,灯泡L一定亮,即,
所以是的充分必要条件,D错误
【变式3】是方程有一个负数根的( )
A.必要不充分条件 B.充要条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】方程有一个负数根,若,此时,不成立,舍去;
若,则,此时方程在R上无解,舍去;
若,则,故,满足题意,
综上:是方程有一个负数根的充要条件.
【变式4】已知,为实数,则“与都是无理数”是“是无理数”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
【详解】取,显然有与都是无理数,但是有理数,
即“与都是无理数”推不出“是无理数”,
取,则,显然有是无理数,但不满足与都是无理数,
即“是无理数”推不出“与都是无理数”,
所以“与都是无理数”是“是无理数”的既不充分也不必要条件.
题型02 由条件关系求参数
角度1:已知充分条件求参数
【典例】已知集合或,.若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】
【详解】因为“”是“”的充分条件,所以,
当时,有,解得,满足;
当时,则有或,解得或,
综上,实数的取值范围为
【变式】集合设命题;命题,若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】
【详解】由题意,是的充分条件,则.
当时,此时,解得:;
当时,
若为单元素集,则,
解得,此时,符合题意;
若为双元素集,则,结合韦达定理,
则有,则不存在实数满足题意.
综上所述,实数的取值范围为.
角度2:已知必要条件求参数
【典例】已知全集,集合 .若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围.
【答案】
【详解】 ∵“”是“”的必要条件,∴,∴B⊆A.
当,即 时,,满足 B⊆A.
当时,由 B⊆A,得,解得:.
综上所述,实数 m的取值范围是.
【变式】设全集,集合,.若是成立的必要条件,求实数a的取值范围.
【答案】
【详解】因为是成立的必要条件,所以;
当时,,解得,此时满足题意;
当时,,解得,
综上所述,实数的取值范围是.
角度3:已知充分不必要条件求参数
【典例】已知全集,集合,.若“”是“”充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】.
【详解】(1)当时,,
因为,所以;;
(2)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a的取值范围为.
【变式】已知集合.已知,若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
【答案】
【详解】因为是的充分不必要条件,所以是的真子集,
则,且不同时取等号,解得,
所以实数的取值范围是.
角度4:已知必要不充分条件求参数
【典例】已知集合.若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【答案】
【详解】因为,
由是的必要不充分条件,得⫋,
当时,,解得,满足题意;
当时,则,解得,
综上,,故实数的取值范围为.
【变式】已知集合,集合.设命题p:;命题q:,若命题p是命题q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
【答案】
【详解】命题p是命题q的必要不充分条件,故为的真子集,
若,则,解得,
若,需满足或,
解得,
综上,实数m的取值范围为.
角度5:已知充要条件求参数
【典例】
是否存在m的值,使得是的充要条件,若存在求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】不存在,理由见详解
【详解】若存在m的值满足是的充要条件,则,
得,解得,无解,
故不存在这样的m符合题意.
【变式】设集合,命题,命题
若是的充要条件,求正实数的取值范围;
【答案】
【详解】由条件, 是的充要条件,
得,即,解得,
所以实数的取值范围是.
题型03 探求充要条件
【典例】设x,,则“”的充要条件是( )
A.不都为1 B.都不为1 C.都不为0 D.中至多有一个是1
【答案】B
【详解】因为即,即,
即等价于且,
故“”的充要条件是都不为1
【变式】已知下列所给的各组,中,是的充要条件的为( )
A.,
B.:两个三角形全等,:两个三角形的两边及其夹角分别对应相等
C.,
D.:两直角三角形的斜边相等,:两直角三角形全等
【答案】B
【详解】对于A选项,,解得:或,
所以,但,
故为的充分不必要条件,故A错误;
B选项:根据全等三角形的性质及判定可知,,故是的充要条件,故B正确;
C选项,由可得或,,则为的充分不必要条件,故C错误;
D选项,两直角三角形全等,则两直角三角形的斜边相等,
但两直角三角形的斜边相等,但两直角三角形不一定全等,
例如:中,,斜边,
中,,则斜边,
故为的必要不充分条件.
题型04 充分、必要条件的证明
角度1:证明充分不必要条件
【典例】已知集合,集合,证明:“”的充分不必要条件是“”;
【答案】证明见解析
【详解】证明:集合,则恒有,
∴,即一切奇数都属于A,即,则必有;
又,而,即,推不出,
∴“”的充分不必要条件是“”;
【变式】证明:“”是“”的充分不必要条件
【答案】证明见解析
【详解】充分性:当时,,充分性成立.
必要性:由,得,即,必要性不成立.
故“”是“”的充分不必要条件.
角度2:证明必要不充分条件
【典例】若实数、、满足,则称比接近,
判断:“比接近”是“”的什么条件(充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分又不必要条件),并加以证明.
【答案】必要不充分条件,证明见解析
【详解】必要不充分条件,证明如下:
若比接近,则,
由可得,即,可得,
若,则,即,此时,,
若,则,则,则,此时,,
所以,“比接近”“”,
另一方面,若,取,,则,
所以,“比接近” “”,
因此,“比接近”是“”的必要不充分条件.
【变式】已知集合,非空集合.是否存在实数m,使得是的必要不充分条件,若存在,求出m取值范围,若不存在,说明理由.
【答案】
【详解】若是的必要不充分条件,则且,
由得
结合,解得,
此时的右端点,所以,即成立,
因此存在实数,其取值范围为.
角度3:证明充要条件
【典例】已知a+b≠0,证明a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
【答案】证明见解析.
【详解】证明:先证充分性:
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
因为a+b≠0,所以a+b-1=0
即a+b=1,成立
综上a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.
【变式】证明:“”是“关于的方程有一正一负根”的充要条件.
【答案】证明:
充分性:若,则关于的方程有一正一负根,证明如下:
当时,,
所以方程有两个不相等的实根,
设两根分别为,,则,所以方程有一正一负根,
故充分性成立,
必要性:若“关于的方程有一正一负根”,则,证明如下:
设方程一正一负根分别为,,则,
所以,所以若“关于的方程有一正一负根”,则,
故必要性成立,
所以“”是“关于的方程有一正一负根”的充要条件.
题型05 充分条件与必要条件综合题
【典例1】已知集合,集合.
(1)若且,求实数的取值范围;
(2)设,若的充分不必要条件是,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(2)根据题意,转化为,分和,两种情况讨论,列出不等式组,即可求解.
【详解】(1)由集合,
因为,可得,解得,
若,可得,解得,则当,可得或,
又因为且,可得,所以实数的取值范围为.
(2)解:因为成立的充分不必要条件是成立,
又因为,所以是的真子集,
因为,
所以或,
①当,即时,此时,则,满足题意;
②当时,则满足或,
解得或
综上,实数的取值范围为.
【典例2】已知有限集,若中元素满足,则称集合为“复活集”
(1)判断集合是否为“复活集”,并说明理由;
(2)若,均为正数,且为“复活集”,求的取值范围;
(3)证明:当时,命题:“是复活集”与命题:“”互为充要条件.
【答案】(1)是“复活集”,理由见解析
(2)
(3)证明见解析
【详解】(1)因为,
所以集合是 “复活集”.
(2)由为“复活集”, 设,
因此是一元二次方程的两个不等正根,
于是,且,解得,
所以的取值范围是.
(3)若是复活集时,
不妨设中元素满足,且,
显然,则,而,即有,
因此,则,解得,
所以,即;
当时,
,故是“复活集”,即.
综上可知,当时,
命题:“是复活集”与命题:“”互为充要条件.
【变式1】在和中.
(1)设,设,判断是的什么条件:
(2)你能再写出一些的必要不充分条件吗?(最少写三个)
(3)在中,设,证明是等边三角形的充要条件是:.
【答案】(1)必要非充分条件
(2)答案见解析;
(3)证明见解析.
【详解】(1)由,得,即,
由两边及一边对角对应相等的两个三角形不一定全等,知不能推出,
所以是的必要非充分条件.
(2)的必要不充分条件有:
①,
显然两个三角形全等,其对应角相等,而有两组对应角相等的两个三角形相似,不一定全等,
因此是的必要不充分条件;
②,
显然两个三角形全等,其面积相等,而面积相等的两个三角形图形不确定,不一定全等,
因此是的必要不充分条件;
③,
显然两个三角形全等,其对应边相等,对应角相等,而一组对应边及据对角相等的两个三角形不确定,不一定全等,
因此是的必要不充分条件.
(3)必要性:若为等边三角形,即,
显然,因此;
充分性:若,
则,
于是,即,因此是等边三角形,
所以“是等边三角形”的充要条件是“”.
【变式2】当时,定义运算:当时,;当时,;当或时,;当时,;当时,.
(1)计算;
(2)证明,“或”是“”的充要条件.
【答案】(1)1;(2)证明见解析
【详解】(1).
(2)证明:先证充分性:当或时,则,
即或是的充分条件;
再证必要性:当时,
显然当时,,当时,,
即与均不合题意,
当时,由,则,
当时,由,则,
即“或”是“”的必要条件,
综上,命题得证.
【巩固训练】
1. 设,,则( )
A.既是的充分条件,也是的必要条件
B.是的充分条件,但不是的必要条件
C.是的必要条件,但不是的充分条件
D.既不是的充分条件,也不是的必要条件
【答案】C
【详解】由可得或,
命题不一定推出命题,命题不是命题的充分条件;
命题可推出命题,命题是命题的必要条件,
是的必要不充分条件.
2. “为整数” 是 “为整数” 的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】当时,为整数,故不一定是整数,而当是整数时,一定是整数,所以“为整数”是“为整数”的必要不充分条件.
3. 已知集合,,若:,:,是的必要不充分条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】是的必要不充分条件,则是的真子集,
当,即时,符合题意;
当,即时,,则且两个等号不能同时取得,解得,所以,
综上,,
4. (多选)下列是“集合是集合的子集”的必要条件的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】若,则,,
故是“集合是集合的子集”的必要条件的是AC选项.
5. (多选)王之涣《登鹳雀楼》中的诗句“白日依山尽,黄河入海流;欲穷千里目,更上一层楼”隐含了“只有更上一层楼,才能穷千里目”的逻辑关系,请判断以下哪些选项正确( )
A.“更上一层楼”是“能穷千里目”的充分条件.
B.“更上一层楼”是“能穷千里目”的必要条件.
C.“能穷千里目”是“更上一层楼”的充分条件.
D.“能穷千里目”是“更上一层楼”的必要条件.
【答案】BC
【详解】由题意可知只有更上一层楼才能穷千里目,但仅更上一层楼,未必能穷千里目,
所以“更上一层楼”是“能穷千里目”的必要条件,“能穷千里目”是“更上一层楼”的充分条件;
故A错误,B正确,故C正确,D错误.
6. 已知是的充分不必要条件,是的必要条件,是的充要条件,那么是的_________条件.
【答案】充分不必要
【详解】由已知得,,,.
但由于推不出,所以推不出,
故是的充分不必要条件.
7. (多选)下列说法正确的是( )
A.已知,,则“”是“”的必要不充分条件
B.“是方程的一个实数根”的充要条件是“”
C.“”是“”的必要不充分条件
D.设,,则“”是“”的必要不充分条件
【答案】ABD
【详解】对于A,若,显然有,但得不到,即推不出,
若,则,即,所以可以推出,故A正确,
对于B,若是方程的一个实数根,则,即,
若,由,得到,即,
当时,,当时,或,
所以可以推出是方程的一个实数根,
则“是方程的一个实数根”是“”的充要条件,故B正确,
对于C,若,则,又由,得到或,
所以“”是“”的充分不必要条件,故C不正确,
对于D,若,时,,所以推不出,若,则必有且,
所以“”是“”的必要不充分条件,故D正确,
故选:ABD.
8. 已知和,且是的必要条件但不是充分条件,则实数的取值集合为________.
【答案】
【详解】由,得或,故;
由,得:,故;
“ 是 的必要条件但不是充分条件”等价于 且 ,
或 ,
解得:或.
故答案为:
9. 已知集合,集合或.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设,,若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1);(2)或
【详解】(1)已知,或,若,
则A的所有元素都不在B中,可得不等式组: ,
解得,即m的取值范围为;
(2)若p是q的充分条件,则,即A的所有元素都属于B,
因此有两种情况: ① ,此时,解得;
② ,此时,解得,
综上,m的取值范围是或.
10. 请选择“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”填入下面空格处.并完成第(2)问的证明.
(1)是的___________条件:
(2)已知,证明:成立的___________条件是.
提示:
【答案】(1)必要不充分
(2)充要,证明见解析
【详解】(1)当时,令,此时不成立,
当时,可得且,
所以,
所以是的必要不充分条件.
(2)成立的充要条件是.
先证必要性:
;
再证充分性:
,
即:
,即.
综上所述:成立的充要条件是.
【强化训练】
1. 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
【详解】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.
2. 已知 ,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】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.
3. 设集合,集合,则“”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,
若,则,所以,解得,
当时,,此时,
所以是的充要条件,
故“”的一个必要不充分条件是.
4. (多选)“集合只有个真子集”的充分不必要条件有( )
A. B. C. D.
【答案】CD
【详解】因为集合只有个真子集,所以集合中有个元素,
因为 ,则有:
当时,,
当时,,
当时,,
因集合中只有个元素,则,
所给选项中: , ,
所以只有C和D中的范围符合充分不必要条件,
5. (多选)下列命题为真命题的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.“”是“”的充分条件
C.“”是“”的充要条件
D.“”是“”的必要不充分条件
【答案】AC
【详解】对于A,若,则,故充分性成立;
若,取,则,故必要性不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件,故A正确;
对于B,若,但时,,故充分性不成立;
若,则,故必要性成立,
所以“”是“”的必要不充分条件,故B错误;
对于C,若,
等式变形为,所以,故充分性成立;
若,则,故必要性成立,
所以“”是“”的充要条件,故C正确;
对于D,若,例如,,则,“”不成立,故充分性不成立;
若,则当时,,故必要性不成立,
所以“”是“”的既不充分也不必要条件,故D错误.
6. 给出下列命题:
①已知集合或,则集合A的真子集个数是4;
②“”是“”的必要不充分条件;
③“”是“方程有一个正根和一个负根”的必要不充分条件;
④设,则“”是“”的必要不充分条件.
其中所有正确命题的序号是______.
【答案】③④
【详解】①,,故真子集个数为个,故①错误;
②由,可得或,
故“”是“”的充分不必要条件,故②错误;
③由开口向上且对称轴为,
只需即可保证原方程有一个正根和一个负根,
故“”是“方程有一个正根和一个负根”的必要不充分条件,故③正确;
④当,时,不成立;当时,且,
故“”是“”的必要不充分条件,故④正确.
故答案为:③④.
7. 已知非空集合,.若“”是“”的充分而不必要条件,实数a的取值范围是______.
【答案】
【详解】因为“”是“”充分不必要条件,所以是的真子集,
又,,
所以,所以;
当时,是的真子集;
当时,也满足是的真子集,
综上所述:.
8. 数学的一些概念我们往往可以用生活中发生的故事来理解:
近期,某校校园论坛发生了一起网暴事件,请根据下面五个事实来完成以下题目:
p: 蔡宇杰在朋友圈发了“独来独往的生活也很舒服”.
q: 宋某将该朋友圈截图发至校园论坛.
r: 宋某在帖子中附带蔡宇杰的照片并用特别恶毒的语言辱骂蔡宇杰.
s: 论坛出现针对蔡宇杰的网络暴力.
t: 宋某称自己“只是转发内容,没有鼓励网暴”.
经警方调查,确认 p、q、r、s 均为事实,t 是宋某的单方面辩解.在对应空格中填上“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”或“既不充分也不必要条件”:
(i)q 是 s 的________.
(ii)r 是 s 的________.
(iii)“宋某未直接辱骂”是“宋某无需承担责任”的________.
【答案】 必要不充分条件 充分不必要条件 必要不充分条件
【详解】(i)在本题的情境中,网络暴力是截图加上恶毒的语言辱骂共同作用的结果,因此q 是 s 的不充分条件;
网络暴力是在校园论坛上发生的,其起因是宋某将蔡宇杰的朋友圈内容截图和转发行为,如果没有宋某的这一行为,该事件就不会发生,故q 是 s 的必要条件,
故q 是 s 的必要不充分条件;
(ii)宋某在帖子中附带蔡宇杰的照片并用特别恶毒的语言辱骂蔡宇杰,这必然导致论坛出现针对蔡宇杰的网络暴力,所以r 是 s 的充分条件,
但网络暴力的产生不一定是由宋某的这一行为发生的,可能是其他人的行为发生的,所以r 是 s 的不必要条件,
故r 是 s 的充分不必要条件;
(iii)宋某不直接辱骂,他有其他违法行为仍需承担责任,所以“宋某未直接辱骂”是“宋某无需承担责任”的不充分条件,
若宋某直接辱骂了,他显然是需承担责任的,所以“宋某未直接辱骂”是“宋某无需承担责任”的必要条件,
故“宋某未直接辱骂”是“宋某无需承担责任”的必要不充分条件.
9. 已知集合,集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)设,,若是的充分条件,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【详解】(1)当时,或,则,
又因为,故.
(2)因为,集合或,且,
所以,解得,故实数的取值范围是.
(3)因为是的充分条件,则,所以或,解得或,
因此实数的取值范围是或.
10. 已知集合,其中,新定义1个性质G;若对任意的,必有,则称集合A具有性质G.由A中元素可构成两个点集P和Q:,,其中P中有m个元素,Q中有n个元素.
(1)已知集合与集合和集合,判断它们是否具有性质G,若有,则直接写出其对应的集合P,Q;若无,请说明理由;
(2)集合A具有性质G,若,求:集合Q最多有几个元素?
(3)试判断:集合A具有性质G是的什么条件,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)4950;(3)充分不必要条件,理由见解析
【详解】(1)由于,不符合定义故不具有性质;
集合具有性质,对应集合,;
集合不是整数集,所以不具有性质.
(2)由题意可知集合A的元素构成有序数对 ,共有个,
因为,所以
又因为时,,所以时,,
所以集合的元素个数不超过个,
取,则中元素的个数为4950个,
故中元素的个数最多4950.
(3)充分不必要条件,理由如下:
当集合具有性质时,
①对于,根据定义可知:,
又因为集合具有性质,则,
如果,是中的不同元素,那么,中至少有一个不成立,
于是,中至少有一个不成立,
故和也是中不同的元素,
可见的元素个数不多于的元素个数,即,
②对于,根据定义可知:,
又因为集合具有性质,则,
如果,是中的不同元素,那么,中至少有一个不成立,
于是,中至少有一个不成立,
故和也是中不同的元素,可见的元素个数不多于的元素个数,即,
由①②可知.
若,则,
,
满足,而集合不具有性质.
所以集合具有性质是的充分不必要条件.
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专题03 充分条件与必要条件
重点目标:
1. 理解命题 “若,则” 的真假与推出符号的对应关系,能准确判断简单命题能否推出.
2. 熟记充分条件、必要条件、充要条件的定义,能根据、区分三类条件.
3. 掌握用集合包含关系判断条件类型:对应是的充分条件,对应是的必要条件.
4. 会结合方程、不等式、几何图形基础题型,判定充分、必要、充要条件.
5. 能规范写出证明充要条件的两步逻辑:充分性证明、必要性证明.
难点目标:
1. 区分 “是的充分条件” 和 “是的必要条件” 逻辑语序,避免判断颠倒.
2. 处理含参数不等式、方程类条件判断,分类讨论参数取值,判断集合包含关系.
3. 理解 “充分不必要、必要不、充要、既不充分也不必要” 四类完整条件的划分标准.
4. 复杂几何命题(平行、垂直、图形判定)中推导双向推出关系,完整证明充要条件.
5. 逆向求解:已知是的充分 / 必要条件,反求参数取值范围.
1、 重点知识
(一)基础命题与推出关系
1. 命题形式:形如 “若,则”,为条件,为结论.
2. 推出符号:
· 若命题为真:(可以推出);
· 若命题为假:(推不出).
(二)三大基础条件定义
设原命题:若,则
1. 充分条件:,是的充分条件(有就足够推出);
2. 必要条件:,是的必要(没有就一定没有);
3. 充要条件:且,记作,是充要条件,二者等价.
(三)四类完整条件分类
· 充分不必要条件:,,对应集合;
· 必要不充分条件:,,对应集合;
· 充要条件:,对应集合;
· 既不充分也不必要条件:且,集合互不包含.
(四)集合判断法
设满足的元素集合为,满足的集合为
· 是的充分条件;
· 是的必要条件;
· 是的充要条件;
· 是的充分不必要条件;
· 是的必要不充分条件.
2、 难点知识
(一)逻辑语序易错难点
· 语序颠倒陷阱
“是的充分条件”;“是的必要条件”;
大量学生混淆二者推出方向,是选择第一易错点.
· 同义转换
是充分条件 的充分条件是;是必要条件 的必要条件是.
(二)含参数综合运算难点
1. 已知充分 / 必要条件,反求参数范围:
例:,,若是必要不充分,求取值;
解题核心:转化集合,数轴画区间,注意边界等号取舍.
2. 一元二次不等式结合条件,需讨论二次项系数、判别式.
(三)充要条件证明规范难点
证明是充要条件,必须分两段:① 充分性:由推;② 必要性:由推;
只证单向会直接丢分,解答题高频扣分点.
(四)几何综合推导难点
立体 / 平面几何判定定理双向推导:
例:“四边形是平行四边形” 充要条件是 “两组对边分别平行”;
几何命题单向成立、反向不成立,极易误判为充要.
(五)高考深度拓展拔高知识
1. 等价命题拓展
说明是等价命题,二者可以完全互相替换,化简大题条件.
1. 传递性拓展
若,则,连锁推出用于多层条件推导.
2. 否定形式拓展
是充分不必要,则是充分不必要;
等价转换:,复杂命题反向判断专用技巧.
4. 与集合、函数综合大题
高考压轴小问常结合函数单调性、零点存在、恒成立问题,用充分必要限定参数范围.
5. 生活逻辑拓展
结合实际语句判断充分 / 必要:如 “下雨” 是 “地面湿” 充分不必要条件.
(六)易混对比表
条件类型
推出关系
集合关系
核心口诀
充分不必要
小范围推大范围
必要不充分
大范围不能推小范围
充要条件
范围完全相等,双向都能推
既不充分也不必要
双向都推不出
无包含
两个集合互不相交 / 交叉
题型01 四大条件的判断
【典例1】:为空集,:、至少一个是空集,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
【典例2】在中,,则“”是“为锐角三角形”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
【典例3】设,“是偶数”是“n是偶数”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
【典例4】“”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
【变式1】王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其诗作《从军行》中的诗句“青海长云暗雪山,孤城遥望玉门关.黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”传诵至今.由此推断,其中最后一句“返回家乡”是“攻破楼兰”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】如图,现有四个电路图,已知:灯泡L亮,:开关闭合,则符合是的必要不充分条件的电路图是( )
A. B.
C. D.
【变式3】是方程有一个负数根的( )
A.必要不充分条件 B.充要条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式4】已知,为实数,则“与都是无理数”是“是无理数”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
题型02 由条件关系求参数
角度1:已知充分条件求参数
【典例】已知集合或,.若“”是“”的充分条件,求实数的取值范围.
【变式】集合设命题;命题,若是的充分条件,求实数的取值范围.
角度2:已知必要条件求参数
【典例】已知全集,集合 .若“”是“”的必要条件,求实数的取值范围.
【变式】设全集,集合,.若是成立的必要条件,求实数a的取值范围.
角度3:已知充分不必要条件求参数
【典例】已知全集,集合,.若“”是“”充分不必要条件,求实数的取值范围.
【变式】已知集合.已知,若是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
角度4:已知必要不充分条件求参数
【典例】已知集合.若是的必要不充分条件,求实数的取值范围.
【变式】已知集合,集合.设命题p:;命题q:,若命题p是命题q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
角度5:已知充要条件求参数
【典例】
是否存在m的值,使得是的充要条件,若存在求出m的值;若不存在,请说明理由.
【变式】设集合,命题,命题
若是的充要条件,求正实数的取值范围;
题型03 探求充要条件
【典例】设x,,则“”的充要条件是( )
A.不都为1 B.都不为1 C.都不为0 D.中至多有一个是1
【变式】已知下列所给的各组,中,是的充要条件的为( )
A.,
B.:两个三角形全等,:两个三角形的两边及其夹角分别对应相等
C.,
D.:两直角三角形的斜边相等,:两直角三角形全等
题型04 充分、必要条件的证明
角度1:证明充分不必要条件
【典例】已知集合,集合,证明:“”的充分不必要条件是“”;
【变式】证明:“”是“”的充分不必要条件
角度2:证明必要不充分条件
【典例】若实数、、满足,则称比接近,
判断:“比接近”是“”的什么条件(充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分又不必要条件),并加以证明.
【变式】已知集合,非空集合.是否存在实数m,使得是的必要不充分条件,若存在,求出m取值范围,若不存在,说明理由.
角度3:证明充要条件
【典例】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】证明:“”是“关于的方程有一正一负根”的充要条件.
题型05 充分条件与必要条件综合题
【典例1】已知集合,集合.
(1)若且,求实数的取值范围;
(2)设,若的充分不必要条件是,求实数的取值范围.
【典例2】已知有限集,若中元素满足,则称集合为“复活集”
(1)判断集合是否为“复活集”,并说明理由;
(2)若,均为正数,且为“复活集”,求的取值范围;
(3)证明:当时,命题:“是复活集”与命题:“”互为充要条件.
【变式1】在和中.
(1)设,设,判断是的什么条件:
(2)你能再写出一些的必要不充分条件吗?(最少写三个)
(3)在中,设,证明是等边三角形的充要条件是:.
【变式2】当时,定义运算:当时,;当时,;当或时,;当时,;当时,.
(1)计算;
(2)证明,“或”是“”的充要条件.
【巩固训练】
1. 设,,则( )
A.既是的充分条件,也是的必要条件 B.是的充分条件,但不是的必要条件
C.是的必要条件,但不是的充分条件 D.既不是的充分条件,也不是的必要条件
2. “为整数” 是 “为整数” 的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3. 已知集合,,若:,:,是的必要不充分条件,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4. (多选)下列是“集合是集合的子集”的必要条件的是( )
A. B.
C. D.
5. (多选)王之涣《登鹳雀楼》中的诗句“白日依山尽,黄河入海流;欲穷千里目,更上一层楼”隐含了“只有更上一层楼,才能穷千里目”的逻辑关系,请判断以下哪些选项正确( )
A.“更上一层楼”是“能穷千里目”的充分条件.
B.“更上一层楼”是“能穷千里目”的必要条件.
C.“能穷千里目”是“更上一层楼”的充分条件.
D.“能穷千里目”是“更上一层楼”的必要条件.
6. 已知是的充分不必要条件,是的必要条件,是的充要条件,那么是的_________条件.
7. (多选)下列说法正确的是( )
A.已知,,则“”是“”的必要不充分条件
B.“是方程的一个实数根”的充要条件是“”
C.“”是“”的必要不充分条件
D.设,,则“”是“”的必要不充分条件
8. 已知和,且是的必要条件但不是充分条件,则实数的取值集合为________.
9. 已知集合,集合或.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)设,,若是的充分条件,求实数的取值范围.
10. 请选择“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”填入下面空格处.并完成第(2)问的证明.
(1)是的___________条件:
(2)已知,证明:成立的___________条件是.
提示:
【强化训练】
1. 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
2. 已知 ,,若是的必要条件,则实数的范围是( )
A. B.
C. D.
3. 设集合,集合,则“”的一个必要不充分条件是( )
A. B. C. D.
4. (多选)“集合只有个真子集”的充分不必要条件有( )
A. B. C. D.
5. (多选)下列命题为真命题的是( )
A.“”是“”的充分不必要条件
B.“”是“”的充分条件
C.“”是“”的充要条件
D.“”是“”的必要不充分条件
6. 给出下列命题:
①已知集合或,则集合A的真子集个数是4;
②“”是“”的必要不充分条件;
③“”是“方程有一个正根和一个负根”的必要不充分条件;
④设,则“”是“”的必要不充分条件.
其中所有正确命题的序号是______.
7. 已知非空集合,.若“”是“”的充分而不必要条件,实数a的取值范围是______.
8. 数学的一些概念我们往往可以用生活中发生的故事来理解:
近期,某校校园论坛发生了一起网暴事件,请根据下面五个事实来完成以下题目:
p: 蔡宇杰在朋友圈发了“独来独往的生活也很舒服”.
q: 宋某将该朋友圈截图发至校园论坛.
r: 宋某在帖子中附带蔡宇杰的照片并用特别恶毒的语言辱骂蔡宇杰.
s: 论坛出现针对蔡宇杰的网络暴力.
t: 宋某称自己“只是转发内容,没有鼓励网暴”.
经警方调查,确认 p、q、r、s 均为事实,t 是宋某的单方面辩解.在对应空格中填上“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”或“既不充分也不必要条件”:
(i)q 是 s 的________.
(ii)r 是 s 的________.
(iii)“宋某未直接辱骂”是“宋某无需承担责任”的________.
9. 已知集合,集合或.
(1)当时,求;
(2)若,求实数的取值范围;
(3)设,,若是的充分条件,求实数的取值范围.
10. 已知集合,其中,新定义1个性质G;若对任意的,必有,则称集合A具有性质G.由A中元素可构成两个点集P和Q:,,其中P中有m个元素,Q中有n个元素.
(1)已知集合与集合和集合,判断它们是否具有性质G,若有,则直接写出其对应的集合P,Q;若无,请说明理由;
(2)集合A具有性质G,若,求:集合Q最多有几个元素?
(3)试判断:集合A具有性质G是的什么条件,请说明理由.
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