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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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
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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. / 学科网(北京)股份有限公司 $ 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. / 学科网(北京)股份有限公司 $

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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
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