
1.通過對(duì)典型數(shù)學(xué)命題的梳理,理解必要條件的意義,理解性質(zhì)定理與必要條件的關(guān)系
2.通過對(duì)典型數(shù)學(xué)命題的梳理,理解充分條件的意義,理解判定定理與充分條件的關(guān)系
3.通過對(duì)典型數(shù)學(xué)命題的梳理,理解充要條件的意義,理解數(shù)學(xué)定義與充要條件的關(guān)系
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、 “?”及“?”的含義
“?”是推斷符號(hào),p?q即如果p成立,那么q一定成立,
“?”表示“等價(jià)”,如“p ?q”指的是“如果p ,那么q”,同時(shí)有“如果q,那么p ”,或者說“從p 推出q”,同時(shí)可“從q推出p ”.
二、充分條件與必要條件
1.如果p?q,則p是q的充分條件,同時(shí)q是p的必要條件;
2.如果p?q,但q?p,則p是q的充分不必要條件;
3.如果p?q,且q?p,則p是q的充要條件;
4.如果q?p,且p?q,則p是q的必要不充分條件;
5.如果p?q,且q?p,則p是q的既不充分也不必要條件.
6.充分條件與必要條件的理解
充分條件:說條件是充分的,也就是說條件是充足的,條件是足夠的,條件是足以保證的.“有之必成立,無之未必不成立”.
必要條件:必要就是必須,必不可少.“有之未必成立,無之必不成立”
7.從集合角度理解充分條件與必要條件
若p以集合A的形式出現(xiàn),q以集合B的形式出現(xiàn),即A={x|p(x)},B={x|q(x)},則關(guān)于充分條件、必要條件又可以敘述為
(1)若A?B,則p是q的充分條件;
(2)若A?B,則p是q的必要條件;
(3)若A=B,則p是q的充要條件;
(4)若AB,則p是q的充分不必要條件;
(5)若AB,則p是q的必要不充分條件;
(6)若AB且A?B,則p是q的既不充分也不必要條件.
三、判斷充分條件、必要條件的注意點(diǎn)
1.明確條件與結(jié)論.
2.判斷若p,則q是否成立時(shí)注意利用等價(jià)命題.
3.可以用反例說明由p推不出q,但不能用特例說明由p可以推出q.
四、充要條件一定要分清誰是條件誰是結(jié)論,注意下面兩種敘述方式的區(qū)別:
1.p是q的充分條件;
2.p的充分條件是q.
五、充分條件、必要條件的應(yīng)用,一般表現(xiàn)在參數(shù)問題的求解上.解題時(shí)需注意:
1.把充分條件、必要條件或充要條件轉(zhuǎn)化為集合之間的關(guān)系,然后根據(jù)集合之間的關(guān)系列出關(guān)于參數(shù)的不等式(或不等式組)求解.
2.要注意區(qū)間端點(diǎn)值的檢驗(yàn).
六、充要條件的證明策略
1.要證明一個(gè)條件p是否是q的充要條件,需要從充分性和必要性兩個(gè)方向進(jìn)行,即證明兩個(gè)命題“若p,則q”為真且“若q,則p”為真.
2.在證明的過程中也可以轉(zhuǎn)化為集合的思想來證明,證明p與q的解集是相同的,證明前必須分清楚充分性和必要性,即搞清楚由哪些條件推證到哪些結(jié)論.
【基礎(chǔ)知識(shí)】
考點(diǎn)一:充分條件與必要條件的判斷
例1.(2020-2021學(xué)年廣東省梅州市梅江區(qū)梅州中學(xué)高一上學(xué)期第一次段考)“三角形的某兩條邊相等”是“三角形為等邊三角形”的( )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分又不必要條件
考點(diǎn)二:與充分條件必要條件命題真假的判斷
例2.(多選)(2022學(xué)年廣東省廣州市越秀區(qū)高一上學(xué)期期末)下列四個(gè)命題中為真命題的是( )
A.“”是“”的既不充分也不必要條件
B.“三角形為正三角形”是“三角形為等腰三角形”的必要不充分條件
C.關(guān)于的方程有實(shí)數(shù)根的充要條件是
D.若集合,則是的充分不必要條件
考點(diǎn)三:根據(jù)充分條件與必要條件求參數(shù)范圍
例3.(2022學(xué)年上海市奉賢區(qū)致遠(yuǎn)高級(jí)中學(xué)高一上學(xué)期期中)設(shè),,若是的充分條件,則實(shí)數(shù)的取值范圍是_______.
考點(diǎn)四:充分條件與必要條件的推理
例4.(2022學(xué)年安徽省A10聯(lián)盟高一上學(xué)期期中聯(lián)考)已知是的充分不必要條件,是的充分條件,是的必要條件,是的必要條件,下列命題正確的是( )
A.是的必要不充分條件B.是的充要條件
C.是的充分不必要條件D.是的充要條件
【真題演練】
1.(2020-2021學(xué)年重慶市青木關(guān)中學(xué)高一上學(xué)期12月月考)“”是“”的( )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
2.(2022學(xué)年安徽省蚌埠第三中學(xué)高一下學(xué)期開學(xué)測(cè)試)設(shè)P:,q:,則p是q成立的( )
A.充分非必要條件B.必要非充分條件
C.充要條件D.既非充分也非必要條件
3.(2022學(xué)年遼寧省撫順市撫順縣高中高一上學(xué)期10月月考)下列說法正確的是( )
A.是的充分不必要條件
B.是的充要條件
C.若,則是的充分條件
D.一個(gè)四邊形是矩形的充分條件是它是平行四邊形
4.(多選)(2022學(xué)年浙江省寧波市金蘭教育合作組織高一上學(xué)期期中聯(lián)考)已知集合,集合,能使成立的充分不必要條件有( )
A.B.C.D.
5.(2022學(xué)年湖北省武漢市水果湖高中高一上學(xué)期10月月考)若“或”是“”的必要不充分條件,則實(shí)數(shù)k的值可以是( )
A.B.C.1D.4
6.(2022學(xué)年湖北省高一上學(xué)期期末調(diào)考)若命題p是命題“”的充分不必要條件,則p可以是___________.(寫出滿足題意的一個(gè)即可)
7. (2022學(xué)年江西省豐城市第九中學(xué)高一上學(xué)期第一次月考)給出下列命題:
①已知集合,且,則集合的真子集個(gè)數(shù)是4;
②“”是“”的必要不充分條件;
③“”是“方程有一個(gè)正根和一個(gè)負(fù)根”的必要不充分條件
④設(shè),則“”是“”的必要不充分條件
其中所有正確命題的序號(hào)是__________.
8.(2022學(xué)年黑龍江省哈爾濱師范大學(xué)附屬中學(xué)高一上學(xué)期期末)已知非空集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分不必要條件,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【過關(guān)檢測(cè)】
1.(2022學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市望城區(qū)金海學(xué)校高一上學(xué)期期中)“”是“”的( )
A.充分而不必要條件B.必要而不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
2. 使“0<x<4”成立的一個(gè)必要不充分條件是( )
A.x>0B.x<0或x>4
C.0<x<3D.x<0
3.(2022學(xué)年湖南省益陽市箴言中學(xué)高一上學(xué)期10月月考)設(shè),則“或”是“”的( )
A.充分非必要條件B.必要非充分條件
C.充要條件D.非充分非必要條件
4. (2022學(xué)年福建省福州市閩侯縣一中學(xué)高一上學(xué)期月考)在△ABC中,AB2+BC2=AC2是△ABC為直角三角形的( )條件
A.充分不必要B.必要不充分C.充要D.既不充分也不必要
5.(多選)(2020-2021學(xué)年湖北省十堰市城區(qū)普高協(xié)作體高一上學(xué)期期中)p是q的必要條件的是( )
A.B.
C.p:四邊形的兩條對(duì)角線互相垂直平分,q:四邊形是正方形D.,q:關(guān)于x的方程有唯一解
6.(多選)設(shè)全集為,在下列選項(xiàng)中,是的充要條件的有( )
A.B.
C.D.
7. (多選)已知,都是的充分條件,是的必要條件,是的必要條件,則( )
A.是的充分條件B.是的必要條件
C.是的必要不充分條件D.是的充要條件
8.下列命題:
①“且”是“”的充要條件;
②當(dāng)時(shí),“”是“方程有解”的充要條件;
③“或”是“方程”的充要條件.其中正確的序號(hào)為______.
9.已知集合,或,若“”是“”的必要條件,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是___________.
10.(2022學(xué)年貴州省畢節(jié)市金沙縣高一10月月考)已知集合,,其中,是關(guān)于x的方程的兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.
(1)是否存在實(shí)數(shù)a,使得“”是“”的充要條件?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說明理由.
(2)若“”是“”的必要不充分條件,求a的取值范圍.
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第03講 充分條件與必要條件
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過對(duì)典型數(shù)學(xué)命題的梳理,理解必要條件的意義,理解性質(zhì)定理與必要條件的關(guān)系
2.通過對(duì)典型數(shù)學(xué)命題的梳理,理解充分條件的意義,理解判定定理與充分條件的關(guān)系
3.通過對(duì)典型數(shù)學(xué)命題的梳理,理解充要條件的意義,理解數(shù)學(xué)定義與充要條件的關(guān)系
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一、 “?”及“?”的含義
“?”是推斷符號(hào),p?q即如果p成立,那么q一定成立,
“?”表示“等價(jià)”,如“p ?q”指的是“如果p ,那么q”,同時(shí)有“如果q,那么p ”,或者說“從p 推出q”,同時(shí)可“從q推出p ”.
二、充分條件與必要條件
1.如果p?q,則p是q的充分條件,同時(shí)q是p的必要條件;
2.如果p?q,但q?p,則p是q的充分不必要條件;
3.如果p?q,且q?p,則p是q的充要條件;
4.如果q?p,且p?q,則p是q的必要不充分條件;
5.如果p?q,且q?p,則p是q的既不充分也不必要條件.
6.充分條件與必要條件的理解
充分條件:說條件是充分的,也就是說條件是充足的,條件是足夠的,條件是足以保證的.“有之必成立,無之未必不成立”.
必要條件:必要就是必須,必不可少.“有之未必成立,無之必不成立”
7.從集合角度理解充分條件與必要條件
若p以集合A的形式出現(xiàn),q以集合B的形式出現(xiàn),即A={x|p(x)},B={x|q(x)},則關(guān)于充分條件、必要條件又可以敘述為
(1)若A?B,則p是q的充分條件;
(2)若A?B,則p是q的必要條件;
(3)若A=B,則p是q的充要條件;
(4)若AB,則p是q的充分不必要條件;
(5)若AB,則p是q的必要不充分條件;
(6)若AB且A?B,則p是q的既不充分也不必要條件.
三、判斷充分條件、必要條件的注意點(diǎn)
1.明確條件與結(jié)論.
2.判斷若p,則q是否成立時(shí)注意利用等價(jià)命題.
3.可以用反例說明由p推不出q,但不能用特例說明由p可以推出q.
四、充要條件一定要分清誰是條件誰是結(jié)論,注意下面兩種敘述方式的區(qū)別:
1.p是q的充分條件;
2.p的充分條件是q.
五、充分條件、必要條件的應(yīng)用,一般表現(xiàn)在參數(shù)問題的求解上.解題時(shí)需注意:
1.把充分條件、必要條件或充要條件轉(zhuǎn)化為集合之間的關(guān)系,然后根據(jù)集合之間的關(guān)系列出關(guān)于參數(shù)的不等式(或不等式組)求解.
2.要注意區(qū)間端點(diǎn)值的檢驗(yàn).
六、充要條件的證明策略
1.要證明一個(gè)條件p是否是q的充要條件,需要從充分性和必要性兩個(gè)方向進(jìn)行,即證明兩個(gè)命題“若p,則q”為真且“若q,則p”為真.
2.在證明的過程中也可以轉(zhuǎn)化為集合的思想來證明,證明p與q的解集是相同的,證明前必須分清楚充分性和必要性,即搞清楚由哪些條件推證到哪些結(jié)論.
【基礎(chǔ)知識(shí)】
考點(diǎn)一:充分條件與必要條件的判斷
例1.(2020-2021學(xué)年廣東省梅州市梅江區(qū)梅州中學(xué)高一上學(xué)期第一次段考)“三角形的某兩條邊相等”是“三角形為等邊三角形”的( )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分又不必要條件
答案:B
解析:三角形的某兩條邊相等則三角形是等腰三角形,不一定是等邊三角形,所以充分性不成立;三角形為等邊三角形則其三邊相等,能得到三角形的任意兩邊也是相等的,所以必要性成立.
故選B.
考點(diǎn)二:與充分條件必要條件命題真假的判斷
例2.(多選)(2022學(xué)年廣東省廣州市越秀區(qū)高一上學(xué)期期末)下列四個(gè)命題中為真命題的是( )
A.“”是“”的既不充分也不必要條件
B.“三角形為正三角形”是“三角形為等腰三角形”的必要不充分條件
C.關(guān)于的方程有實(shí)數(shù)根的充要條件是
D.若集合,則是的充分不必要條件
答案:AC
解析:且,所以A正確;
正三角形一定是等腰三角形,等腰三角形不一定是正三角形,所以“三角形為正三角形”是“三角形為等腰三角形”的充分不必要條件,故B錯(cuò)誤;一元二次方程有實(shí)根則,反之亦然,故C正確;
當(dāng)集合A=B時(shí),應(yīng)為充要條件,故D不正確.故選AC.
考點(diǎn)三:根據(jù)充分條件與必要條件求參數(shù)范圍
例3.(2022學(xué)年上海市奉賢區(qū)致遠(yuǎn)高級(jí)中學(xué)高一上學(xué)期期中)設(shè),,若是的充分條件,則實(shí)數(shù)的取值范圍是_______.
答案:
解析:由已知可得,所以,.
考點(diǎn)四:充分條件與必要條件的推理
例4.(2022學(xué)年安徽省A10聯(lián)盟高一上學(xué)期期中聯(lián)考)已知是的充分不必要條件,是的充分條件,是的必要條件,是的必要條件,下列命題正確的是( )
A.是的必要不充分條件B.是的充要條件
C.是的充分不必要條件D.是的充要條件
答案:BD
解析:由題意得,,,,,,所以,,,
所以是的充要條件,是的充要條件,是的充要條件,故選BD.
【真題演練】
1.(2020-2021學(xué)年重慶市青木關(guān)中學(xué)高一上學(xué)期12月月考)“”是“”的( )
A.充分不必要條件B.必要不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
答案:B
解析:因?yàn)椋士傻没?,若,則不一定有,故充分性不滿足;
若,則一定有,故必要性成立,綜上所述:“”是“”的必要不充分條件.
故選.
2.(2022學(xué)年安徽省蚌埠第三中學(xué)高一下學(xué)期開學(xué)測(cè)試)設(shè)P:,q:,則p是q成立的( )
A.充分非必要條件B.必要非充分條件
C.充要條件D.既非充分也非必要條件
答案:B
解析:由不能推出,例如,但必有,
所以:是:的必要不充分條件.故選B.
3.(2022學(xué)年遼寧省撫順市撫順縣高中高一上學(xué)期10月月考)下列說法正確的是( )
A.是的充分不必要條件
B.是的充要條件
C.若,則是的充分條件
D.一個(gè)四邊形是矩形的充分條件是它是平行四邊形
答案:B
解析:A. 由? ,所以是的必要不充分條件,故A錯(cuò)誤;
B. 時(shí),則,反過來也成立,所以是的充要條件,故B正確;
C. ,則p是q的必要條件,故C錯(cuò)誤;
D. 矩形是平行四邊形,但平行四邊形不一定是矩形,所以一個(gè)四邊形是矩形的必要條件是它是平行四邊形,故D錯(cuò)誤.故選B
4.(多選)(2022學(xué)年浙江省寧波市金蘭教育合作組織高一上學(xué)期期中聯(lián)考)已知集合,集合,能使成立的充分不必要條件有( )
A.B.C.D.
答案:CD
解析:由得,即,故能使成立的充分不必要條件有CD.故選CD.
5.(2022學(xué)年湖北省武漢市水果湖高中高一上學(xué)期10月月考)若“或”是“”的必要不充分條件,則實(shí)數(shù)k的值可以是( )
A.B.C.1D.4
答案:ACD
解析:若“或”是“”的必要不充分條件,所以或,
所以或.故選ACD
6.(2022學(xué)年湖北省高一上學(xué)期期末調(diào)考)若命題p是命題“”的充分不必要條件,則p可以是___________.(寫出滿足題意的一個(gè)即可)
答案:,(答案不唯一).
解析:因?yàn)楫?dāng)時(shí),一定成立,而當(dāng)時(shí),可能,可能,
所以是的充分不必要條件,故答案為:(答案不唯一)
7. (2022學(xué)年江西省豐城市第九中學(xué)高一上學(xué)期第一次月考)給出下列命題:
①已知集合,且,則集合的真子集個(gè)數(shù)是4;
②“”是“”的必要不充分條件;
③“”是“方程有一個(gè)正根和一個(gè)負(fù)根”的必要不充分條件
④設(shè),則“”是“”的必要不充分條件
其中所有正確命題的序號(hào)是__________.
答案:③④
解析:①,故真子集個(gè)數(shù)為個(gè),錯(cuò)誤;
②由,可得或,故“”是“”的充分不必要條件,錯(cuò)誤;③由開口向上且對(duì)稱軸為,只需即可保證原方程有一個(gè)正根和一個(gè)負(fù)根,故“”是“方程有一個(gè)正根和一個(gè)負(fù)根”的必要不充分條件,正確;
④當(dāng),時(shí),不成立;當(dāng)時(shí),且,故“”是“”的必要不充分條件,正確.故答案為③④
8.(2022學(xué)年黑龍江省哈爾濱師范大學(xué)附屬中學(xué)高一上學(xué)期期末)已知非空集合,.
(1)若,求;
(2)若“”是“”的充分不必要條件,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
解析: (1)由已知,或,
所以或=;
(2)“”是“”的充分不必要條件,則,解得,
所以的范圍是.
【過關(guān)檢測(cè)】
1.(2022學(xué)年湖南省長(zhǎng)沙市望城區(qū)金海學(xué)校高一上學(xué)期期中)“”是“”的( )
A.充分而不必要條件B.必要而不充分條件
C.充要條件D.既不充分也不必要條件
答案:A
解析:由題,將代入,等式成立,所以“”是“”的充分條件;
求解,得到,故“”是“”的不必要條件;故選A
2. 使“0<x<4”成立的一個(gè)必要不充分條件是( )
A.x>0B.x<0或x>4
C.0<x<3D.x<0
答案:A
解析:設(shè)p: 0<x<4,所求的命題為q,則原表述可以改寫為q是p的必要不充分條件,即q推不出p,但p?q.,顯然由: 0<x<4,能推出x>0,推不出x<0或x>4、0<x<3、x<0,
故選A
3.(2022學(xué)年湖南省益陽市箴言中學(xué)高一上學(xué)期10月月考)設(shè),則“或”是“”的( )
A.充分非必要條件B.必要非充分條件
C.充要條件D.非充分非必要條件
答案:B
解析:若“或”則“”為真,等價(jià)于若“”則“且”為真,顯然該命題為假,
“或”推不出“”,反之,若“”,則“或”為真,等價(jià)于若“且”則“”為真,顯然成立,“”可推出“或”,
“或”是“”的必要非充分條件,故選B
4. (2022學(xué)年福建省福州市閩侯縣一中學(xué)高一上學(xué)期月考)在△ABC中,AB2+BC2=AC2是△ABC為直角三角形的( )條件
A.充分不必要B.必要不充分C.充要D.既不充分也不必要
答案:A
解析:在△ABC中,若AB2+BC2=AC2,,則,即△ABC為直角三角形,
若△ABC為直角三角形,推不出,所以AB2+BC2=AC2不一定成立,
綜上,AB2+BC2=AC2是△ABC為直角三角形的充分不必要條件,故選A
5.(多選)(2020-2021學(xué)年湖北省十堰市城區(qū)普高協(xié)作體高一上學(xué)期期中)p是q的必要條件的是( )
A.B.
C.p:四邊形的兩條對(duì)角線互相垂直平分,q:四邊形是正方形D.,q:關(guān)于x的方程有唯一解
答案:CD
解析:對(duì)于A,,,∴p推不出q,q推不出p,p是q既不充分也不必要條件;對(duì)于B,;當(dāng)時(shí),滿足但q推不出p,故p是q的充分不必要條件;對(duì)于C,若“兩條對(duì)角線互相垂直平分”成立推不出“四邊形是正方形”;
反之,若“四邊形是正方形”成立“兩條對(duì)角線互相垂直平分”成立,故p是q的必要條件;
對(duì)于D,關(guān)于x的方程有唯一解,故p是q的充分必要條件.故選CD.
6.(多選)設(shè)全集為,在下列選項(xiàng)中,是的充要條件的有( )
A.B.
C.D.
答案:BCD
解析:
由圖可知,B,C,D都是的充要條件,故選BCD.
7. (多選)已知,都是的充分條件,是的必要條件,是的必要條件,則( )
A.是的充分條件B.是的必要條件
C.是的必要不充分條件D.是的充要條件
答案:AD
解析:由已知得:;.是的充分條件;是的充分條件;
是的充要條件;是的充要條件.故選AD
8.下列命題:
①“且”是“”的充要條件;
②當(dāng)時(shí),“”是“方程有解”的充要條件;
③“或”是“方程”的充要條件.其中正確的序號(hào)為______.
答案:③
解析:①且時(shí),成立,反之不一定成立,如,,所以“且”是“”的充分不必要條件,故①錯(cuò)誤;
②方程有解的充要條件是,故②錯(cuò)誤;
③當(dāng)或時(shí),方程一定成立,
反過來,方程成立時(shí),或,故③正確.
9.已知集合,或,若“”是“”的必要條件,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是___________.
答案:
解析:∵“”是”的必要條件,∴,
當(dāng)時(shí),,則;
當(dāng)時(shí),根據(jù)題意作出如圖所示的數(shù)軸,
由圖可知或,解得或,
綜上可得,實(shí)數(shù)a的取值范圍為.
10.(2022學(xué)年貴州省畢節(jié)市金沙縣高一10月月考)已知集合,,其中,是關(guān)于x的方程的兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.
(1)是否存在實(shí)數(shù)a,使得“”是“”的充要條件?若存在,求出a的取值范圍;若不存在,請(qǐng)說明理由.
(2)若“”是“”的必要不充分條件,求a的取值范圍.
解析: (1)假設(shè)存在滿足條件的實(shí)數(shù)a,則,即,.
因?yàn)?,是關(guān)于x的方程的兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,所以,
即,解得,即當(dāng)時(shí),“”是“”的充要條件.
(2)由題意可知,關(guān)于x的方程的兩根分別為和.
因?yàn)椤啊笔恰啊钡谋匾怀浞謼l件,所以B ?A .
當(dāng),即時(shí),,
則解得;
當(dāng),即時(shí),,
則解得.
綜上,a的取值范圍是或.
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