新高一专题:简易逻辑(充分条件与必要条件)
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高一上必修一第一章《集合与常用逻辑用语》知识点梳理1.2.3 充分条件、必要条件学习目标1.理解充要条件的概念,并会判断和证明p 是q 的充要条件.2.培养逻辑推理能力.重难点重点:掌握充要条件的概念和判断方法.难点:能利用命题之间的关系判定充要条件或进行充要性的证明.一、充分条件、必要条件我们已经接触过很多形如“如果p ,那么q”①的命题,例如:(1)如果两条直线都与第三条直线平行,那么这两条直线也互相平行;(2)在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么这个锐角所对的直角边等于斜边的一半;(3)如果x>2,那么x>3;(4)如果a>b 且c>0,那么ac>bc.在“如果p ,那么q”形式的命题中,p 称为命题的条件,q 称为命题的结论.若“如果p ,那么q”是一个真命题,则称由p 可以推出q ,记作p q读作“p 推出q”;否则,称由p 推不出q ,记作p q ,读作“p 推不出q”.例如,上述例子中,(1)是一个真命题,即“两条直线都与第三条直线平行”可以推出“这两条直线也互相平行”,这也可记作两条直线都与第三条直线平行这两条直线也互相平行;而(3)是一个假命题,即x>2推不出x>3,这也可记作x>2⇏x>3.①“如果p ,那么q”也常常记为“如果p ,则q”或“若p ,则q”,【尝试与发现】当p q 时,我们称p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件;当p q 时,我们称p 不是q 的充分条件,q 不是p 的必要条件.事实上,前述课前导读中的“充分”“必要”与这里的充分条件、必要条件表示的是类似的意思.因此, “如果p ,那么q”是真命题,⇒⇒⇒p q ,p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件,这四种形式的表达,讲的是同一个逻辑关系,只是说法不同而已.例如,因为“如果x=-y ,则x 2=y 2”是真命题,所以x=-y x 2=y 2,x=-y 是x 2=y 2的充分条件,x 2=y 2是x=-y 的必要条件.再例如,因为命题“若A∩B≠∅,则A≠∅”是真命题,所以A∩B≠∅ A≠∅A∩B≠∅是A≠∅的 条件A≠∅是A∩B≠∅的 条件【思考与辨析】【典型例题】例1 判断下列各题中,p 是否是q 的充分条件,q 是否是p 的必要条件:(1)p:x ∈Z ,q:x ∈R ;(2)p:x 是矩形,q:x 是正方形。
第2讲充分条件与必要条件充分条件、必要条件与充要条件若p⇒q,则p是q的01充分条件,q是p的02必要条件p是q的03充分不必要条件p⇒q且q pp是q的04必要不充分条件p q且q⇒pp是q的05充要条件p⇔q p是q的06既不充分也不必要条件p q且q p1.(1)若p是q的充分不必要条件,q是r的充分不必要条件,则p是r的充分不必要条件.(2)若p是q的充分不必要条件,则q是p的必要不充分条件.2.若A={x|p(x)},B={x|q(x)},则(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;(3)若A=B,则p是q的充要条件;(4)若A B,则p是q的充分不必要条件;(5)若A B,则p是q的必要不充分条件;(6)若A⃘B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.1.(2020·海南省新高考诊断性测试)“游客甲在海南省”是“游客甲在三亚市”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 因为三亚市是海南省的一个地级市,所以如果甲在三亚市,那么甲必在海南省,反之不成立,故选B .2.(2020·济宁三模)设a ,b 是非零向量,则“a ·b =0”是“a ⊥b ”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 设非零向量a ,b 的夹角为θ,若a ·b =0,则cos θ=0,又0≤θ≤π,所以θ=π2,所以a ⊥b .若a ⊥b ,则θ=π2,所以cos θ=0,所以a ·b =0.因此“a ·b =0”是“a ⊥b ”的充要条件.故选C .3.若集合A ={2,4},B ={1,m 2},则“A ∩B ={4}”是“m =2”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 当m =2时,有A ∩B ={4};若A ∩B ={4},则m 2=4,解得m =±2,不能推出m =2.故选B .4.(2020·天津高考)设a ∈R ,则“a >1”是“a 2>a ”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 求解二次不等式a 2>a 可得a >1或a <0,据此可知,a >1是a 2>a 的充分不必要条件.故选A .5.已知p 是r 的充分不必要条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件,那么p 是q 的________条件.答案 充分不必要解析 由已知可得p ⇒r ⇒s ⇒q ,且r p ,所以p ⇒q ,而q p ,故p 是q 的充分不必要条件.6.已知p:x>a是q:2<x<3的必要不充分条件,则实数a的取值范围是________.答案(-∞,2]解析由已知,得{x|2<x<3}{x|x>a},所以实数a的取值范围是(-∞,2].多角度探究突破考向一充分、必要条件的判断角度1定义法判断充分、必要条件例1(2020·海南省普通高中高考调研测试)“ln m<ln n”是“m2<n2”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ln m<ln n,根据对数函数的定义域及单调性可知0<m<n,可得m2<n2,因而具有充分性;若m2<n2,则|m|<|n|,当m<0,n<0时对数函数无意义,因而不具有必要性,综上可知,“ln m<ln n”是“m2<n2”的充分不必要条件.故选A.角度2集合法判断充分、必要条件例2(2020·济南市高三上学期期末)设x∈R,则“2x>4”是“lg (|x|-1)>0”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解析设p:2x>4,即p:2x>22,整理得p:x>2;设q:lg (|x|-1)>0,即q:lg (|x|-1)>lg 1,整理得q:x<-2或x>2,因为{x|x>2}{x|x<-2或x>2},所以p⇒q,q p.故“2x>4”是“lg (|x|-1)>0”的充分不必要条件.故选A.充要条件的两种判断方法(1)定义法:根据p ⇒q ,q ⇒p 进行判断.(2)集合法:根据p ,q 成立时对应的集合之间的包含关系进行判断.1.(2020·海南高三一模)设集合A ,B 是全集U 的两个子集,则“A⊆B ”是“A ∩∁U B =∅”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 如图所示,A ⊆B ⇒A ∩∁U B =∅,同时A ∩∁U B =∅⇒A ⊆B .故选C .2.(2020·潍坊一模)“a <1”是“∀x >0,x 2+1x ≥a ”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 ∵∀x >0,x 2+1x =x +1x ≥2,∴a ≤2,∵a <1⇒a ≤2,a ≤2a <1,∴“a <1”是“∀x >0,x 2+1x ≥a ”的充分不必要条件.故选A .考向二 充分、必要条件的探求与应用例3 (1)(2020·山东省第一次仿真联考)已知p :|x -a |<1,q :3x +1>1,若p是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围为( )A .[0,1]B .(0,1]C .[-1,2)D .(-1,2)答案 A解析 因为|x -a |<1,所以a -1<x <a +1,即p :a -1<x <a +1.因为3x +1>1,所以-1<x <2,即q :-1<x <2.因为p 是q 的充分不必要条件,所以⎩⎨⎧a -1≥-1,a +1≤2(等号不同时成立),解得0≤a≤1.(2)(2020·青岛二中检测)直线x-y-k=0与圆(x-1)2+y2=2有两个不同交点的充要条件是________.答案-1<k<3解析直线x-y-k=0与圆(x-1)2+y2=2有两个不同交点等价于|1-0-k|2<2,解得-1<k<3.1.条件、结论的相对性充分条件、必要条件是相对的概念,在进行判断时一定要注意哪个是“条件”,哪个是“结论”.要注意条件与结论间的推出方向.如“A是B的充分不必要条件”是指A⇒B但B A;“A的充分不必要条件是B”是指B⇒A但A⇒/ B.以上两种说法在充要条件的推理判断中经常出现且容易混淆.2.根据充分、必要条件求解参数范围的方法(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.3.若a,b都是正整数,则a+b>ab成立的充要条件是()A.a=b=1B.a,b至少有一个为1C.a=b=2D.a>1且b>1答案 B解析因为a+b>ab,所以(a-1)(b-1)<1.因为a,b∈N*,所以(a-1)(b-1)∈N,所以(a-1)(b-1)=0,所以a=1或b=1.故选B.4.已知“p:(x-m)2>3(x-m)”是“q:x2+3x-4<0”成立的必要不充分条件,则实数m的取值范围为()A.(-∞,-7)∪(1,+∞)B.(-∞,-7]∪[1,+∞)C.(-7,1)D.[-7,1]答案 B解析由(x-m)2>3(x-m)得x<m或x>3+m,所以p:x<m或x>3+m;解x2+3x-4<0得-4<x<1,所以q:-4<x<1.因为p是q的必要不充分条件,所以m≥1或m+3≤-4,得m≥1或m≤-7.故选B.一、单项选择题1.设U为全集,A,B是集合,则“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C”是“A∩B =∅”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 C解析由Venn图易知充分性成立.反之,A∩B=∅时,不妨取C=∁U B,此时A⊆C,故必要性成立.故选C.2.若f(x)是定义在R上的函数,则“f(0)=0”是“函数f(x)为奇函数”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答案 B解析f(x)是定义在R上的奇函数可以推出f(0)=0,但f(0)=0不能推出函数f(x)为奇函数,例如f(x)=x2.故选B.3.设a,b,c,d是非零实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”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答案 B解析a,b,c,d是非零实数,若a<0,d<0,b>0,c>0,且ad=bc,则a,b,c,d不成等比数列(可以假设a=-2,d=-3,b=2,c=3).若a,b,c,d 成等比数列,则由等比数列的性质可知ad=bc.所以“ad=bc”是“a,b,c,d 成等比数列”的必要而不充分条件.4.(2020·烟台一模)设x∈R,则“|x-2|<1”是“x2+2x-3>0”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|x-2|<1,解得1<x<3;x2+2x-3>0,解得x<-3或x>1.因为“1<x<3”是“x<-3或x>1”的充分不必要条件,所以“|x-2|<1”是“x2+2x -3>0”的充分不必要条件.5.“不等式x2-x+m>0在R上恒成立”的一个必要不充分条件是()A.m>14B.0<m<1C.m>0 D.m>1答案 C解析不等式x2-x+m>0在R上恒成立⇔1-4m<0,得m>14,在选项中只有“m>0”是“不等式x2-x+m>0在R上恒成立”的必要不充分条件,故选C.6.(2020·德州二模)已知实数x,y满足x>1,y>0,则“x<y”是“log x y>1”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解析根据题意,可知实数x,y满足x>1,y>0,若x<y,即1<x<y,则log x y>log x x =1,则“x<y”是“log x y>1”的充分条件,反之,若log x y>1,即log x y>log x x=1,由x >1,则必有x <y ,则“x <y ”是“log x y >1”的必要条件,故“x <y ”是“log x y >1”的充要条件.故选C .7.(2020·青岛市高三上学期期末)设α∈R ,则“sin α=cos α”是“sin2α=1”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答案 C解析 若sin α=cos α,则tan α=1,α=k π+π4(k ∈Z ),得sin2α=sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π4=sin π2=1成立;反之,若sin2α=1,则2α=2k π+π2(k ∈Z ),∴α=k π+π4(k ∈Z ),得sin α=cos α.故“sin α=cos α”是“sin2α=1”的充分必要条件.故选C .8.已知平面α,直线m ,n 满足m ⊄α,n ⊂α,则“m ∥n ”是“m ∥α”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m ⊄α,n ⊂α,m ∥n ,由线面平行的判定定理知m ∥α.若m ∥α,m ⊄α,n ⊂α,不一定推出m ∥n ,直线m 与n 可能异面,故“m ∥n ”是“m ∥α”的充分不必要条件.故选A .9.(2020·山东济南一中期中)在△ABC 中,“A <B ”是“sin A <sin B ”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 在△ABC 中,A <B ,因为三角形中大边对大角,则a <b ,由正弦定理可得a =2R sin A ,b =2R sin B ,所以有2R sin A <2R sin B ,所以sin A <sin B ,充分性成立;因为sin A <sin B ,由正弦定理可得sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,所以a 2R <b2R ,则a <b ,因为三角形中大边对大角,所以A <B ,必要性也成立.故选C .10.设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”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答案 A解析 存在负数λ,使得m =λn ,则m ·n =λn ·n =λ|n |2<0;反之,m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇒cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π,当〈m ,n 〉∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分不必要条件.二、多项选择题11.(2021·湖北宜昌高三模拟)设计如图所示的四个电路图,p :“开关S 闭合”;q :“灯泡L 亮”,则p 是q 的充要条件的电路图是( )答案 BD解析 由题意知,电路图A 中,开关S 闭合,灯泡L 亮,而灯泡L 亮开关S 不一定闭合,故A 中p 是q 的充分不必要条件;电路图B 中,开关S 闭合,灯泡L 亮,且灯泡L 亮,则开关S 闭合,故B 中p 是q 的充要条件;电路图C 中,开关S 闭合,灯泡L 不一定亮,灯泡L 亮则开关S 一定闭合,故C 中p 是q 的必要不充分条件;电路图D 中,开关S 闭合则灯泡L 亮,灯泡L 亮则开关S 闭合,故D 中p 是q 的充要条件.故选BD .12.(2020·山东德州模拟)下列叙述中正确的是( ) A .“a >1”是“1a <1”的充分不必要条件B .若a ,b ,c ∈R ,则“ab 2>cb 2”的充要条件是“a >c ”C .“a <1”是“方程x 2+x +a =0有一个正根和一个负根”的必要不充分条件D .若a ,b ,c ∈R 且a >0,则“ax 2+bx +c ≥0”的充要条件是“b 2-4ac ≤0” 答案 ACD解析 a >1⇒1a <1,1a <1a >1,∴“a >1”是“1a <1”的充分不必要条件,A 正确;当b =0时,若“a >c ”成立,而ab 2=0=cb 2,充分性不成立,B 错误;令f (x )=x 2+x +a ,方程x 2+x +a =0有一个正根和一个负根,则f (0)<0,则有a <0,∴“a <1”是“方程x 2+x +a =0有一个正根和一个负根”的必要不充分条件,C 正确;当a >0时,ax 2+bx +c ≥0可以推出b 2-4ac ≤0,而b 2-4ac ≤0也可以推出ax 2+bx +c ≥0,D 正确.故选ACD .三、填空题 13.下列不等式:①x <1;②0<x <1;③-1<x <0;④-1<x <1.其中可以作为“x 2<1”的一个充分条件的所有序号为________. 答案 ②③④解析 由于x 2<1即-1<x <1,①显然不能使-1<x <1一定成立,②③④满足题意.14.(2020·江苏省无锡市天一中学高三6月模拟)已知a =(1,2m ),b =(2,-m ),则“m =1”是“a ⊥b ”的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充分必要”或“既不充分也不必要”)答案 充分不必要解析 当m =1时,a ·b =1×2+2m ×(-m )=2-2=0,即a ⊥b .当a ⊥b 时,a ·b =1×2+2m ×(-m )=2-2m 2=0,解得m =±1,即“m =1”是“a ⊥b ”的充分不必要条件.15.已知f (x )是R 上的奇函数,则“x 1+x 2=0”是“f (x 1)+f (x 2)=0”的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)答案 充分不必要解析 ∵函数f (x )是奇函数,∴若x 1+x 2=0,则x 1=-x 2,则f (x 1)=f (-x 2)=-f (x 2),即f (x 1)+f (x 2)=0成立,即充分性成立;若f (x )=0,满足f (x )是奇函数,当x 1=x 2=2时,f (x 1)=f (x 2)=0,此时满足f (x 1)+f (x 2)=0,但x 1+x 2=4≠0,即必要性不成立.故“x 1+x 2=0”是“f (x 1)+f (x 2)=0”的充分不必要条件.16.(2019·华南师大附中月考)设p :ln (2x -1)≤0,q :(x -a )[x -(a +1)]≤0,若q 是p 的必要而不充分条件,则实数a 的取值范围是________.答案 0,12解析 p 对应的集合A ={x |ln (2x -1)≤0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |12<x ≤1,q 对应的集合B ={x |(x -a )[x -(a +1)]≤0}={x |a ≤x ≤a +1}.由q 是p 的必要而不充分条件,知A B .所以a ≤12且a +1≥1,因此0≤a ≤12.四、解答题17.已知函数f (x )=lg (x 2-2x -3)的定义域为集合A ,函数g (x )=2x -a (x ≤2)的值域为集合B .(1)求集合A ,B ;(2)已知p :m ∈A ,q :m ∈B ,若q 是p 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.解 (1)A ={x |x 2-2x -3>0}={x |(x -3)(x +1)>0}={x |x <-1或x >3},B ={y |y =2x -a ,x ≤2}={y |-a <y ≤4-a }.(2)因为q 是p 的充分不必要条件,所以B A ,所以4-a <-1或-a ≥3,所以a ≤-3或a >5,即实数a 的取值范围是(-∞,-3]∪(5,+∞).。
充分条件和必要条件高中数学知识点
一、充分条件和必要条件
当命题“若a则b”为真时,a称为b的充分条件,b称为a的必要条件。
二、充分条件、必要条件的常用判断法
1.定义法:判断b是a的条件,实际上就是判断b=>a或者a=>b 是否成立,只要把题目中所给的条件按逻辑关系画出箭头示意图,再利用定义判断即可
2.转换法:当所给命题的充要条件不易判断时,可对命题进行等价装换,例如改用其逆否命题进行判断。
3.*法
在命题的条件和结论间的关系判断有困难时,可从*的角度考虑,记条件p、q对应的*分别为a、b,则:
若ab,则p是q的充分条件。
若ab,则p是q的必要条件。
若a=b,则p是q的充要条件。
若ab,且ba,则p是q的既不充分也不必要条件。
三、知识扩展
1.四种命题反映出命题之间的内在联系,要注意结合实际问题,理解其关系(尤其是两种等价关系)的产生过程,关于逆命题、否命题与逆否命题,也可以叙述为:
(1)交换命题的条件和结论,所得的新命题就是原来命题的逆命题;
(2)同时否定命题的条件和结论,所得的新命题就是原来的否命题;
(3)交换命题的条件和结论,并且同时否定,所得的新命题就是原命题的逆否命题。
2.由于“充分条件与必要条件”是四种命题的关系的深化,他们之间存在这密切的联系,故在判断命题的条件的充要*时,可考虑“正
难则反”的原则,即在正面判断较难时,可转化为应用该命题的逆否命题进行判断。
一个结论成立的充分条件可以不止一个,必要条件也可以不止一个。
高一数学充分条件与必要条件笔记充分条件与必要条件是数学中重要的概念,它们描述了命题成立的条件和结论之间的关系。
1. 充分条件:如果由条件A可以推出结论B,那么就说A是B的充分条件。
简单来说,就是有了A,就可以得到B。
2. 必要条件:如果由结论B可以推出条件A,那么就说A是B的必要条件。
简单来说,就是没有A,就没有B。
充分必要条件:如果由A可以推出B,由B也可以推出A,那么就说A是B的充分必要条件,简称充要条件。
既不充分也不必要条件:如果由A不能推出B,由B也不能推出A,那么就说A 是B的既不充分也不必要条件。
可以根据这些定义来判断某一条件是否为另一条件的充分条件、必要条件、既不充分也不必要条件。
同时,这些判断也可以基于逻辑推理关系来进行。
1. 充分条件:如果由条件A可以推出结论B,那么就说A是B的充分条件。
简单来说,就是有了A,就可以得到B。
比如,如果一个数能被2整除,那么这个数一定是偶数。
在这里,“能被2整除”就是“偶数”的充分条件。
2. 必要条件:如果由结论B可以推出条件A,那么就说A是B的必要条件。
简单来说,就是没有A,就没有B。
比如,如果一个数能被2整除,那么这个数一定是偶数。
在这里,“能被2整除”就是“偶数”的必要条件。
3. 充分必要条件:如果由A可以推出B,由B也可以推出A,那么就说A是B 的充分必要条件,简称充要条件。
比如,在三角形中,如果一个角是直角,那么这个三角形是直角三角形。
在这里,“是直角”就是“直角三角形”的充分必要条件。
4. 既不充分也不必要条件:如果由A不能推出B,由B也不能推出A,那么就说A是B的既不充分也不必要条件。
比如,在三角形中,“是等腰三角形”不能推出“有一个角是直角”,也不能推出“是直角三角形”,因此,“是等腰三角形”就是“是直角三角形”的既不充分也不必要条件。
这些判断可以根据逻辑推理关系来进行。
在判断某一条件是否为另一条件的充分条件、必要条件、既不充分也不必要条件时,可以通过逻辑推理的方法来验证。
充分条件与必要条件一、基础知识1、定义:(1)对于两个条件,p q ,如果命题“若p 则q ”是真命题,则称条件p 能够推出条件q ,记为p q Þ,(2)充分条件与必要条件:如果条件,p q 满足p q Þ,则称条件p 是条件q 的充分条件;称条件q 是条件p 的必要条件2、对于两个条件而言,往往以其中一个条件为主角,考虑另一个条件与它的关系,这种关系既包含充分方面,也包含必要方面。
所以在判断时既要判断“若p 则q ”的真假,也要判断“若q 则p ”真假3、两个条件之间可能的充分必要关系:(1)p 能推出q ,但q 推不出p ,则称p 是q 的充分不必要条件(2)p 推不出q ,但q 能推出p ,则称p 是q 的必要不充分条件(3)p 能推出q ,且q 能推出p ,记为p q Û,则称p 是q 的充要条件,也称,p q 等价(4)p 推不出q ,且q 推不出p ,则称p 是q 的既不充分也不必要条件4、如何判断两个条件的充分必要关系(1)通过命题手段,将两个条件用“若……,则……”组成命题,通过判断命题的真假来判断出条件能否相互推出,进而确定充分必要关系。
例如2:1;:10p x q x =-=,构造命题:“若1x =,则210x -=”为真命题,所以p q Þ,但“若210x -=,则1x =”为假命题(x 还有可能为1-),所以q 不能推出p ;综上,p 是q 的充分不必要条件(2)理解“充分”,“必要”词语的含义并定性的判断关系① 充分:可从日常用语中的“充分”来理解,比如“小明对明天的考试做了充分的准备”,何谓“充分”?这意味着小明不需要再做任何额外的工作,就可以直接考试了。
在逻辑中充分也是类似的含义,是指仅由p 就可以得到结论q ,而不需要再添加任何说明与补充。
以上题为例,对于条件:1p x =,不需再做任何说明或添加任何条件,就可以得到2:10q x -=所以可以说p 对q 是“充分的”,而反观q 对p ,由2:10q x -=,要想得到:1p x =,还要补充一个前提:x 不能取1-,那既然还要补充,则说明是“不充分的”② 必要:也可从日常用语中的“必要”来理解,比如“心脏是人的一个必要器官”,何谓“必要”?没有心脏,人不可活,但是仅有心脏,没有其他器官,人也一定可活么?所以“必要”体现的就是“没它不行,但是仅有它也未必行”的含义。
充分条件与必要条件一、基础知识1、定义:(1)对于两个条件,p q ,如果命题“若p 则q ”是真命题,则称条件p 能够推出条件q ,记为p q ⇒,(2)充分条件与必要条件:如果条件,p q 满足p q ⇒,则称条件p 是条件q 的充分条件;称条件q 是条件p 的必要条件2、对于两个条件而言,往往以其中一个条件为主角,考虑另一个条件与它的关系,这种关系既包含充分方面,也包含必要方面。
所以在判断时既要判断“若p 则q ”的真假,也要判断“若q 则p ”真假3、两个条件之间可能的充分必要关系:(1)p 能推出q ,但q 推不出p ,则称p 是q 的充分不必要条件(2)p 推不出q ,但q 能推出p ,则称p 是q 的必要不充分条件(3)p 能推出q ,且q 能推出p ,记为p q ⇔,则称p 是q 的充要条件,也称,p q 等价(4)p 推不出q ,且q 推不出p ,则称p 是q 的既不充分也不必要条件4、如何判断两个条件的充分必要关系(1)通过命题手段,将两个条件用“若……,则……”组成命题,通过判断命题的真假来判断出条件能否相互推出,进而确定充分必要关系。
例如2:1;:10p x q x =-=,构造命题:“若1x =,则210x -=”为真命题,所以p q ⇒,但“若210x -=,则1x =”为假命题(x 还有可能为1-),所以q 不能推出p ;综上,p 是q 的充分不必要条件(2)理解“充分”,“必要”词语的含义并定性的判断关系① 充分:可从日常用语中的“充分”来理解,比如“小明对明天的考试做了充分的准备”,何谓“充分”?这意味着小明不需要再做任何额外的工作,就可以直接考试了。
在逻辑中充分也是类似的含义,是指仅由p 就可以得到结论q ,而不需要再添加任何说明与补充。
以上题为例,对于条件:1p x =,不需再做任何说明或添加任何条件,就可以得到2:10q x -=所以可以说p 对q 是“充分的”,而反观q 对p ,由2:10q x -=,要想得到:1p x =,还要补充一个前提:x 不能取1-,那既然还要补充,则说明是“不充分的”② 必要:也可从日常用语中的“必要”来理解,比如“心脏是人的一个必要器官”,何谓“必要”?没有心脏,人不可活,但是仅有心脏,没有其他器官,人也一定可活么?所以“必要”体现的就是“没它不行,但是仅有它也未必行”的含义。
高一数学充分条件与必要条件知识点充分条件和必要条件是数学的重要概念,同时因其抽象而成为学生难于理解的内容,下面是高一数学充分条件与必要条件知识点。
数学充分条件与必要条件知识点一、充分条件和必要条件当命题“若A则B”为真时,A称为B的充分条件,B称为A的必要条件。
二、充分条件、必要条件的常用判断法1.定义法:判断B是A的条件,实际上就是判断B=>A或者A=>B是否成立,只要把题目中所给的条件按逻辑关系画出箭头示意图,再利用定义判断即可2.转换法:当所给命题的充要条件不易判断时,可对命题进行等价装换,例如改用其逆否命题进行判断。
3.集合法在命题的条件和结论间的关系判断有困难时,可从集合的角度考虑,记条件p、q 对应的集合分别为A、B,则: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,且B⊉A,则p是q的既不充分也不必要条件。
三、知识扩展1.四种命题反映出命题之间的内在联系,要注意结合实际问题,理解其关系(尤其是两种等价关系)的产生过程,关于逆命题、否命题与逆否命题,也可以叙述为:(1)交换命题的条件和结论,所得的新命题就是原来命题的逆命题;(2)同时否定命题的条件和结论,所得的新命题就是原来的否命题;(3)交换命题的条件和结论,并且同时否定,所得的新命题就是原命题的逆否命题。
2.由于“充分条件与必要条件”是四种命题的关系的深化,他们之间存在这密切的联系,故在判断命题的条件的充要性时,可考虑“正难则反”的原则,即在正面判断较难时,可转化为应用该命题的逆否命题进行判断。
一个结论成立的充分条件可以不止一个,必要条件也可以不止一个。
数学充分条件与必要条件内容练习及解析一、选择题(每小题3分,共18分)1.使x>1成立的一个必要条件是()A.x>0B.x>3C.x>2D.x<2【解析】选A.只有x>1⇒x>0,其他选项均不可由x>1推出,故选A.2.已知p:x2-x<0,那么命题p的一个充分条件是()A.0<x<2B.-1<x<1C. <x<D. <x<2【解析】选C.x2-x<0⇒0<x<1,运用集合的知识易知只有C中由 <x< 可以推出0<x<1,其余均不可,故选C.3.下列p是q的必要条件的是()A.p:a=1,q:|a|=1B.p:a<1,q:|a|<1C.p:a<b,q:a <b+1D.p:a>b,q:a>b+1【解析】选D.要满足p是q的必要条件,即q⇒p,只有q:a>b+1⇒q:a-b>1⇒p:a>b,故选D.4.下列所给的p,q中,p是q的充分条件的个数是()①p:x>1,q:-3x<-3;②p:x>1,q:2-2x<2;③p:x=3,q:sinx>cosx;④p:直线a,b不相交,q:a∥b.A.1B.2C.3D.4【解题指南】根据充分条件与必要条件的意义判断.【解析】选C.①由于p:x>1⇒q:-3x<-3,所以p是q的充分条件;②由于p:x>1⇒q:2-2x<2(即x>0),所以p是q的充分条件;③由于p:x=3⇒q:sinx>cosx,所以p是q的充分条件;④由于p:直线a,b不相交 q:a∥b,所以p不是q的充分条件.5.如果不等式|x-a|<1成立的充分但不必要条件是 <x< ,则实数a的取值范围是()A. <a<B. ≤a≤C.a> 或a<D.a≥ 或a≤【解析】选B.|x-a|<1⇔a-1<x<a+1,由题意知 (a-1,a+1),则有且等号不同时成立,解得≤a≤ ,故选B.【变式训练】集合A= ,B={x||x-b|<a},若“a=1”是“A∩B≠ ”的充分条件,则实数b的取值范围是_____________.【解析】“a=1”是“A∩B≠ ”的充分条件的意思是说当a=1时,A∩B≠ ,现在A=(-1,1),B=(b-1,b+1),由A∩B≠ 得-1≤b-1<1或-1<b+1≤1,即0≤b<2或-2<b≤0,所以b的范围是-2<b<2.答案:(-2,2)6.已知等比数列{an}的公比为q,则下列不是{an}为递增数列的充分条件的是()①a1<a2;②a1>0,q>1;③a1>0,0<q<1;④a1<0,0<q<1.A.①②B.①③C.③④D.①③④【解析】选B.由等比数列{an}是递增数列⇔an<an+1⇔a1qn-1<a1qn⇔a1qn-1(1-q)<0,若a1>0,则qn-1(1-q)<0,得q>1;若a1<0,则qn-1(1-q)>0,得0<q<1.所以等比数列{an}是递增数列⇔a1>0,q>1或a1<0,0<q<1.所以a1>0,q>1⇒等比数列{an}是递增数列,或a1<0,0<q<1⇒等比数列{an}是递增数列;由a1<a2不能推出等比数列{an}是递增数列,如a1=-1,a2=2.【举一反三】若把本题中的“不是{an}为递增数列的充分条件”改为“是{an}为递增数列的必要条件”,其他不变,结论如何?【解析】由等比数列{an}是递增数列⇒a1<a2.由等比数列{an}是递增数列 a1>0,q>1,由等比数列{an}是递增数列 a1>0,0<q<1,由等比数列{an}是递增数列 a1<0,0<q<1.故a1<a2是{an}为递增数列的必要条件.二、填空题(每小题4分,共12分)7.“lgx>lgy”是“ > ”的条件.【解析】由lgx>lgy⇒x>y>0⇒ > .而 > 有可能出现x>0,y=0的情况,故 > lgx>lgy.答案:充分【变式训练】“x>y”是“lgx>lgy”的条件.【解析】因为x>y lgx>lgy,比如y<x<0,lgx与lgy无意义,而lgx>lgy⇒x>y.答案:必要8.函数f(x)=a- 为奇函数的必要条件是_________.【解析】由于f(x)=a- 定义域为R,且为奇函数,则必有f(0)=0,即a- =0,所以a=1.答案:a=19.(2014•广州高二检测)满足tanα=1的一个充分条件是α=(填一角即可)【解析】由于tanα=1,故α=kπ+ (k∈Z),取α= ,显然,α= 是tanα=1的一个充分条件.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)10.分别判断下列“若p,则q”命题中,p是否为q的充分条件或必要条件,并说明理由.(1)p:sinθ=0,q:θ=0.(2)p:θ=π,q:tanθ=0.(3)p:a是整数,q:a是自然数.(4)p:a是素数,q:a不是偶数.【解析】(1)由于p:sinθ=0⇐q:θ=0,p:sinθ=0 q:θ=0,所以p是q的必要条件,p是q的不充分条件.(2)由于p:θ=π⇒q:tanθ=0,p:θ=π q:tanθ=0,所以p是q的充分条件,p是q的不必要条件.(3)由于p:a是整数 q:a是自然数,p:a是整数⇐q:a是自然数,所以p是q的必要条件,p是q的不充分条件.(4)由于p:a是素数 q:a不是偶数,所以p是q的不充分条件,p是q的不必要条件.11.若p:-2<a<0,0<b<1;q:关于x的方程x2+ax+b=0有两个小于1的不等正根,则p是q 的什么条件?【解析】若a=-1,b= ,则Δ=a2-4b<0,关于x的方程x2+ax+b=0无实根,故p q.若关于x的方程x2+ax+b=0有两个小于1的不等正根,不妨设这两个根为x1,x2,且0<x1<x2<1,则x1+x2=-a,x1x2=b.于是0<-a<2,0<b<1,即-2<a<0,0<b<1,故q⇒p.所以,p是q的必要条件,但不是充分条件.【一题多解】针对必要条件的判断给出下面另一种解法:设f(x)=x2+ax+b,因为关于x的方程x2+ax+b=0有两个小于1的不等正根,所以即⇒-2<a<0,0<b<1,即q⇒p.所以,p是q的必要条件,但不是充分条件.一、选择题(每小题4分,共16分)1.不等式1- >0成立的充分条件是()A.x>1B.x>-1C.x<-1或0<x<1D.x<0或x>1【解析】选A.不等式1- >0等价于 >0,解得不等式的解为x<0或x>1,比较选项得x>1为不等式成立的充分条件,故选A.2.(2014•青岛高二检测)函数y=x2+bx+c,x∈[0,+∞)是单调函数的必要条件是()A.b>1B.b<-1C.b<0D.b>-1【解析】选D.因为函数y=x2+bx+ c在[0,+∞)上单调,所以x=- ≤0,即b≥0,显然b≥0⇒b>-1,故选D.【举一反三】函数y=x2+bx+c在[0,+∞)上是单调函数的充分条件是()A.b>1B.b<-1C.b<0D.b>-1【解析】选A.当b>1时,y=x2+bx+c在[0,+∞)上显然是单调函数,故b>1是函数y=x2+bx+c在[0,+∞)上是单调函数的充分条件.3.(2014•兰州高二检测)设集合U={(x,y)|x∈R,y∈R},A={(x,y) |2x-y+m>0},B={(x,y)|x+y-n≤0},那么点P(2,3)∈A∩( B)的既是充分条件,又是必要条件的是()A.m>-1,n<5B.m<-1,n<5C.m>-1,n>5D.m<-1,n>5【解析】选A.因为P∈A∩( B),所以P∈A且P∉B,所以所以故选A.4.(2014•天津高二检测)设a,b为向量,则“a•b=|a||b|”是“a∥b”的()A.充分条件B.必要条件C.既是充分条件也是必要条件D.既不是充分条件也不是必要条件【解析】选A.若a,b中有零向量,则a•b=|a||b|⇒a∥b,若a,b中无零向量,则设a,b 的夹角为θ,a•b=|a||b|⇒|a||b|cosθ=|a||b|⇒cosθ=1⇒θ=0⇒a∥b,故有a•b=|a||b|可以推出“a∥b”,但若a∥b,则有a•b=|a||b|或a•b=-|a||b|,故“a•b=|a||b|”是“a∥b”的充分条件.二、填空题(每小题5分,共10分)5.如果命题“若A ,则B”的否命题是真命题,而它的逆否命题是假命题,则A是B的条件.【解析】因为逆否命题为假,那么原命题为假,即A B,又因否命题为真,所以逆命题为真,即B⇒A,所以A是B的必要条件.答案:必要6.若向量a=(x,3),x∈R,则|a|=5的一个充分条件是____________.【解析】因为|a|=5⇒x2+9=25⇒x=±4,所以|a|=5的一个充分条件是x=4(或x=-4).答案:x=4(或x=-4)三、解答题(每小题12分,共24分)7.已知p:x 2-2x-3<0,若- a<x-1<a是p的一个必要条件但不是充分条件,求使a>b恒成立的实数b的取值范围.【解析】由于p:x2-2x-3<0⇔-1<x<3,-a<x-1<a⇔1-a<x<1+a(a>0).依题意,得{x|-1<x<3} {x|1-a<x<1+a}(a>0),所以解得a>2,则使a>b恒成立的实数b的取值范围是b≤2,即(-∞,2].8.已知命题p:m∈[-1,1],命题q:a2-5a-3- ≥0,若p是q的充分条件,求a的取值范围.【解析】因为p是q的充分条件,所以当-1≤m≤1时,a2-5a-3≥ 恒成立,又当-1≤m≤1时, ≤3,所以a2-5a-3≥3,所以a2-5a-6≥0,所以a≥6或a≤-1.。
充分条件和必要条件高中数学知识点整理1. 充分条件与必要条件的概念在高中数学中,我们经常会遇到充分条件和必要条件的概念。
它们是数学推理中非常重要的概念,用于描述事物之间的关系。
在这里,我们将详细介绍充分条件和必要条件以及它们在高中数学中的应用。
1.1 充分条件充分条件是指一个条件在成立时可以推出结论成立。
如果一个命题P能够推出另一个命题Q,那么P就是Q的充分条件。
充分条件的成立并不意味着结论一定成立,只能说明在满足充分条件的情况下,结论有可能成立。
例如,对于命题P:一个数是偶数。
命题Q:这个数可以被2整除。
那么命题P是命题Q的充分条件,因为一个数是偶数时,一定可以被2整除。
1.2 必要条件必要条件是指一个条件在成立时可以保证结论成立。
如果一个命题Q需要命题P的满足才能成立,那么P就是Q的必要条件。
必要条件的成立意味着结论一定成立,但不意味着充分条件成立。
继续上面的例子,命题Q:这个数可以被2整除,命题P:一个数是偶数。
那么命题P是命题Q的必要条件,因为一个数可以被2整除时,一定是偶数。
2.直观理解为了更好地理解充分条件和必要条件的概念,我们可以通过一个简单的实例来说明。
假设我们有一个条件P:如果下雨,那么地面湿润。
那么反过来说,地面湿润是否意味着下雨呢?在这个例子中,条件P是地面湿润的充分条件,而地面湿润是下雨的必要条件。
也就是说,如果地面湿润意味着下雨,但不一定下雨地面就湿润。
这个例子很好地诠释了充分条件和必要条件的概念。
充分条件可以看作是一个“充足条件”,如果满足了这个条件,则可以得出结论。
而必要条件则可以看作是一个“必须条件”,只有满足了这个条件,才能确保结论的成立。
3. 充分条件的证明方法在数学推理中,证明一个充分条件是成立的方法通常有以下几种:3.1 直接证明法直接证明法是最常见和直接的证明方法。
如果要证明一个充分条件P可以推出命题Q,我们可以从假设P开始,连续推导出Q。
而证明每一步的推导是正确的,最终得到Q。
充分条件和必要条件解释:如果有事物情况A,则必然有事物情况B;如果没有事物情况A,则必然没有事物情况B,A就是B的充分必要条件(简称:充要条件)。
简单地说,满足A,必然B;不满足A,必然不B,则A是B的充分必要条件。
(A可以推导出B,且B也可以推导出A)例如: 1. A=“三角形等边”;B=“三角形等角”。
2. A=“某人触犯了刑律”;B=“应当依照刑法对他处以刑罚”。
3. A=“付了足够的钱”;B=“能买到商店里的东西”。
例子中A都是B的充分必要条件:其一、A必然导致B;其二,A是B发生必需的。
区分:假设A是条件,B是结论由A可以推出B~由B可以推出A~~则A是B的充要条件(充分且必要条件)由A可以推出B~由B不可以推出A~~则A是B的充分不必要条件由A不可以推出B~由B可以推出A~~则A是B的必要不充分条件由A不可以推出B~由B不可以推出A~~则A是B的不充分不必要条件简单一点就是:由条件能推出结论,但由结论推不出这个条件,这个条件就是充分条件如果能由结论推出条件,但由条件推不出结论。
此条件为必要条件如果既能由结论推出条件,又能有条件推出结论。
此条件为充要条件例子:1.充分条件:由条件a推出条件b,但是条件b并不一定能推出条件a,天下雨了,地面一定湿,但是地面湿不一定是下雨造成的。
2.必要条件:由后一个条件推出前一个条件,但是前一个条件并一定能推出后一个条件。
我们把前面一个例子倒过来:地面湿了,天下雨了。
我这里在简单说下哲学上的充分条件和必要条件1. 充分条件是指根据提供的现有条件可以直接判断事物的运行发展结果。
充分条件是事物运行发展的必然性条件,体现必然性的哲学内涵。
如父亲和儿子的关系属于亲情关系吗?答必然属于。
2. 必要性条件。
事物的运行发展有其规律性,必要性条件是指一些外在或内在的条件符合该事物的运行规律的要求,但不能推动事物规律的最终运行。
如亲情关系和父子关系,亲情关系符合父子关系的一种现象表达,但不能推倒出亲情关系属于父子关系。
2022年新高考数学总复习:充分条件与必要条件若p⇒q,则p是q的__充分__条件,q是p的__必要__条件p是q的__充分不必要__条件p⇒q且q pp是q的__必要不充分__条件p q且q⇒pp是q的__充要__条件p⇔qp是q的__既不充分又不必要__条件p q且q p归纳拓展1.若A={x|p(x)},B={x|q(x)},则(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;(2)若A⊇B,则p是q的必要条件;(3)若A=B,则p是q的充要条件;(4)若A B,则p是q的充分不必要条件;(5)若A B,则p是q的必要不充分条件;(6)若A B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.2.充分条件与必要条件的两个特征:(1)对称性:若p是q的充分条件,则q是p的必要条件,即“p⇒q”⇔“q⇐p”.(2)传递性:若p是q的充分(必要)条件,q是r的充分(必要)条件,则p是r的充分(必要)条件,即“p⇒q且q⇒r”⇒“p⇒r”(“p⇐q且q⇐r”⇒“p⇐r”).注意:不能将“若p,则q”与“p⇒q”混为一谈,只有“若p,则q”为真命题时,才有“p⇒q”,即“p⇒q”⇔“若p,则q”为真命题.考向1充分条件与必要条件的判断——师生共研方法1:定义法判断例2 ( 2020·北京,9,4分)已知α,β∈R,则“存在k∈Z使得α=kπ+(-1)kβ”是“sin α=sin β”的(C)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[解析](1)充分性:已知存在k∈Z使得α=kπ+(-1)kβ,(ⅰ)若k为奇数,则k=2n+1,n∈Z,此时α=(2n+1)π-β,n∈Z,sin α=sin(2nπ+π-β)=sin(π-β)=sin β;(ⅱ)若k为偶数,则k=2n,n∈Z,此时α=2nπ+β,n∈Z,sin α=sin(2nπ+β)=sin β.由(ⅰ)(ⅱ)知,充分性成立.(2)必要性:若sin α=sin β成立,则角α与β的终边重合或角α与β的终边关于y轴对称,即α=β+2mπ或α+β=2mπ+π,m∈Z,即存在k∈Z使得α=kπ+(-1)kβ,必要性也成立,故选C .方法2:集合法判断例3 (理)(2018·天津,3)设x ∈R ,则“x 3>8”是“|x |>2”的( A )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件(文)(2020·天津一中高三月考)设x ∈R ,则“|x -1|<4”是“x -52-x >0”的( B )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[解析] (理)本题主要考查解不等式和充分、必要条件的判断. 由x 3>8得x >2,由|x |>2得x >2或x <-2. 因为(2,+∞)(-∞,-2)∪(2,+∞),所以“x 3>8”是“|x |>2”的充分而不必要条件.故选A . (文)解绝对值不等式可得-4<x -1<4,即-3<x <5, 将分式不等式变形可得x -5x -2<0,解得2<x <5,因为(2,5)(-3,5),所以“|x -1|<4”是“x -52-x >0”的必要而不充分条件.方法3 等价转化法判断例4 (1)给定两个条件p ,q ,若¬p 是q 的必要不充分条件,则p 是¬q 的( A )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)“已知命题p :cos α≠12,命题q :α≠π3”,则命题p 是命题q 的( A )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[解析] (1)因为¬p 是q 的必要不充分条件,则q ⇒¬p ,但¬p q ,其逆否命题为p ⇒¬q ,但¬qp ,所以p 是¬q 的充分不必要条件.(2)¬p :cos α=12,¬q :α=π3,显然¬q ⇒¬p ,¬p¬q ,∴¬q 是¬p 的充分不必要条件,从而p 是q 的充分不必要条件,故选A .另解:若cos α≠12,则α≠2k π±π3(k ∈Z ),则α也必然不等于π3,故p ⇒q ;若α≠π3,但α=-π3时,依然有cos α=12,故qp .所以p 是q 的充分不必要条件.故选A .名师点拨有关充要条件的判断常用的方法(1)根据定义判断:①弄清条件p 和结论q 分别是什么;②尝试p ⇒q ,q ⇒p .若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件;若q ⇒p ,则p 是q 的必要条件;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.(2)利用集合判断 A B B A A B 且B A p 是q 的既不充分也条件,只需判断¬q 是¬p 的什么条件.〔变式训练1〕(1)指出下列各组中,p 是q 的什么条件(在“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充要条件”“既不充分也不必要条件”中选出一种作答).①非空集合A ,B 中,p :x ∈(A ∪B ),q :x ∈B ;②已知x ,y ∈R ,p :(x -1)2+(y -2)2=0,q :(x -1)(y -2)=0; ③在△ABC 中,p :A =B ,q :sin A =sin B ; ④对于实数x ,y ,p :x +y ≠8,q :x ≠2或y ≠6.(2)(理)(2018·天津,4)设x ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的( A ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件(文)(2020·天津部分区期末)设x ∈R ,则“x 2-2x <0”是“|x -1|<2”的( A ) A .充分不必要条件 B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件[解析] (1)①显然x ∈(A ∪B )不一定有x ∈B ,但x ∈B 一定有x ∈(A ∪B ),所以p 是q 的必要不充分条件.②条件p :x =1且y =2,条件q :x =1或y =2,所以p ⇒q 但q p ,故p 是q 的充分不必要条件.③在△ABC 中,A =B ⇒sin A =sin B ;反之,若sin A =sin B ,因为A 与B 不可能互补(三角形三个内角之和为180°),所以只有A =B ,故p 是q 的充要条件.④易知¬p :x +y =8,¬q :x =2且y =6,显然¬q ⇒¬p ,但¬p¬q ,所以¬q 是¬p 的充分不必要条件,根据原命题和逆否命题的等价性知,p 是q 的充分不必要条件.(2)(理)本题主要考查解不等式和充分、必要条件的判断. 由⎪⎪⎪⎪x -12<12得-12<x -12<12,解得0<x <1. 由x 3<1得x <1.因为(0,1)(-∞,1),所以“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的充分而不必要条件.(文)解不等式x 2-2x <0得0<x <2,解不等式|x -1|<2得-1<x <3,所以“x 2-2x <0”是“|x -1|<2”的充分不必要条件.故选A .考向2 充要条件的应用——多维探究 角度1 充要条件的探究例 5 下列函数中,满足“x 1+x 2=0”是“f (x 1)+f (x 2)=0”的充要条件的是( B )A .f (x )=tan xB .f (x )=3x -3-x C .f (x )=x 2D .f (x )=log 3|x |[解析] 因为f (x )=tan x 是奇函数,所以x 1+x 2=0⇒f (x 1)+f (x 2)=0,但f ⎝⎛⎭⎫π4+f ⎝⎛⎭⎫3π4=0时,π4+3π4≠0,不符合要求,所以A 不符合题意;因为f (x )=3x -3-x 均为单调递增的奇函数,所以满足“x 1+x 2=0”是“f (x 1)+f (x 2)=0”的充要条件,符合题意;对于选项C ,f (x )=x 2是偶函数,不符合题意;对于选项D ,由f (x )=log 3|x |的图象易知不符合题意,故选B .注:满足条件的函数是奇函数且单调. 角度2 利用充要条件求参数的值或取值范围例6 已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则m 的取值范围是__[0,3]__.[解析] 由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10, 所以P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎪⎨⎪⎧1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,所以0≤m ≤3.所以当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3]. [引申1]若本例将条件“若x ∈P 是x ∈S 的必要条件”改为“若x ∈P 是x ∈S 的必要不充分条件”,则m 的取值范围是__[0,3]__.[解析] 解法一:由(1)若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则0≤m ≤3,当m =0时,S ={1},不充分;当m =3时,S ={x |-2≤x ≤4}也不充分,故m 的取值范围为[0,3].解法二:若x ∈P 是x ∈S 的必要且充分条件,则P =S ,即⎩⎪⎨⎪⎧1-m =-2,1+m =10⇒m 无解,∴m 的取值范围是[0,3]. [引申2]若本例将条件“若x ∈P 是x ∈S 的必要条件”变为“若非P 是非S 的必要不充分条件”,其他条件不变,则m 的取值范围是__[9,+∞)__.[解析] 由(1)知P ={x |-2≤x ≤10), ∵非P 是非S 的必要不充分条件, ∴S 是P 的必要不充分条件,∴P ⇒S 且S P .∴[-2,10][1-m,1+m ].∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10. ∴m ≥9,即m 的取值范围是[9,+∞).名师点拨充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意: (1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.(2)一定要注意端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象. (3)注意区别以下两种不同说法:①p 是q 的充分不必要条件,是指p ⇒q 但q p ;②p的充分不必要条件是q ,是指q ⇒p 但pq .(4)注意下列条件的等价转化:①p 是q 的什么条件等价于¬q 是¬p 的什么条件,②p 是¬q 的什么条件等价于q 是¬p 的什么条件.〔变式训练2〕(1)(角度1)(2020·江西赣州十四县市高三上期中改编)角A ,B 是△ABC 的两个内角.下列四个条件下,“A >B ”的充要条件是( A )A .sin A >sinB B .cos A >cos BC .tan A >tan BD .cos 2A >cos 2B(2)(角度2)(2021·山东省实验中学高三诊断)已知p :x ≥k ,q :(x +1)(2-x )<0.如果p 是q 的充分不必要条件,那么实数k 的取值范围是( B )A .[2,+∞)B .(2,+∞)C .[1,+∞)D .(-∞,-1][解析] (1)当A >B 时,根据“大边对大角”可知,a >b ,由于a sin A =b sin B,所以sin A >sinB,则A是“A>B”的充要条件;由于0<B<A<π,余弦函数y=cos x在区间(0,π)内单调递减,所以cos A<cos B,则B不是“A>B”的充要条件;当A>B时,若A为钝角,B为锐角,则tan A<0<tan B,则C不是“A>B”的充要条件;当cos2A>cos2B,即1-sin2A>1-sin2B,所以sin2A<sin2B,即sin A<sin B,所以D不是“A>B”的充要条件;故选A.(2)由q:(x+1)(2-x)<0,可知q:x<-1或x>2.因为p是q的充分不必要条件,所以x≥k ⇒x<-1或x>2,即[k,+∞)是(-∞,-1)∪(2,+∞)的真子集,故k>2.故选B.。
第二节充分条件与必要条件一、教材概念·结论·性质重现1.充分条件、必要条件与充要条件(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件;(2)如果q⇒p,则p是q的必要条件;(3)如果既有p⇒q,又有q⇒p,记作p⇔q,则p是q的充要条件.①A是B的充分不必要条件是指:A⇒B且B⇒/A;②A的充分不必要条件是B是指:B⇒A且A⇒/B,在解题中要弄清它们的区别,以免出现错误.设A={x|p(x)},B={x|q(x)},(1)若A⊆B,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.(2)若A B,则p是q的充分不必要条件,q是p的必要不充分条件.(3)若A=B,则p是q的充要条件.二、基本技能·思想·活动体验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)若已知p:x>1和q:x≥1,则p是q的充分不必要条件.(√)(2)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.(√)(3)“若p不成立,则q不成立”等价于“若q成立,则p成立”.(√)(4)若q不是p的必要条件,则p⇒/q.(√)(5)若“x∈A”是“x∈B”的充分不必要条件,则B是A的子集.(×)2.“(x-1)(x+2)=0”是“x=1”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B解析:若x=1,则(x-1)(x+2)=0显然成立,但反之不成立,即若(x-1)(x+2)=0,则x的值也可能为-2.故选B.3.下面四个条件中,使a>b成立的充分不必要的条件是()A.a>b+1 B.a>b-1C.a2>b2D.a3>b3A解析:选项A中,a>b+1>b,所以充分性成立,但必要性不成立,所以“a>b+1”为“a>b”成立的充分不必要条件.4.已知p:x>a是q:2<x<3的必要不充分条件,则实数a的取值范围是________.(-∞,2]解析:由已知,可得{x|2<x<3}{x|x>a},所以a≤2.5.设p,r都是q的充分条件,s是q的充要条件,t是s的必要条件,t是r的充分条件,那么p是t的________条件,r是t的________条件(用“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”填空).充分不必要充要解析:由题意知p⇒q,q⇔s,s⇒t,又t⇒r,r⇒q,故p是t的充分不必要条件,r是t的充要条件.考点1充分条件与必要条件的判断——基础性1.(2020·天津卷)设a∈R,则“a>1”是“a2>a”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A解析:因为a2>a⇔a<0或a>1,所以a>1⇒a2>a,反之不成立.故“a>1”是“a2>a”的充分不必要条件.2.(2019·浙江卷)若a>0,b>0,则“a+b≤4”是“ab≤4”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A解析:当a>0,b>0,a+b≤4时,有2ab≤a+b≤4.所以ab≤4,此时充分性成立.当a>0,b>0,ab≤4时,令a=4,b=1,则a+b=5>4,这与a +b≤4矛盾,因此必要性不成立.综上所述,当a>0,b>0时,“a+b≤4”是“ab≤4”的充分不必要条件.故选A.3.设x∈R,则“x2-5x<0”是“|x-1|<1”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B解析:由x2-5x<0可得0<x<5;由|x-1|<1可得0<x<2.因为0<x<5⇒/ 0<x<2,但0<x<2⇒0<x<5,所以“x2-5x<0”是“|x-1|<1”的必要不充分条件.判断充分、必要条件的两种方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及字母范围的推断问题.考点2充分条件与必要条件的探究与证明——综合性(1)命题“∀x∈[1,3],x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是()A.a≥9 B.a≤9C.a≥10 D.a≤10C解析:∀x∈[1,3],x2-a≤0⇔∀x∈[1,3],x2≤a⇔9≤a.所以a≥10是命题“∀x∈[1,3],x2-a≤0”为真命题的一个充分不必要条件.(2)设x,y∈R,求证:|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件是xy≥0.证明:设p:xy≥0,q:|x+y|=|x|+|y|.①充分性(p⇒q):如果xy≥0,则有xy=0和xy>0两种情况.当xy=0时,不妨设x=0,则|x+y|=|y|,|x|+|y|=|y|,所以等式成立.当xy>0时,则x>0,y>0,或x<0,y<0.又当x>0,y>0时,|x+y|=x+y,|x|+|y|=x+y,所以等式成立.当x<0,y<0时,|x+y|=-(x+y),|x|+|y|=-x-y,所以等式成立.综上,当xy≥0时,|x+y|=|x|+|y|成立.②必要性(q⇒p):若|x+y|=|x|+|y|且x,y∈R,则|x+y|2=(|x|+|y|)2,即x2+2xy+y2=x2+y2+2|x||y|.所以|xy|=xy,所以xy≥0.由①②可得,xy≥0是等式|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件.1.区分两种易混说法“p是q的充分不必要条件”与“p的一个充分不必要条件是q”,前者是“p⇒q,且q⇒/p”,后者是“p⇒/q,q⇒p”,这种推导关系极易混淆.2.充要条件的证明策略(1)要证明p是q的充要条件,需要从充分性和必要性两个方向进行,即证明命题“若p,则q”和“若q,则p”均为真.(2)证明前必须分清楚充分性和必要性,即清楚由哪个条件推证到哪个结论.1.函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象关于y轴对称的充要条件是()A.b=c=0 B.b=0且c≠0C.b=0 D.b≥0C解析:函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象关于y轴对称⇔-b2a=0⇔b=0.2.设集合A={x|x>-1},B={x||x|≥1},则“x∈A且x B”成立的充要条件是()A.-1<x≤1 B.x≤1C.x>-1 D.-1<x<1D 解析:由题意可知,x ∈A ⇔x >-1,x B ⇔-1<x <1,所以“x ∈A 且x B ”成立的充要条件是-1<x <1.故选D.3.设n ∈N *,一元二次方程x 2-4x +n =0有整数根的充要条件是n =________.3或4 解析:一元二次方程x 2-4x +n =0有实数根⇔(-4)2-4n ≥0⇔n ≤4.又n ∈N *,则n =4时,方程x 2-4x +4=0,有整数根2;n =3时,方程x 2-4x +3=0,有整数根1,3;n =2时,方程x 2-4x +2=0,无整数根;n =1时,方程x 2-4x +1=0,无整数根.所以n =3或n =4.考点3 充分条件、必要条件的应用——应用性已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则m 的取值范围为________.[0,3] 解析:由x 2-8x -20≤0,得-2≤x ≤10,所以P ={x |-2≤x ≤10}.因为x ∈P 是x ∈S 的必要条件,所以S ⊆P .所以⎩⎨⎧ 1-m ≥-2,1+m ≤10,1-m ≤1+m ,解得0≤m ≤3. 故0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件.若本例条件不变,是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件?说明理由. 解:由例题知P ={x |-2≤x ≤10}.若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,所以⎩⎨⎧ 1-m =-2,1+m =10,得⎩⎨⎧m =3,m =9.这样的m 不存在.充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意:(1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.(2)要注意区间端点值的检验.已知p:x∈A={x|x2-2x-3≤0,x∈R},q:x∈B={x|x2-2mx+m2-4≤0,x∈R,m∈R}.若p是﹁q的充分条件,则实数m的取值范围是________.(-∞,-3)∪(5,+∞)解析:因为A={x|-1≤x≤3},B={x|m-2≤x≤m +2},所以∁R B={x|x<m-2或x>m+2}.因为p是﹁q的充分条件,所以A⊆∁R B,所以m-2>3或m+2<-1,所以m>5或m<-3.已知条件p:x>1或x<-3,条件q:5x-6>x2,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[四字程序]读想算思判断充分必要条件1.充分必要条件的概念;2.判断充分、必要条件的方法解不等式转化与化归不等式5x-6>x21.定义法;2.集合法;3.等价转化法1.一元二次不等式的解法;2.集合间的包含关系充分必要条件与集合包含关系思路参考:解不等式+求﹁p,﹁q.A解析:由5x-6>x2,得2<x<3,即q:2<x<3.﹁p:-3≤x≤1;﹁q:x≥3或x≤2.显然﹁p⇒﹁q,﹁q⇒/﹁p,所以﹁p是﹁q的充分不必要条件.故选A.思路参考:解不等式+判断集合间的包含关系.A解析:由5x-6>x2,得2<x<3,即﹁q:A={x|x≤2或x≥3},﹁p:B={x|-3≤x≤1}.显然B A,故﹁p是﹁q的充分不必要条件.故选A.思路参考:原命题与逆否命题的等价性+转化.A解析:利用命题与其逆否命题的等价性,该问题可转化为判断q是p的什么条件.由5x-6>x2,得2<x<3,即q:2<x<3.显然q是p的充分不必要条件.故选A.判断充分、必要、充要条件关系的三种方法:(1)定义法是最基本、最常用的方法.(2)集合法主要是针对与不等式解集有关的命题的问题.(3)等价转化法体现了“正难则反”的解题思想,在正面解题受阻或不易求解时可考虑此法.1.若集合A={x|x-x2>0},B={x|(x+1)(m-x)>0},则“m>1”是“A∩B≠∅”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A解析:A={x|0<x<1}.若m>1,则B={x|-1<x<m},此时A∩B≠∅;反之,若A∩B≠∅,则m>0.故选A.2.若“x>2m2-3”的充分不必要条件是“-1<x<4”,则实数m的取值范围是()A.[-3,3]B.(-∞,-3]∪[3,+∞)C.(-∞,-1]∪[1,+∞)D. [-1,1]D解析:因为“-1<x<4”是“x>2m2-3”的充分不必要条件,所以(-1,4)(2m2-3,+∞),所以-1≥2m2-3,解得-1≤m≤1.故选D.。
高一数学解读充分条件和必要条件充分、必要条件是重要的数学概念,它主要讨论命题的条件和结论之间的关系,是理解、掌握一个命题的题设和结论关系以及一个命题与其它命题之间关系的重要工具。
一、 准确理解充分、必要条件1. 原定义:如果命题p ⇒q ,那么说p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件。
定义表明了在了p 就一定有q ,即“p 能充分保证q 成立,故称p 是q 的充分条件”; 又“p ⇒q ”⇔q p ⌝⌝⇒,即没有q 没有p ,或者说“要有p 就必须有q ”,所以q 是p 的必要条件。
2. 对充分、必要条件定义反思,可得如下引申定义:若p q ⇒,则p 是q 的不充分条件,q 是p 的不必要条件。
引申定义弥补了原定义在逻辑关系上的不完整性,引出充分而不必要条件、必要而不充分条件、充要条件和既不充分也不必要条件等四种条件概念。
因此,回答“p 是q 的什么条件”应有六种答案选择。
例1 设p 是q 的充分不必要条件,r 是q 的充要条件,S 是r 的必要不充分条件,则S 是p 的什么条件? 解:依题意,得如下逻辑关系图:p ⇒⇐q r ⇒⇔⇐s ∴S 是p 有必要不充分条件。
二、 正确应用充分、必要条件的传递性充分、必要条件具有传递性,即由12n p p p ⇒⇒⇒L 得1n p p ⇒。
应用时需注意“传递链”不能间断,“传递链”间断的地方,往往是充分性不能确定或者是必要性不能确定。
例2 设A 是C 的充分而不必要条件,B 是C 的充要条件,D 是C 的必要而不充分条件,D 是B 的充分条件,则A 是B 的什么条件?解:本题的逻辑关系图如下:从A ⇒C ⇒D ⇒B 或者从A ⇒C ⇒B 都说明A 是B 的充分条件又由B ⇒C ⇒A 确定A 是B 的不必要条件。
∴A 是B 的充分不必要条件 三、 利用集合判断充分、必要条件充分、必要条件也可以从集合的包含关系的角度来理解它们之间的对应关系,设满足条件p 、q 的对象组成的集合依次是P 、Q ,则:(1)p 是q 的充分条件⇔P ⊆Q ,p 是q 的充分而不必要条件⇔P ≠⊂Q(2)p 是q 的必要条件⇔Q ⊆P ,p 是q 的必要而不充分条件⇔Q ≠⊂P(3)p 是q 的充要条件⇔P=Q(4)若上述三种关系均不成立,则p 与q 互为既不充分也不必要条件例3 已知p :(x -4)(x +1)≥0,q :41x x -+≥0,则p 是q 的什么条件? 解:由已知得P={x |x ≤-1或x ≥4},Q={x |x <-1或x ≥4}则Q ≠⊂P ∴p 是q 的必要不充分条件。
逻辑学中的充分条件与必要条件逻辑学是一门研究推理和论证的学科,它以形式化的方法来分析和评估论证的有效性。
在逻辑学中,充分条件和必要条件是两个重要的概念,它们在理解和构建论证过程中起着关键作用。
本文将介绍并探讨逻辑学中的充分条件与必要条件的概念及其在实际推理中的应用。
一、充分条件的定义和特点在逻辑学中,充分条件指的是一种逻辑关系,表示一个条件能够推出另一个条件。
如果条件P能推出条件Q,那么我们说P是Q的充分条件。
充分条件也可以理解为一个“如果...,那么...”的语句结构,其中第一个条件是前提,第二个条件是结论。
在形式化表示中,可以用符号“P→Q”来表示P是Q的充分条件。
充分条件的特点主要包括以下几点:1. 充分条件是一种单向逻辑关系,即如果P是Q的充分条件,那么Q不一定是P的充分条件。
2. 充分条件只关注条件之间的逻辑推导,而不关注条件之间的实际关联性。
3. 充分条件是推理过程中的一种方法,它可以帮助我们从已知条件出发,得出新的结论。
二、必要条件的定义和特点必要条件是充分条件的逆向表达,它指的是一个条件是实现另一个条件所必需的。
如果条件Q是条件P的必要条件,那么条件P的实现离不开条件Q。
必要条件也可以理解为一个“只有...才...”的语句结构,其中第一个条件是必要条件,第二个条件是前提。
在形式化表示中,可以用符号“Q→P”来表示Q是P的必要条件。
必要条件的特点主要包括以下几点:1. 必要条件是充分条件的逆向表达,即如果Q是P的必要条件,那么P不一定是Q的必要条件。
2. 必要条件强调条件之间的依赖性,即条件P的实现离不开条件Q。
3. 必要条件也是一种推理方法,它帮助我们确定哪些条件是必不可少的。
三、充分条件与必要条件的关系在逻辑学中,充分条件和必要条件是相互关联的概念。
通常情况下,一个条件既是另一个条件的充分条件,也是另一个条件的必要条件。
这种关系可以用如下的等价表述来表示:P是Q的充分条件当且仅当Q是P的必要条件。