内容正文:
常用逻辑用语
集合与逻辑 · 专题篇
充分条件与必要条件的判断
一、四种条件的定义
由 能推出 ,则 是 的充分条件, 是 的必要条件。
两个方向都能推,则 是 的充要条件。
两个方向都不能推,则 是 的既不充分也不必要条件。
二、集合语言的翻译
记 的解集为 、 的解集为 :由 推出 等价于 。
于是: 是 的真子集时对应充分不必要; 是 的真子集时对应必要不充分; 对应充要。
三、一句话判据
范围小的推范围大的:小范围是充分条件,大范围是必要条件。
例1(单选·★☆☆☆☆)
“”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
变式1-1(单选·★☆☆☆☆)
中,“为锐角”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
例2(单选·★☆☆☆☆)
“”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2-1(单选·★☆☆☆☆)
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2-2(单选·★☆☆☆☆)
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
例3(单选·★☆☆☆☆)
设,则“”是“”成立的
A. 充要不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充要也不必要条件
变式3-1(单选·★☆☆☆☆)
“”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
命题真假的判断
一、判真的做法
要说明一个命题为真,必须给出理由;要说明它为假,举出一个反例即可。
二、常用反例
取特殊值:、、区间的端点、使某个因式为零的值。
三、集合运算结果的真假
判断 、、 的结果是否正确,先把参与运算的集合都化成最简形式。
例4(单选·★☆☆☆☆)
设集合,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
例5(单选·★★☆☆☆)
已知全集为,集合,集合,则下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
变式5-1(多选·★★★☆☆)
下列命题正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
例6(单选·★★★☆☆)
已知命题:,,则下列结论正确的是( )
A. 为真命题,且命题的否定为:,
B. 为真命题,且命题的否定为:,
C. 为假命题,且命题的否定为:,
D. 为假命题,且命题的否定为:,
全称量词与存在量词的否定
一、两条否定规则
「对一切 , 成立」的否定是「存在 ,使 不成立」。
「存在 ,使 成立」的否定是「对一切 , 都不成立」。
二、改哪两处
量词与结论各改一处;量词后面的范围不动。
三、常见的取反
大于的反面是小于等于,小于的反面是大于等于,等于的反面是不等于,属于的反面是不属于。
例7(单选·★☆☆☆☆)
命题“,”的否定为( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
变式7-1(单选·★☆☆☆☆)
命题“,”的否定为( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
变式7-2(单选·★☆☆☆☆)
已知命题,总有,则命题的否定为( )
A. ,使得
B. ,使得
C. ,总有
D. ,总有
变式7-3(填空·★★☆☆☆)
全称量词命题,它的否定:______
例8(单选·★☆☆☆☆)
命题“,”的否定为( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
变式8-1(单选·★☆☆☆☆)
命题“,能被整除”的否定是( )
A. ,不能被整除
B. ,能被整除
C. ,不能被整除
D. ,不能被整除
变式8-2(填空·★★☆☆☆)
命题“”的否定是______.
例9(单选·★☆☆☆☆)
已知命题p:菱形不是矩形,该命题的否定是( )
A. 菱形是矩形
B. 存在一个菱形,它是矩形
C. 存在菱形不是矩形
D. 存在是菱形的矩形
全称命题与存在命题的真假与求参
一、二次不等式恒成立
对一切实数成立等价于 且 。
对一切实数成立等价于 且 。
对一切实数成立等价于 且 。
二、存在命题为假
「存在 使 」为假,等价于「对一切 都有 」为真。
三、二次项系数可能为零
时不等式退化为一次,需要单独讨论。
例10(单选·★☆☆☆☆)
已知命题“,”是假命题,则实数的取值范围是( )
A.
B. 或
C.
D. 或
变式10-1(填空·★★☆☆☆)
若命题“,”是假命题,则a的取值范围为__________.
例11(单选·★☆☆☆☆)
若命题“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
变式11-1(填空·★★☆☆☆)
已知命题:“,”为假命题,则的取值范围是____________.
例12(单选·★★☆☆☆)
已知,若“,”为假命题,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
由充分必要关系求参数范围
一、翻译成包含
是 的充分条件等价于 。
是 的必要条件等价于 。
是 的充分不必要条件等价于 是 的真子集。
是 的必要不充分条件等价于 是 的真子集。
二、区间包含的代数判据
等价于 且 。
端点取等与否由两个区间各自的开闭决定。
例13(填空·★★☆☆☆)
已知,,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围为___________.
变式13-1(多选·★★★☆☆)
已知命题,命题,且命题是的必要不充分条件,则( )。
A. 是的充分不必要条件
B. 是的充分不必要条件
C. 命题可以是“”
D. 命题可以是“”
例14(单选·★★★☆☆)
若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
例15(填空·★★★☆☆)
设;。若是的充分条件,则实数的取值范围是__________.
变式15-1(单选·★★☆☆☆)
使命题“”为假命题的一个必要不充分条件是( )
A.
B.
C.
D.
充要条件在具体情境中的应用
一、通用流程
把两个条件各自的解集求出来,再比包含关系。
二、单调函数的充要转化
若 单调递增,则 等价于 。
若 单调递减,则 等价于 。
三、结构识别
两端可整理成同一个函数的取值形式时,先化成同一函数,再比较两个函数值。
等价于两个复数对应的向量同向。
例16(单选·★☆☆☆☆)
已知,则“”是“为偶函数”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
变式16-1(单选·★★☆☆☆)
已知,则“”是“为奇函数”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
变式16-2(单选·★☆☆☆☆)
设关于x的方程有实数解,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. 既不充分也不必要条件
变式16-3(单选·★★☆☆☆)
在中,“”是“为直角三角形”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
例17(单选·★★☆☆☆)
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
例18(单选·★★☆☆☆)
已知复数,(,i为虚数单位),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18-1(单选·★☆☆☆☆)
已知复数,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
变式18-2(单选·★★☆☆☆)
设是非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件
D. 既不充分也不必要条件
变式18-3(单选·★☆☆☆☆)
设,“曲线为椭圆”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18-4(单选·★★☆☆☆)
已知为空间中两条直线,为平面,,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. 即不充分也不必要条件
变式18-5(单选·★☆☆☆☆)
“”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
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常用逻辑用语
集合与逻辑 · 专题篇
充分条件与必要条件的判断
一、四种条件的定义
由 能推出 ,则 是 的充分条件, 是 的必要条件。
两个方向都能推,则 是 的充要条件。
两个方向都不能推,则 是 的既不充分也不必要条件。
二、集合语言的翻译
记 的解集为 、 的解集为 :由 推出 等价于 。
于是: 是 的真子集时对应充分不必要; 是 的真子集时对应必要不充分; 对应充要。
三、一句话判据
范围小的推范围大的:小范围是充分条件,大范围是必要条件。
例1(单选·★☆☆☆☆)
“”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
【切入点】两个条件都含对数。真数要为正,所以 、 的符号由条件本身就能带出来,先把这一层用上。
【关键】 在 上单调递增,所以 与 完全等价:由不等式本身就能读出 、,反过来也成立。两个方向都通,是充要条件。
【易错】只验证一个方向就下结论。判断充要必须两个方向都看:这里若忽略定义域,会误以为它与「」是一回事,而「」并不要求两边为正,方向就判错了。
故选 A。
【答案】A
变式1-1(单选·★☆☆☆☆)
中,“为锐角”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
【切入点】条件落在三角形的内角上。内角天然被限制在 与 之间,这一点决定了 的符号。
【关键】 为锐角时 ,正弦为正,充分性成立。反过来, 时 恒成立, 可以是钝角,所以由 推不出 为锐角。
【易错】把 与「 在第一或第二象限」混为一谈。在三角形里 只能取 ,此时 恒正,这个条件其实没提供新信息。
故选 A。
【答案】A
例2(单选·★☆☆☆☆)
“”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
【切入点】两个条件的解集都能写出来,把它们化成区间,看谁的包含谁。
【关键】 即 ,解集是 ; 的解集是 。前者整个落在后者里面,所以由第一个能推出第二个,反过来不行,是充分不必要条件。
【易错】把包含方向看反。判据是「小范围推大范围」:解集小的那个是充分条件,解集大的那个是必要条件。记口诀可以,但推的时候仍要老实比较两个区间。
故选 A。
【答案】A
变式2-1(单选·★☆☆☆☆)
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
【切入点】一边是绝对值与不等式,一边是平方后比较大小,先看能不能从左边推出右边。
【关键】 说明 比 的绝对值还大,于是 是正数,两边平方得 ,充分性成立。反过来不行:取 、, 成立,但 不成立。
【易错】把 当成与 等价。平方后比较大小丢掉了符号信息,只有在两边都非负时才与原不等式同向。
故选 A。
【答案】A
变式2-2(单选·★☆☆☆☆)
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
【切入点】两个条件都带着「、」的前提,一个是不等式、一个是等式。先看等式能不能推出不等式。
【关键】由 及基本不等式 得 ,即 ,必要性成立。反过来,取 、,此时 ,但 不等于 ,充分性不成立。
【易错】把「」看成比「」更强的条件。这里恰好相反:给定 后 被限制在一个范围内,而 覆盖了远多于此的情形。
故选 B。
【答案】B
例3(单选·★☆☆☆☆)
设,则“”是“”成立的
A. 充要不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充要也不必要条件
【切入点】两个条件都只含 、 的大小,没有别的背景。这类题去看 的单调性最省事。
【关键】 在整个实数范围内单调递增: 时它是 , 时它是 ,两段都递增且在 处接得上。单调函数满足「」与「」等价,所以两个条件互为充要。
【易错】分正负讨论时漏掉同号的一支。若只讨论同为正的情形,会以为结论只在 时成立;把一正一负、同为负的情形一并验证,才能确认等价。
故选 C。
【答案】C
变式3-1(单选·★☆☆☆☆)
“”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
【切入点】一个条件是指数式、一个是幂式,先把它们各自化成 与 的关系。
【关键】由 得 ;由 两边立方得 ,也就是 。两个结论既不同向也不能互推:取 、 时绝对值的大小关系成立而 不成立;取 、 时恰好相反。所以两个方向都不通。
【易错】把 直接当成 。指数为偶次的分数时底数可以取负,比较的其实是绝对值。这类题举一组反例最快。
故选 D。
【答案】D
命题真假的判断
一、判真的做法
要说明一个命题为真,必须给出理由;要说明它为假,举出一个反例即可。
二、常用反例
取特殊值:、、区间的端点、使某个因式为零的值。
三、集合运算结果的真假
判断 、、 的结果是否正确,先把参与运算的集合都化成最简形式。
例4(单选·★☆☆☆☆)
设集合,,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】集合 已经列举出来, 用描述法给出且带整数条件,把它也列举出来最省事。
【关键】 且 为整数,得 。取交集时两边都有的元素是 ;取并集时把元素合起来,得 。
【易错】把 写进交集。 属于 但不属于 (右端点是开的),只能出现在并集里。另外 两边的端点都取到,属于交集。
故选 A。
【答案】A
例5(单选·★★☆☆☆)
已知全集为,集合,集合,则下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】四个选项都在比包含关系,所以先把能求的集合都求出来,再逐个比对。
【关键】由 得 或 ,即 ,它的补集是 。而 落在 里面,所以 。
【易错】把 与 直接比。 的两端是无界的、 是有界区间,两者互不包含;判断包含关系时要看清比较对象是 还是它的补集。
故选 D。
【答案】D
变式5-1(多选·★★★☆☆)
下列命题正确的是( )
A. 若,则
B. 若,则
C. 若,则
D. 若,则
【切入点】四小题都在考不等式性质,逐个验证即可;要判断「不成立」,举反例是最快的办法。
【关键】A 项: 时两边都等于零,不等号不成立,错误。
B 项:由 得 ,再由同向不等式相加得 ,正确。
C 项:立方根函数在整个实数范围内单调递增,由 直接得 ,正确。
D 项:取 、,则 而 ,不等号方向反了,错误。
【易错】D 项容易只看形式就判对。平方之后与 的符号无关,取倒数则要注意正负,这里举一组异号的数就能否定。
故选 BC。
【答案】BC
例6(单选·★★★☆☆)
已知命题:,,则下列结论正确的是( )
A. 为真命题,且命题的否定为:,
B. 为真命题,且命题的否定为:,
C. 为假命题,且命题的否定为:,
D. 为假命题,且命题的否定为:,
【切入点】这类题要一次完成两件事:判断 的真假,再写出它的否定。两者都对才算正确选项。
【关键】利用 ,把右边化成 ,与左边完全相同,所以对一切 都成立, 是真命题。否定时要把全称量词换成存在量词,并把等号改成不等号。
【易错】只改量词不改结论,或者只改结论不改量词。全称命题的否定必须两处同时改,缺一处就不是原命题的否定。
故选 B。
【答案】B
全称量词与存在量词的否定
一、两条否定规则
「对一切 , 成立」的否定是「存在 ,使 不成立」。
「存在 ,使 成立」的否定是「对一切 , 都不成立」。
二、改哪两处
量词与结论各改一处;量词后面的范围不动。
三、常见的取反
大于的反面是小于等于,小于的反面是大于等于,等于的反面是不等于,属于的反面是不属于。
例7(单选·★☆☆☆☆)
命题“,”的否定为( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【切入点】否定一个全称命题要改两处:量词换成存在量词,结论取反;而 这个范围属于量词的一部分,原样保留。
【关键】原命题说的是「对一切大于 的 , 都为正」,否定它就是把「都在」改成「有一个不在」:存在大于 的 ,使 。
【易错】把范围也一起改掉。选项里 就是掉进这个坑:量词换了、结论反了,可讨论的对象被换掉了。
故选 D。
【答案】D
变式7-1(单选·★☆☆☆☆)
命题“,”的否定为( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【切入点】与标准型同理:量词换、结论反、范围留。这里 是范围的限定,不是被断定的结论。
【关键】原命题是「对满足 的一切 ,都有 」。否定为「存在满足 的 ,使 」。
【易错】把范围也取反写成 。范围跟着量词走,属于限定条件,只有结论那部分才取反。
故选 D。
【答案】D
变式7-2(单选·★☆☆☆☆)
已知命题,总有,则命题的否定为( )
A. ,使得
B. ,使得
C. ,总有
D. ,总有
【切入点】题面用「总有」表达全称,换成符号就是 。否定时把它改成存在量词, 保持不变。
【关键】原命题是「对一切 ,」,否定为「存在 ,使 」。
【易错】把「总有」直接删掉、只改结论。少了存在量词,命题的性质就变了 —— 全称命题的否定一定是存在命题。
故选 A。
【答案】A
变式7-3(填空·★★☆☆☆)
全称量词命题,它的否定:______
【切入点】题目已经把原命题写成标准形式,照「量词换、结论反、范围留」三步走即可。
【关键】原命题是「对一切 ,」,否定为「存在 ,使 」。
【易错】一是把 写成 ,范围被改掉了;二是把「小于零」的否定写成「大于零」,漏掉等号 —— 小于的否定是大于或等于。
,。
【答案】
例8(单选·★☆☆☆☆)
命题“,”的否定为( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【切入点】原命题用的是存在量词,否定时把它换成全称量词,同时把结论取反。
【关键】原命题说「存在实数 使 」,否定为「对一切实数 ,都有 」。
【易错】一是量词没换、仍写成 ;二是取反时把 写成 ,漏掉等号。顺带可以验一下: 恒大于等于零,所以原命题为真、它的否定为假,两边正好相反。
故选 B。
【答案】B
变式8-1(单选·★☆☆☆☆)
命题“,能被整除”的否定是( )
A. ,不能被整除
B. ,能被整除
C. ,不能被整除
D. ,不能被整除
【切入点】这次量词的范围是一个有限集 ,而不是整个实数集。否定时量词的范围仍然不动。
【关键】原命题是「在 中存在一个数,它的平方能被 整除」,否定为「对 中的每一个数,它的平方都不能被 整除」。
【易错】把范围也改成「不属于 」。这样讨论对象就换掉了。正确做法只改两处: 换成 ,「能被」改成「不能被」。
故选 C。
【答案】C
变式8-2(填空·★★☆☆☆)
命题“”的否定是______.
【切入点】填空题要自己把整句话写出来,按「量词 + 条件 + 结论的否定」组织。
【关键】原命题是「对一切有理数 , 都是有理数」。否定为「存在有理数 ,使 不是有理数」。
【易错】取反时只改结论、忘了换量词,或者把 这个范围一起改掉。范围是量词的一部分,不动。
,。
【答案】
例9(单选·★☆☆☆☆)
已知命题p:菱形不是矩形,该命题的否定是( )
A. 菱形是矩形
B. 存在一个菱形,它是矩形
C. 存在菱形不是矩形
D. 存在是菱形的矩形
【切入点】题干里没有出现「所有」「任意」这样的字眼,但「菱形不是矩形」说的是「每一个菱形都不是矩形」,量词藏在名词的泛指里。
【关键】把隐含的量词补出来:原命题等价于「对一切菱形,它都不是矩形」。否定就是「存在一个菱形,它是矩形」。
【易错】只把句子改成「菱形是矩形」。这仍然是泛指,等于把原话换了个说法,并没有否定它。否定必须把「所有」改成「存在」。
故选 B。
【答案】B
全称命题与存在命题的真假与求参
一、二次不等式恒成立
对一切实数成立等价于 且 。
对一切实数成立等价于 且 。
对一切实数成立等价于 且 。
二、存在命题为假
「存在 使 」为假,等价于「对一切 都有 」为真。
三、二次项系数可能为零
时不等式退化为一次,需要单独讨论。
例10(单选·★☆☆☆☆)
已知命题“,”是假命题,则实数的取值范围是( )
A.
B. 或
C.
D. 或
【切入点】「存在……小于等于」是假命题,就把它直接翻过来:否定之后为真命题。存在命题的否定是全称命题。
【关键】否定后得「对一切实数 ,都有 」。这是二次函数恒正的问题:开口已经向上,只要判别式小于零即可。,解得 。
【易错】把「大于零」写成「大于等于零」。原命题里是小于等于零,取反后是严格大于零,等号要翻掉;写成大于等于零就会把判别式的等号也带进来,答案两端会多出等号。
故选 A。
【答案】A
变式10-1(填空·★★☆☆☆)
若命题“,”是假命题,则a的取值范围为__________.
【切入点】取否定后二次三项式恒非负。这次二次项系数已经是正数,不必再讨论。
【关键】否定后得「对一切实数 ,」。开口向上,要让图像不落到 轴下方,只需判别式小于等于零:,解得 。
【易错】把判别式的条件写成严格小于零。这里要求的是恒大于等于零,图像与 轴相切(判别式为零)时函数值能取到零,仍然满足,所以等号要带。
所以 的取值范围是 。
【答案】
例11(单选·★☆☆☆☆)
若命题“,使得”是假命题,则实数m的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】同样先取否定:存在命题变全称命题,同时把大于等于翻成小于。
【关键】否定后得「对一切实数 ,」。这里要分 是否为零。 时左边是常数 ,恒小于零,可以; 时开口向下,只要判别式小于零即可,由 解得 ; 时开口向上,总会取到正值,不行。合起来 。
【易错】漏掉 。它不是二次不等式,但确实满足要求,要单独补回来。另外 时判别式为零,函数会取到零,不满足严格小于,端点取不到。
故选 B。
【答案】B
变式11-1(填空·★★☆☆☆)
已知命题:“,”为假命题,则的取值范围是____________.
【切入点】先写否定:全称命题为真,再按二次项系数是否为零分类。
【关键】否定后得「对一切实数 ,」。 时左边恒为 ,成立; 时图像要整个落在 轴下方,即 且 ,解得 。两段合起来是 。
【易错】把 那一段漏掉,只写 。另外判断恒负要同时满足「开口向下」与「判别式小于零」两条,缺一不可。
所以 的取值范围是 。
【答案】
例12(单选·★★☆☆☆)
已知,若“,”为假命题,则的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】这道题的存在命题里没有自变量与参数的不等式,而是「 等于某个函数值」。把它看成「 是否落在 的值域里」。
【关键】 取遍所有正数,所以 的值域是 ,这个范围里的每个数都能被某个 取到。既然「存在 使 」是假的,说明 不在这个范围里,即 。
【易错】把边界 归到「能取到」那一边。 恒为正、永远取不到 ,所以 时不存在满足条件的 ,属于假命题的取值,端点是闭的。
故选 C。
【答案】C
由充分必要关系求参数范围
一、翻译成包含
是 的充分条件等价于 。
是 的必要条件等价于 。
是 的充分不必要条件等价于 是 的真子集。
是 的必要不充分条件等价于 是 的真子集。
二、区间包含的代数判据
等价于 且 。
端点取等与否由两个区间各自的开闭决定。
例13(填空·★★☆☆☆)
已知,,若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围为___________.
【切入点】先各自解出 、 的解集,再把「 是 的必要不充分条件」翻译成两个解集的包含关系。
【关键】由 得 ,即 ; 给出的是 。「 是 的必要不充分条件」说的是 能推出 、而 推不出 ,也就是 的解集是 解集的真子集。于是 且 ,解得 ;题目另有 ,取交集得 。
【易错】一处是把方向看反: 是 的必要条件,意味着由 推出 ,所以是 的解集更小。另一处是只写包含、忘了「不充分」这一半。
所以 的取值范围是 。
【答案】
变式13-1(多选·★★★☆☆)
已知命题,命题,且命题是的必要不充分条件,则( )。
A. 是的充分不必要条件
B. 是的充分不必要条件
C. 命题可以是“”
D. 命题可以是“”
【切入点】三个命题之间的推出关系是本题的核心。先把 的解集写出来,再把「 是 的必要不充分条件」翻译成方向。
【关键】 的解集是 或 ,而 比它小。
A 项:由 能推出 ,由 推不出 ,所以 是 的充分不必要条件,正确。
B 项: 是 的必要条件,意味着由 推出 ;由「 推出 」得「 推出 」,而 推不出 ,所以 是 的充分不必要条件,正确。
D 项: 的每一个解都不为零,但 满足 而不满足 ,所以 可以充当 ,正确。
【易错】C 项: 与 的解集完全一样,那是充要条件,不是必要不充分。
故选 ABD。
【答案】ABD
例14(单选·★★★☆☆)
若“”是“”的必要不充分条件,则实数的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】把两个条件都化成集合: 对应 ,另一个先解不等式求出区间,再把「必要不充分」翻译成包含关系。
【关键】由 得 ,即 。「」是它的必要条件,意味着由后者能推出前者,即 要落在 里,故 。「不充分」要求前者推不出后者,这在 时自然成立。
【易错】把 写成 。 时 少了右端点 ,而 在原条件的解集里,包含关系不成立。
故选 B。
【答案】B
例15(填空·★★★☆☆)
设;。若是的充分条件,则实数的取值范围是__________.
【切入点】 是一个现成的区间, 是含参不等式。「 是 的充分条件」就是说 的解集要落在 的解集里。
【关键】由 得 。 的左边分解为 ,两根是 与 ( 时)。要让 落在解集内,右端点 不能小于 ,即 ,得 。当 时不等式退化为 ,解集是 ,同样包含 。
【易错】漏掉 这一支。二次项系数为零时不等式退化成一次,不能再套两根比较的结论。
所以 的取值范围是 。
【答案】
变式15-1(单选·★★☆☆☆)
使命题“”为假命题的一个必要不充分条件是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】先由「 为假」求出 的确切范围,再问哪个选项是它的必要不充分条件。
【关键】 为假意味着 为真,即对一切 都有 ,故 至少达到 的上界 ,得 。「」要能推出所选项,而所选项推不出它。A 项 恰好满足:范围更大,方向反过来推不动。
【易错】把「必要不充分」与「充分不必要」弄反。判据仍是「小范围推大范围」:结论 范围更小,所以必要条件应当取范围更大的那个。
故选 A。
【答案】A
充要条件在具体情境中的应用
一、通用流程
把两个条件各自的解集求出来,再比包含关系。
二、单调函数的充要转化
若 单调递增,则 等价于 。
若 单调递减,则 等价于 。
三、结构识别
两端可整理成同一个函数的取值形式时,先化成同一函数,再比较两个函数值。
等价于两个复数对应的向量同向。
例16(单选·★☆☆☆☆)
已知,则“”是“为偶函数”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
【切入点】先看充分性:把 代进去,看函数是不是偶函数。再看必要性:解出偶函数时 的全部取值。
【关键】 时 ,它是偶函数,充分性成立。反过来, 为偶函数时 可取 ( 为整数),并不限于 ,必要性不成立。
【易错】只验证 就下结论。判断必要性的关键是「解出全部取值」,找到一个不等于可以。
故选 A。
【答案】A
变式16-1(单选·★★☆☆☆)
已知,则“”是“为奇函数”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
【切入点】先看充分性:由 得 ,两个值都代进去看是不是奇函数。再看必要性:由奇函数反求 。
【关键】 时 ,这是偶函数不是奇函数,所以充分性不成立。反过来,若 为奇函数,则 等于 对一切 成立,整理得 ,故 ,它满足 ,必要性成立。
【易错】只代 或只代 试一下。 给出两个值,必须两个都验,只要有一个不成立,充分性就不成立。
故选 B。
【答案】B
变式16-2(单选·★☆☆☆☆)
设关于x的方程有实数解,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. 既不充分也不必要条件
【切入点】 说的是「方程有实数解」,它等价于参数 落在左边那个式子的值域里。先用辅助角公式把左边合成一个正弦。
【关键】,取值范围是 ,所以方程有实数解等价于 ,这就是 。 给出的 整个落在 里,由 能推出 ,反过来不行,是充分不必要条件。
【易错】把 错当成 。方程有实数解只要求 落在值域内,负值同样可以;漏掉负的那一半,包含方向就会判错。
故选 A。
【答案】A
变式16-3(单选·★★☆☆☆)
在中,“”是“为直角三角形”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
【切入点】条件里全是余弦的平方,用 换成正弦更顺,因为正弦与边长之间有正弦定理可用。
【关键】把三个平方都换掉并整理,得 。由正弦定理换成边,即 ,于是 是直角、三角形是直角三角形,充分性成立。反过来,若三角形是直角三角形而直角在 处,则 ,左边变成 ,一般不等于 ,必要性不成立。
【易错】把「直角三角形」默认成「 是直角」。题目条件把直角锁定在 上,反推时必须考虑直角在别处的可能。
故选 A。
【答案】A
例17(单选·★★☆☆☆)
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
【切入点】两个集合都是「某类整数」的集合,先看清它们分别装了哪些数。
【关键】 是全体偶数, 是全体 的倍数。 的倍数都是偶数,所以 是 的真子集:由 能推出 ,反过来不行(如 )。所以「」是「」的必要不充分条件。
【易错】把方向看反。判据仍是「小范围推大范围」: 的范围小,「」在充分那一侧,「」在必要那一侧。
故选 B。
【答案】B
例18(单选·★★☆☆☆)
已知复数,(,i为虚数单位),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
【切入点】条件 是三角不等式取等号的情形,此时两个复数对应向量的方向必须一致。
【关键】。取等号当且仅当 、 对应的向量同向,即实部与虚部成比例:,解得 。两个方向都能推,是充要条件。
【易错】把取等号理解成「模相等」。三角不等式 恒成立,取等号的几何含义是两向量同向。
故选 C。
【答案】C
变式18-1(单选·★☆☆☆☆)
已知复数,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
【切入点】复数带参数,先算它的模,把「」化成关于 的不等式。商的模等于模的商,这样可以少算很多。
【关键】。要它小于 ,两边平方得 ,即 ,也就是 或 。把这个范围与 对照:由 能推出前者,反过来不行,所以是必要不充分条件。
【易错】解 时只保留 、丢掉 。少了这一支,会误以为两个范围相等。
故选 C。
【答案】C
变式18-2(单选·★★☆☆☆)
设是非零向量,则“”是“”的( )
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件
D. 既不充分也不必要条件
【切入点】条件里出现两个向量的和与差的模,这类式子两边平方后会冒出内积,正好与垂直挂钩。
【关键】两边平方得 ,展开为 ,化简得 。非零向量的内积为零恰好等价于互相垂直,所以两个方向都能推。
【易错】把「模相等」直接理解成「向量相等」。模是数量,两个模相等只说明长度一样、方向可以完全不同;这里真正起作用的是平方后内积为零。
故选 C。
【答案】C
变式18-3(单选·★☆☆☆☆)
设,“曲线为椭圆”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
【切入点】先看充分性:把曲线化成标准方程,看「是椭圆」能推出什么。再看必要性:由 出发举一个反例。
【关键】若 为椭圆,两边除以 得 ,要成为椭圆需两个分母都为正,于是 成立,充分性成立。反过来取 ,此时 满足,但方程是圆而不是椭圆,必要性不成立。
【易错】只检查 就认定曲线是椭圆。椭圆还要求两个分母不相等,相等时就退化成圆;举 的例子即可否定必要性。
故选 A。
【答案】A
变式18-4(单选·★★☆☆☆)
已知为空间中两条直线,为平面,,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. 即不充分也不必要条件
【切入点】这是把充要条件放在立体几何里考的题。判断的关键是线面垂直的判定定理用了几条直线。
【关键】题设只给出 这一条平面内的直线。 仅说明 垂直于平面内的一条直线,而判定定理要求垂直于平面内两条相交直线,所以充分性不成立。反过来,若 ,则 垂直于平面内的每一条直线,自然包括 ,必要性成立。所以是必要不充分条件。
【易错】把「垂直于平面内一条直线」当作「垂直于平面」。平面内过一点的直线有很多条、方向各不相同,一条不够。
故选 B。
【答案】B
变式18-5(单选·★☆☆☆☆)
“”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
【切入点】两个条件一个带正数限制、一个不带。先看带限制的能否推出不带限制的。
【关键】 是增函数,由 即得 ,所以由 能推出结论,充分性成立。反过来, 只说明 ,并没有要求 为正。取 、,指数的大小关系成立,但 ,必要性不成立。
【易错】把「增函数」当成「等价条件」。由函数值的大小关系反推自变量大小,还需要自变量满足题目附加的限制。
故选 A。
【答案】A
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