高中数学充分条件与必要条件 例题解析
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命题判断、充分条件、必要条件类型题数学思想:集合与补集,数型结合、正难则反一、判断命题的真假例1:(正面)设集合A,B,有下列四个命题。
①A⊈B⇔与对任意x∈A,都有x∉B;②A⊈B⇔A∩B=φ;③A⊈B⇔B⊆A⊆⊆A⊈B⇔⊆⊆x⊆A⊆⊆⊆x⊆B⊆⊆⊆⊆⊆⊆⊆⊆⊆⊆ ⊆ ⊆点评:正确的命题要有充分的依据,不一定正确的命题要举出反例,这是最基本的数学思维方式,也是两种不同的解题方向,有时举出反例可能比进行推理论证更困难,二者同样重要。
例2:判断下列命题的真假.(反面)(1)若a>b,则ac2>bc2;(2)正项等差数列的公差大于零。
解:(1)假命题,当c=0时,ac2=b c2;(2)假命题,如数列20,17,14,11,8.点评:判断一个命题为假命题,只要举一个反例即可。
例3:(利用等价命题判断命题的真假)命题“若a>-6,则a>-3”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中真命题的个数为A.1B.2C.3D.4因为原命题为假命题,所以其逆否命题为假命题。
因为其逆命题若“a>-3,则a>-6”为真命题,故选B。
点评:因为原命题与其逆否命题的真假性保持一致,原命题的否命题与原命题的逆命题也互为逆否命题,所以判断原命题与其逆命题、否命题、逆否命题的真假性时,只需判断两组逆否命题中的各一个命题的真假性即可。
四种命题中,真命题的个数只能是0,2或4个。
二、判断充分条件、必要条件以及充要条件的方法例4:(集合思想)已知p:|x|<1.q:x2+x-20<0,试判断┐p是┐q的什么条件。
解:设p、q对应集合P,Q,则P={x|-1<x<1),Q={x|-5<x<4).因为P⫋Q,所以p=>q,且q⇏p,所以p是q的充分不必要条件。
所以┐q➩┐p,┐p⇏┐q,所以┐p是┐q的必要不充分条件。
点评:若给出两个条件,通过数轴或者veen图得到两个条件的范围大小,从而得出结论。
高中数学第三讲充分条件和必要条件练习北师大版选修21一、考试说明理解必要条件、充分条件的意义,会分析四种命题的相互关系二、基础知识建构1、“若p则q”是真命题,即p⇒q;“若p则q”为假命题,即p⎭q.2、(1)若①,则p是q的充分不必要条件.(2)若p⎭ q, 但p⇐q,则p是q的②.(3)若③,则p是q的充分条件,也是必要条件,也是充要条件(一般要回答是充要条件)(4)若④,则p是q的既不充分也不必要条件.3、证明p是q的充要条件,分两步:证明:①充分性,把p当作已知条件,结合命题的前提条件,推出q.②必要性,把q当作已知条件,结合命题的前提条件,推理论证得出p.所以,p是q的充要条件.4、充分条件、必要条件常用判断法(1)定义法:判断B是A的什么条件,实际上就是判断B⇒A或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,再利用定义即可判断;(2)转换法:当所给命题的充要条件不易判断时,可对命题的逆否命题进行判断;(3)集合法:在命题的条件和结论间的关系判断有困难时,有时可以从集合的角度来考虑,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的充分非必要条件;若A⊇B,则p是q的必要条件;若A B,则p是q的必要非充分条件;若A=B,则p是q的充要条件若A∑B,且A⎛B,则p是q的非充分又非必要条件.5、当p⇒q时,称条件p是条件q的充分条件,意指为使q成立,具备条件p就足够了,“充分”即“足够”的意思,当p⇐q时,也称条件p是条件q的必要条件,因为q⇒p等价于非p⇒非q,即若不具备q,则p必不成立,所以要使p成立必须具备q .“必要”即“必须具备”的意思. “若p则q”形式的命题,其条件p与结论q之间的逻辑关系有四种可能:(1)p⇒q但q⇒p 不一定成立:这时,p是q的充分而不必要条件;(2)q⇒p但p⇒q不一定成立:这时,称p是q 的必要而不充分条件;(3)p⇒q且q⇒p:这时,称p是q的充分且必要条件;(4)p⇒q不一定成立且q⇒p不一定成立:这时,称p是q的既不充分也不必要条件.6、由于“充分条件与必要条件”是四种命题的关系的深化,它们之间存在着密切的联系,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7、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。
充分条件与必要条件例题解析能力素质例1 已知p:x1,x2是方程x2+5x-6=0的两根,q:x1+x2=-5,则p是q的[ ]A.充分但不必要条件B.必要但不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件分析利用韦达定理转换.解∵x1,x2是方程x2+5x-6=0的两根,∴x1,x2的值分别为1,-6,∴x1+x2=1-6=-5.因此选A.说明:判断命题为假命题可以通过举反例.例2 p是q的充要条件的是[ ]A.p:3x+2>5,q:-2x-3>-5B.p:a>2,b<2,q:a>bC.p:四边形的两条对角线互相垂直平分,q:四边形是正方形D.p:a≠0,q:关于x的方程ax=1有惟一解分析逐个验证命题是否等价.解对A.p:x>1,q:x<1,所以,p是q的既不充分也不必要条件;对B.p q但q p,p是q的充分非必要条件;对C.p q且q p,p是q的必要非充分条件;⇒⇒⇔对.且,即,是的充要条件.选.D p q q p p q p q D说明:当a=0时,ax=0有无数个解.例3 若A是B成立的充分条件,D是C成立的必要条件,C是B成立的充要条件,则D是A成立的[ ]A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件分析通过B、C作为桥梁联系A、D.解∵A是B的充分条件,∴A B①∵D是C成立的必要条件,∴C D②⇔∵是成立的充要条件,∴③C B C B由①③得A C ④由②④得A D .∴D 是A 成立的必要条件.选B .说明:要注意利用推出符号的传递性.例4 设命题甲为:0<x <5,命题乙为|x -2|<3,那么甲是乙的[ ]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分析 先解不等式再判定.解 解不等式|x -2|<3得-1<x <5.∵0<x <5-1<x <5,但-1<x <50<x <5∴甲是乙的充分不必要条件,选A .说明:一般情况下,如果条件甲为x ∈A ,条件乙为x ∈B .当且仅当时,甲为乙的充分条件;当且仅当时,甲为乙的必要条件;A B A B ⊆⊇ 当且仅当A =B 时,甲为乙的充要条件.例5 设A 、B 、C 三个集合,为使A (B ∪C),条件A B 是[ ]A .充分条件B .必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件分析 可以结合图形分析.请同学们自己画图.∴A (B ∪C).但是,当B =N ,C =R ,A =Z 时,显然A (B ∪C),但AB 不成立, 综上所述:“A B ”“A (B ∪C)”,而 “A(B ∪C)”“A B ”. 即“A B ”是“A (B ∪C)”的充分条件(不必要).选A .说明:画图分析时要画一般形式的图,特殊形式的图会掩盖真实情况. 例6 给出下列各组条件:(1)p :ab =0,q :a 2+b 2=0;(2)p :xy ≥0,q :|x|+|y|=|x +y|;(3)p :m >0,q :方程x 2-x -m =0有实根;(4)p :|x -1|>2,q :x <-1.其中p 是q 的充要条件的有[ ]A .1组B .2组C .3组D .4组分析 使用方程理论和不等式性质.解 (1)p 是q 的必要条件(2)p 是q 充要条件(3)p 是q 的充分条件(4)p 是q 的必要条件.选A .说明:ab =0指其中至少有一个为零,而a 2+b 2=0指两个都为零.例>>是>>的条件.7x 3x 3x x x 12112⎧⎨⎩+⎧⎨⎩x 269分析 将前后两个不等式组分别作等价变形,观察两者之间的关系.解>且>+>且>,但当取=,=时,>>成立,而>>不成立=与>矛盾,所以填“充分不必要”.x 3x 3x x 6x x 9x 10x 2(x 2x 3)1212121222⇒+⎧⎨⎩⎧⎨⎩x x x x x x 1212126933 说明:>>->->x 3x 3 x 30x 301212⎧⎨⎩⇔⎧⎨⎩ ⇔⎧⎨⎩⇔⎧⎨⎩(x 3)(x 3)0(x 3)(x 3)0x x 6x x 3(x x )901212121212-+->-->+>-++>这一等价变形方法有时会用得上.点击思维例8 已知真命题“a ≥b c >d ”和“a <b e ≤f ”,则“c ≤d ”是“e ≤f ”的________条件.分析 ∵a ≥b c >d(原命题),∴c ≤d a <b(逆否命题).而a <b e ≤f ,∴c ≤d e ≤f 即c ≤d 是e ≤f 的充分条件.答 填写“充分”.说明:充分利用原命题与其逆否命题的等价性是常见的思想方法.例9 ax 2+2x +1=0至少有一个负实根的充要条件是[ ]A .0<a ≤1B .a <1C .a ≤1D .0<a ≤1或a <0分析 此题若采用普通方法推导较为复杂,可通过选项提供的信息,用排除法解之.当a =1时,方程有负根x =-1,当a =0时,x =-.故排除、、选.12A B D C 解常规方法:当=时,=-. a 0x 12当a ≠0时1a 0ax 2x 10021a 0a 12.>,则++=至少有一个负实根<-<<≤.⇔---⇔-⇔24422a a2a 0ax 2x 100221a 21a 1a 02.<,则++=至少有一个负实根<>->-><.⇔-+-⇔⇔⇔2442a a 综上所述a ≤1.即ax 2+2x +1=0至少有一个负实根的充要条件是a ≤1.说明:特殊值法、排除法都是解选择题的好方法.例10 已知p 、q 都是r 的必要条件,s 是r 的充分条件,q 是s 的充分条件,那么s ,r ,p 分别是q 的什么条件?分析 画出关系图1-21,观察求解.解 s 是q 的充要条件;(s r q ,q s)r 是q 的充要条件;(r q ,q s r)p 是q 的必要条件;(q s r p)说明:图可以画的随意一些,关键要体现各个条件、命题之间的逻辑关系. 例11 关于x 的不等式|x |x 3(a 1)x 2(3a 1)0A B A B 1a 3a 12-≤与-+++≤的解集依次为与,问“”是“≤≤或=-”的充要条件吗?()()a a +-⊆121222分析 化简A 和B ,结合数轴,构造不等式(组),求出a .解 A ={x|2a ≤x ≤a 2+1},B ={x|(x -2)[x -(3a +1)]≤0}当≤+即≥时,23a 1a 13B ={x|2≤x ≤3a +1}.A B 2a 2a +13a +11a 323a 1a 2⊆⇔⎧⎨⎩⇔≥≤≤≤当>+即<时,13B ={x|3a +1≤x ≤2}A B 2a 3a +1a +12a 1A B a 11a 3A B 1a 3a 12⊆⇔⎧⎨⎩⇔⊆⇔⊆≥≤=-.综上所述:=-或≤≤.∴“”是“≤≤或=-”的充要条件.说明:集合的包含关系、命题的真假往往与解不等式密切相关.在解题时要理清思路,表达准确,推理无误.学科渗透例>,>是<的必要条件还是充分条件,还是充12 x y xy 011x y要条件?分析 将充要条件和不等式同解变形相联系.解.当<时,可得-<即< 1001111x y x y y x xy- 则-><或-<>,即<<或>>,y x 0xy 0y x 0xy 0 x y xy 0x 0⎧⎨⎩⎧⎨⎩⎧⎨⎩⎧⎨⎩y xy 故<不能推得>且>有可能得到<<,即>且>并非<的必要条件.11011x y x y xy x yx y xy 0()x y xy 0⎧⎨⎩2x y xy 0x y x 0y 0x y x 0y 0x y xy 0.当>且>则分成两种情况讨论:>>>或><<不论哪一种情况均可化为<.∴>且>是<的充分条件.⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎩⎪1111x yx y说明:分类讨论要做到不重不漏. 例13 设α,β是方程x 2-ax +b =0的两个实根,试分析a >2且b >1是两根α,β均大于1的什么条件?分析 把充要条件和方程中根与系数的关系问题相联系,解题时需要搞清楚条件与结论分别指什么.然后再验证是还是还是.p q p q q p p q ⇒⇒⇔解据韦达定理得:=α+β,=αβ,判定的条件是:>>结论是:α>β>还要注意条件中,,需要满足大前提Δ=-≥ a b p q (p a b a 4b 0)2a b 2111⎧⎨⎩⎧⎨⎩(1)1a 2b 1由α>β>得=α+β>,=αβ>,1⎧⎨⎩∴q p .上述讨论可知:a >2,b >1是α>1,β>1的必要但不充分条件.说明:本题中的讨论内容在二次方程的根的分布理论中常被使用.高考巡礼例14 (1991年全国高考题)设甲、乙、丙是三个命题,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,那么[ ]A .丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件B .丙是甲的必要条件,但不是甲的充分条件C .丙是甲的充要条件D .丙不是甲的充分条件,也不是甲的必要条件分析1:由丙乙甲且乙丙,即丙是甲的充分不必要条件.分析2:画图观察之.答:选A .说明:抽象命题之间的逻辑关系通常靠画图观察比较方便。
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。
第8讲:充分条件和必要条件【知识点梳理】知识点:充分条件与必要条件【考点解析】考点一:充分条件的判断例1.设x ∈R ,则“220x x -<”是“12x -<”的( ) A .充分不必要条件 B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分又不必要条件变式训练1:“三角形是等腰三角形”是“三角形是等边三角形”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训练2:2x =是260x x +-=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训练3:设x ∈R ,则“2230x x --<”是“13x -<”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训练4:使得()20x y -=成立的一个充分不必要条件是( ) A .20x y +-= B .22(2)0x y +-= C .221x y +=D .0x =或2y =考点二:必要条件的判断例2.已知a ,b ,c 是实数,则下列命题是真命题的( ) A .“a b >”是“22a b >”的充分条件 B .“a b >”是“22a b >”的必要条件 C .“a b >”是“22ac bc >”的充分条件 D .“a b >”是“22ac bc >”的必要条件变式训练1:若a R ∈,则“1=a ”是“1a =”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 .既不充分又不必要条件变式训练2:“2320x x -+>”是“1x <或4x >”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训练3:已知a ,b ,R c ∈,则“a b >”是“22ac bc >”成立的( ) A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件变式训练4:使得“1x >”成立的一个必要且不充分的条件是( ) A .21x >B .3 1x >C .11x> D .2x >考点三:充分条件与必要条件(一)例3.华夏文明五千多年,孕育出璀璨的诗歌篇章,诗歌“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”一句引自王昌龄的《从军行七首(其四)》,楼兰,汉时西域国名.据《汉书》载:汉武帝时,曾使通大宛国,楼兰王阻路,攻截汉朝使臣.汉昭帝元凤四年(公元前77)霍光派傅介子去楼兰,用计斩杀楼兰王.唐时与吐蕃在此交战颇多,王昌龄诗中借用傅介子斩楼兰王典故,表明征战将士誓平边患的决心.那么,“不破楼兰终不还”中,“还”是“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训练1:老师经常说“努力不一定成功,但是不努力一定不会成功”,若这句话是真命题,则“努力”是“成功”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训练2:为促进离汉人员安全有序流动,统筹推进疫情防控和复工复产复学,国务院联防联控机制日前印发《关于做好离汉人员新冠肺炎检测和健康管理服务工作的通知》,重点人群离汉前按照“应检尽检”原则进行新冠病毒核酸检测,离汉人员到达目的地后满足相应条件即可正常复工复产复学.这里的“相应条件”是“正常复工复产复学”的( ) A .充分条件 B .必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件考点四:充分条件与必要条件的应用(二)例4.已知,a b R ∈,那么“1a b +>”是“221a b +>”成立的( ) 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训练1:如果2:2,:4,p x q x >->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训练2:如果p 是q 的必要不充分条件,q 是r 的充要条件,r 是s 的充分不必要条件,那么p 是s 的( ) 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考点五:充分条件与必要条件的应用(三)例5.已知p :1x >或2x <-,q :x a >,若q 是p 的充分不必要条件,则a 的取值范围是( ) A .{}2a a <- B .{}2a a >-C .{}21a a -<≤D .{}1a a ≥变式训练1:若“14x ≤≤”是“4a x a ≤≤+”的充分不必要条件,则实数a 的取值范围为( ) A .0a ≤B .0a ≤或1a ≥C .01a <<D .01a ≤≤变式训练2:已知条件12p x +≤:,条件q x a ≤:,且p 是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围是( ) A .1a ≥B .1a ≤C .1a ≥-D .3a ≤﹣变式训练3:已知:11p m x m -<<+,()():260q x x --<,且q 是p 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为( ) A .35m <<B .35m ≤≤C .5m >或3m <D .5m >或3m ≤考点六:充分条件与必要条件的应用(四)例6.已知集合{}211A x m x m =-<<+,{}24B x x =<. (1)当2m =时,求AB ,A B ;(2)若“x A ∈”是“x B ∈”成立的充分不必要条件,求实数m 的取值范围.变式训练1:已知集合{}12A x x =-<<,{}|1120B x m x m m =-<<+>,,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,求实数m 的取值范围变式训练2:已知集合{14}M xx =-<<∣,{0}N x x a =->∣. (1)当1a =时,求M N ⋂,M N ⋃;(2)若x M ∈是x ∈N 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.【课堂检测】1、“5x =”是“2450x x --=”的( ) 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2、设a R ∈,则“23a <<”是“2560a 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3、设命题甲为“03x <<”,命题乙为“12x -<“,那么甲是乙的( ) 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4、设R a ∈,则“a >22a >”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分也非必要条件5、“04a <<”是“210ax ax ++>对x ∈R 恒成立”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6、若“x a >”是“13x<”的一个充分不必要条件,则下列a 的范围满足条件的是( ) A .2a > B .102a <<C .13a <-D .13a -<<7、若“2x >”是“x a >”的必要不充分条件,则a 的取值范围是( ) A .{|2}a aB .{}|2a a ≤C .{}|2a a >D .{|2}a a ≥8、“三角形ABC 为锐角三角形”是“A ∠为锐角”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9、设,a b ∈R ,下列四个条件中,使a b <成立的必要不充分条件是( ) A .1a b <+B .1a b <-C .22a b <D .33a b <10、设集合{}|2M x x =>,{}|6P x x =<,那么“x M ∈或x P ∈”是“x M P ∈”的( )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11、使不等式22530x x --≥成立的一个必要不充分条件是( ) A .0x ≥或2x -≤ B .0x <或2x > C .1x <-或4x >D .12x ≤-或3x ≥12、使()f x = )A .16x -≤≤B .13xC .26x -<<D .61x -<<13、不等式22530x x --≥成立的一个充分不必要条件是( ) A .0x ≥ B .0x <或2x > C .2x <-D .12x ≤-或3x ≥14、王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其《从军行》传诵至今,“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”,由此推断,其中最后一句“攻破楼兰”是“返回家乡”的( ) A .必要条件 B .充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件15、盛唐著名边塞诗人王昌龄在其作品《从军行》中写道: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.其最后一句中“攻破楼兰”是“返回家乡”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16、唐代诗人杜牧的七绝唐诗中的两句诗为“今来海上升高望,不到蓬莱不成仙.”其中后一句“成仙”是“到蓬莱”的()A.充分非必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件17、2020年2月11日,世界卫生组织将新型冠状病毒感染的肺炎命名为COVID-19(新冠肺炎)新冠肺炎患者症状是发热、干咳、浑身乏力等外部表征.“某人表现为发热、干咳、浑身乏力”是“新冠肺炎患者”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18、2019年12月,湖北省武汉市发现多起病毒性肺炎病例.2020年1月12日,世界卫生组织正式将造成此次肺炎疫情的病毒命名为“2019新型冠状病毒”.2020年2月11日,世界卫生组织将新型冠状病毒感染的肺炎命名为COVID-19(新冠肺炎)。新冠肺炎患者症状是发热、干咳、浑身乏力等外部表征。“某人表现为发热、干咳、浑身乏力”是“新冠肺炎患者”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19、“不到长城非好汉,屈指行程二万”,出自毛主席1935年10月所写的一首词《清平乐·六盘山》,反映了中华民族的一种精神气魄,一种积极向上的奋斗精神,其中“到长城”是“好汉”的()A.充要条件B.既不充分也不必要条件C.充分条件D.必要条件20、钱大姐常说“好货不便宜”,她这话的意思是:“好货”是“不便宜”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21、除夕夜,万家团圆之时,中国人民解放军陆、海、空三军医疗队驰援武汉.“在疫情面前,我们中国人民解放军誓死不退!不获胜利决不收兵!”这里“获取胜利”是“收兵”的( ). A .充分条件 B .必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件22、已知命题2:21,:560p x m q x x -<++<,且p 是q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为( )A .12m >B .12m ≥C .1mD .m 1≥23、已知:12p x +≥,:q x a ≥,若p 是q 的必要不充分条件,则a 的取值范围是( ) A .1a ≥B .1a >C .3a ≥-D .3a >-24、若1x a -<成立的充分不必要条件是312x <<,则a 的取值范围( ) A .122a <<B .122a ≤≤ C .12a ≤或2a ≥D .12a <或2a >25、已知:12p x -≤<,2:21q a x a ≤≤+,若p 是q 的必要条件,则实数a 的取值范围是( )A .1a ≤-B .112a -<≤-C .112a -<≤ D .112a -≤<26、设p :112x ≤≤;q :1a x a ≤≤+,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是( ) A .102a <<B .102a ≤≤C .102a ≤<D .102a <≤27、已知条件p :2230x x --≤,条件q :x a ≤,若p 是q 的充分非必要条件,利用教材中《子集与推出关系》的方法,求出实数a 的取值范围.28、设{|1A x x =≤或4},{|22}x B x a x a ≥=-<<. (1)若AB R =,求实数a 的取值范围;(2)设:,:p x A q x B ∈∈,且p 是q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.。
§1.3充分条件、必要条件与命题的四种形式1.3.1推出与充分条件、必要条件学习目标 1.理解充分条件、必要条件、充要条件的定义.2.会求某些简单问题成立的充分条件、必要条件、充要条件.3.能够利用命题之间的关系判定充要关系或进行充要条件的证明.知识点一充分条件与必要条件1.当命题“如果p,则q”经过推理证明判定为真命题时,我们就说,由p可推出q,记作p⇒q,并且说p是q的充分条件,q是p的必要条件.这几种形式的表达,讲的是同一个逻辑关系,只是说法不同而已.2.若p⇒q,但q⇏p,称p是q的充分不必要条件,若q⇒p,但p⇏q,称p是q的必要不充分条件.知识点二充要条件1.一般地,如果p⇒q,且q⇒p,就记作p⇔q,此时,我们说,p是q的充分且必要条件,简称充要条件.p是q的充要条件,又常说成q当且仅当p,或p与q等价.2.从集合的角度判断充分条件、必要条件和充要条件.若A⊆B,则p是q的充分条件,若A B,则p是q的充分不必要条件若B⊆A,则p是q的必要条件,若B A,则p是q的必要不充分条件若A=B,则p,q互为充要条件若A⊈B且B⊈A,则p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件其中p:A={x|p(x)成立},q:B={x|q(x)成立}.1.若p是q的充分条件,则p是唯一的.(×)2.“若p,则q”是真命题,而“若q,则p”是假命题,则p是q的充分不必要条件.(√) 3.q不是p的必要条件时,“p⇏q”成立.(√)4.若p是q的充要条件,则命题p和q是两个相互等价的命题.(√)5.若p是q的充分不必要条件,则綈p是綈q的必要不充分条件.(√)题型一充分、必要、充要条件的判断例1下列各题中,p是q的什么条件?(指充分不必要、必要不充分、充要、既不充分也不必要条件)(1)p:x=1或x=2,q:x-1=x-1;(2)p:m>0,q:x2+x-m=0有实根;(3)p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形.考点充要条件的概念及判断题点充要条件的判断解(1)因为x=1或x=2⇒x-1=x-1,x-1=x-1⇒x=1或x=2,所以p是q的充要条件.(2)因为m>0⇒方程x2+x-m=0的判别式Δ=1+4m>0,即方程有实根,方程x2+x-m=0有实根,即Δ=1+4m≥0⇏m>0,所以p是q的充分不必要条件.(3)p是q的既不充分也不必要条件.反思感悟充分条件、必要条件的两种常用的判断方法(1)定义法:①确定谁是条件,谁是结论;②尝试从条件推结论,若条件能推出结论,则条件为充分条件,否则就不是充分条件;③尝试从结论推条件,若结论能推出条件,则条件为必要条件,否则就不是必要条件.(2)命题判断法:①如果命题:“若p,则q”为真命题,那么p是q的充分条件,同时q是p的必要条件;②如果命题:“若p,则q”为假命题,那么p不是q的充分条件,同时q也不是p的必要条件.跟踪训练1下列各题中,试分别指出p是q的什么条件.(1)p :两个三角形相似,q :两个三角形全等; (2)p :f (x )=x ,q :f (x )在(-∞,+∞)上为增函数; (3)p :A ⊆B ,q :A ∩B =A ; (4)p :a >b ,q :ac >bc . 考点 充要条件的概念及判断 题点 充要条件的判断解 (1)∵两个三角形相似⇏两个三角形全等,但两个三角形全等⇒两个三角形相似, ∴p 是q 的必要不充分条件.(2)∵f (x )=x ⇒f (x )在(-∞,+∞)上为增函数,但f (x )在(-∞,+∞)上为增函数⇏f (x )=x ,∴p 是q 的充分不必要条件.(3)∵p ⇒q ,且q ⇒p ,∴p 是q 的充要条件.(4)∵p ⇏q ,且q ⇏p ,∴p 是q 的既不充分也不必要条件.题型二 充分条件、必要条件、充要条件的应用命题角度1 由充分条件、必要条件求参数范围例2 已知p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0),若p 是q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.考点 充分、必要条件的综合应用 题点 由充分、必要条件求参数的范围解 p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0). 因为p 是q 的必要不充分条件, 所以q 是p 的充分不必要条件,即{x |1-m ≤x ≤1+m }{x |-2≤x ≤10},故有⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≥-2,1+m <10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m >-2,1+m ≤10,解得m ≤3.又m >0,所以实数m 的取值范围为{m |0<m ≤3}. 引申探究1.若本例中“p 是q 的必要不充分条件”改为“p 是q 的充分不必要条件”,其他条件不变,求实数m 的取值范围.解 p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0). 因为p 是q 的充分不必要条件,设p 代表的集合为A ,q 代表的集合为B ,所以A B .所以⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎪⎨⎪⎧1-m <-2,1+m ≥10.解不等式组得m >9或m ≥9, 所以m ≥9,即实数m 的取值范围是[9,+∞).2.若本例中p ,q 不变,是否存在实数m 使p 是q 的充要条件?若存在,求出m 的值;若不存在,说明理由.解 因为p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m (m >0).若p 是q 的充要条件,则⎩⎪⎨⎪⎧-2=1-m ,10=1+m ,m 不存在.反思感悟 由条件关系求参数的取值(范围)的步骤 (1)根据条件关系建立条件构成的集合之间的关系. (2)根据集合端点或数形结合列方程或不等式(组)求解.跟踪训练2 (1)“不等式(a +x )(1+x )<0成立”的一个充分不必要条件是“-2<x <-1”,则实数a 的取值范围是________. 考点 充分、必要条件的综合应用 题点 由充分、必要条件求参数的范围 答案 (2,+∞)解析 不等式变形为(x +1)(x +a )<0, 因为当-2<x <-1时不等式成立, 所以不等式的解集是-a <x <-1. 由题意有(-2,-1)(-a ,-1), 所以-2>-a ,即a >2.(2)已知P ={x |a -4<x <a +4},Q ={x |1<x <3},“x ∈P ”是“x ∈Q ”的必要条件,则实数a 的取值范围是________.考点 充分、必要条件的综合应用 题点 由充分、必要条件求参数的范围 答案 [-1,5]解析 因为“x ∈P ”是“x ∈Q ”的必要条件,所以Q ⊆P ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a -4≤1,a +4≥3,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤5,a ≥-1,所以-1≤a ≤5.命题角度2 探求充要条件例3 求关于x 的一元二次不等式ax 2+1>ax 对于一切实数x 都成立的充要条件. 考点 充要条件的概念及判断 题点 寻求充要条件解 由题意可知,关于x 的一元二次不等式ax 2+1>ax 对于一切实数x 都成立,等价于对于方程ax 2-ax +1=0中,⎩⎨⎧a >0,Δ<0⇔0<a <4.反思感悟 求一个问题的充要条件,就是利用等价转化的思想,使得转化前后的两个命题所对应的解集是两个相同的集合,这就要求我们转化的时候思维要缜密.跟踪训练3 直线x +y +m =0与圆(x -1)2+(y -1)2=2相切的充要条件是m =________. 考点 充要条件的概念及判断 题点 寻求充要条件 答案 -4或0解析 由题意知,直线与圆相切等价于圆心(1,1)到直线x +y +m =0的距离等于半径2, 即|2+m |2=2,得m =-4或0.充要条件的证明典例 求证:一元二次方程ax 2+bx +c =0有一正根和一负根的充要条件是ac <0. 证明 充分性(由ac <0推证方程有一正根和一负根),∵ac <0,∴一元二次方程ax 2+bx +c =0的判别式Δ=b 2-4ac >0, ∴原方程一定有两不等实根,不妨设为x 1,x 2,则x 1x 2=ca <0,∴原方程的两根异号,即一元二次方程ax 2+bx +c =0有一正根和一负根. 必要性(由方程有一正根和一负根推证ac <0), ∵一元二次方程ax 2+bx +c =0有一正根和一负根, 不妨设为x 1,x 2,∴由根与系数的关系得x 1x 2=ca <0,即ac <0,此时Δ=b 2-4ac >0,满足原方程有两个不等实根.综上可知,一元二次方程ax 2+bx +c =0有一正根和一负根的充要条件是ac <0.[素养评析] (1)一般地,证明“p 成立的充要条件为q ”时,在证充分性时应以q 为“已知条件”,p 是该步中要证明的“结论”,即q ⇒p ;证明必要性时则是以p 为“已知条件”,q 为该步中要证明的“结论”,即p ⇒q .(2)通过论证数学命题,学会有逻辑地思考问题,探索和表述论证过程,能很好的提升学生的逻辑思维品质.1.“-2<x <1”是“x >1或x <-1”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .既不充分也不必要条件 D .充要条件 答案 C解析 ∵-2<x <1⇏x >1或x <-1,且x >1或x <-1⇏-2<x <1,∴“-2<x <1”是“x >1或x <-1”的既不充分也不必要条件.2.设命题p :x 2-3x +2<0,q :x -1x -2≤0,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答案 A解析 命题p :1<x <2;命题q :1≤x <2,故p 是q 的充分不必要条件. 3.“θ=0”是“sin θ=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 由于当“θ=0”时,一定有“sin θ=0”成立,反之不成立,所以“θ=0”是“sin θ=0”的充分不必要条件.4.记不等式x 2+x -6<0的解集为集合A ,函数y =lg(x -a )的定义域为集合B .若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,则实数a 的取值范围为________. 答案 (-∞,-3]解析 由于A ={x |x 2+x -6<0}={x |-3<x <2},B ={x |y =lg(x -a )}={x |x >a },而“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,则有A ⊆B ,则有a ≤-3.5.“a =0”是“直线l 1:x -2ay -1=0与l 2:2x -2ay -1=0平行”的________条件. 答案 充要解析 (1)∵a =0,∴l 1:x -1=0,l 2:2x -1=0, ∴l 1∥l 2,即a =0⇒l 1∥l 2. (2)若l 1∥l 2,当a ≠0时, l 1:y =12a x -12a ,l 2:y =1a x -12a .令12a =1a,方程无解. 当a =0时,l 1:x -1=0,l 2:2x -1=0,显然l 1∥l 2. ∴a =0是直线l 1与l 2平行的充要条件.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反映了条件p 和结论q 之间的因果关系,在结合具体问题进行判断时,常采用如下方法:(1)定义法:分清条件p 和结论q ,然后判断“p ⇒q ”及“q ⇒p ”的真假,根据定义下结论.(2)等价法:将命题转化为另一个与之等价的又便于判断真假的命题.(3)集合法:写出集合A={x|p(x)}及集合B={x|q(x)},利用集合之间的包含关系加以判断.一、选择题1.“ab ≠0”是“直线ax +by +c =0与两坐标轴都相交”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 ab ≠0,即a ≠0且b ≠0,此时直线ax +by +c =0与两坐标轴都相交;又当ax +by +c =0与两坐标轴都相交时,a ≠0且b ≠0.2.下列“若p ,则q ”形式的命题中,p 是q 的充分条件的命题个数为( ) ①若f (x )是周期函数,则f (x )=sin x ; ②若x >5,则x >2; ③若x 2-9=0,则x =3. A .0 B .1 C .2 D .3 答案 B解析 ①中,周期函数还有很多,如y =cos x ,所以①中p 不是q 的充分条件;很明显②中p 是q 的充分条件;③中,当x 2-9=0时,x =3或x =-3,所以③中p 不是q 的充分条件.所以p 是q 的充分条件的命题的个数为1,故选B.3.已知向量a ,b 为非零向量,则“a ⊥b ”是“|a +b |=|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 |a +b |2=|a -b |2⇔a 2+b 2+2a ·b =a 2+b 2-2a ·b ⇔a ·b =0.4.已知圆O :x 2+y 2=1,直线l :ax +by +c =0,则a 2+b 2=c 2是圆O 与直线l 相切的( ) 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 由直线与圆相切得|c |a 2+b 2=1,即a 2+b 2=c 2;a 2+b 2=c 2时也有|c |a 2+b 2=1成立,即直线与圆相切.5.若a ,b ,c 是常数,则“a >0且b 2-4ac <0”是“对任意x ∈R ,都有ax 2+bx +c >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 当a >0且b 2-4ac <0时,对任意x ∈R ,ax 2+bx +c >0成立,即充分性成立.反之,则不一定成立.如当a =0,b =0,且c >0时,对任意x ∈R ,ax 2+bx +c >0成立.综上,“a >0且b 2-4ac <0”是“对任意x ∈R ,都有ax 2+bx +c >0”的充分不必要条件.6.设函数f (x )=|log 2x |,则f (x )在区间(m,2m +1)(m >0)内不是单调函数的充要条件是( ) A .0<m <12B .0<m <1 C.12<m <1 D .m >1答案 B解析 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x ≥1,-log 2x ,0<x <1.f (x )的图象在(0,1)内单调递减, 在(1,+∞)内单调递增.f (x )在(m,2m +1)(m >0)上不是单调函数等价于⎩⎪⎨⎪⎧m <1,2m +1>1⇔0<m <1. 7.已知a ,b 是不共线的向量,若AB →=λ1a +b ,AC →=a +λ2b (λ1,λ2∈R ),则A ,B ,C 三点共线的充要条件是( ) A .λ1=λ2=-1 B .λ1=λ2=1 C .λ1λ2=1 D .λ1λ2=-1答案 C解析 依题意,知A ,B ,C 三点共线⇔AB →=λAC →⇔λ1a +b =λa +λλ2b ⇔⎩⎪⎨⎪⎧λ1=λ,λλ2=1,即λ1λ2=1.故选C.8.设a 1,b 1,c 1,a 2,b 2,c 2均为非零实数,不等式a 1x 2+b 1x +c 1>0和a 2x 2+b 2x +c 2>0的解集分别是集合M 和N ,那么“a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2”是“M =N ”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解析 若a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2<0,则M ≠N , 即a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2⇏M =N ; 反之,若M =N =∅,即两个一元二次不等式的解集为空集时,只要求判别式Δ1<0,Δ2<0(a 1<0,a 2<0),而与系数之比无关.二、填空题9.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 =________. 答案 3或4解析 由于方程有整数根,由判别式Δ=16-4n ≥0.得1≤n ≤4,逐个分析,当n =1,2时,方程没有整数解;而当n =3时,方程有正整数解1,3;当n =4时,方程有正整数解2.故n =3或4.10.设p :1≤x <4,q :x <m ,若p 是q 的充分条件,则实数m 的取值范围为________. 答案 [4,+∞)解析 据题意知,p ⇒q ,则m ≥4.11.给出下列三个命题:①“a >b ”是“3a >3b ”的充分不必要条件;②“α>β”是“cos α<cos β”的必要不充分条件;③“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R )为奇函数”的充要条件.其中真命题的序号为________.答案 ③解析 ①∵函数y =3x 是R 上的增函数,∴“a >b ”是“3a >3b ”的充要条件,故①错误;②∵2π>π2,cos 2π>cos π2,∴α>β⇏cos α<cos β;∵cos π<cos 2π,π<2π,∴cos α<cos β⇏α>β.∴“α>β”是“cos α<cos β”的既不充分也不必要条件,故②错误;③“a =0”是“函数f (x )=x 3+ax 2(x ∈R )为奇函数”的充要条件,正确.三、解答题12.已知条件p :A ={x |2a ≤x ≤a 2+1},条件q :B ={x |x 2-3(a +1)x +2(3a +1)≤0},若p 是q 的充分条件,求实数a 的取值范围.解 化简B ={x |(x -2)[x -(3a +1)]≤0},①当a ≥13时,B ={x |2≤x ≤3a +1}; ②当a <13时,B ={x |3a +1≤x ≤2}. 因为p 是q 的充分条件且A 为非空集合,所以A ⊆B ,于是有⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥13,a 2+1≤3a +1,2a ≥2,或⎩⎪⎨⎪⎧ a <13,a 2+1≤2,2a ≥3a +1,解得1≤a ≤3或a =-1.综上,a 的取值范围是{a |1≤a ≤3或a =-1}.13.设a ,b ,c 是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边.求证:a 2=b (b +c )的充要条件是A =2B .证明 充分性:∵A =2B ,∴A -B =B ,则sin(A -B )=sin B ,则sin A cos B -cos A sin B =sinB ,结合正弦、余弦定理得a ·a 2+c 2-b 22ac -b ·b 2+c 2-a 22bc=b ,化简整理得a 2=b (b +c ); 必要性:由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,且a 2=b (b +c ),得b 2+bc =b 2+c 2-2bc cos A ,∴1+2cos A =c b =sin C sin B, 即sin B +2sin B cos A =sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,∴sin B =sin A cos B -cos A sin B =sin(A -B ),由于A ,B 均为三角形的内角,故必有B =A -B ,即A =2B . 综上,知a 2=b (b +c )的充要条件是A =2B .14.已知p :x 2+2x -3>0,q :x >a (a 为实数).若綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,则实数a 的取值范围是________.答案 [1,+∞)解析 将x 2+2x -3>0化为(x -1)(x +3)>0,所以p :x >1或x <-3,所以綈p :-3≤x ≤1.又綈q :x ≤a ,且綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,所以a ≥1.15.设x ,y ∈R ,求证:|x +y |=|x |+|y |成立的充要条件是xy ≥0.证明 充分性:如果xy ≥0,则有xy =0和xy >0两种情况,当xy =0时,不妨设x =0,得|x+y|=|y|,|x|+|y|=|y|,∴等式成立.当xy>0,即x>0,y>0或x<0,y<0时,又当x>0,y>0时,|x+y|=x+y,|x|+|y|=x+y,∴等式成立.当x<0,y<0时,|x+y|=-(x+y),|x|+|y|=-x-y=-(x+y),∴等式成立.总之,当xy≥0时,|x+y|=|x|+|y|成立.必要性:若|x+y|=|x|+|y|且x,y∈R,得|x+y|2=(|x|+|y|)2,即x2+2xy+y2=x2+y2+2|x|·|y|,∴|xy|=xy,∴xy≥0.综上可知,xy≥0是等式|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件。
充分条件与必要条件例题解析能力素质例1 已知p:x1,x2是方程x2+5x-6=0的两根,q:x1+x2=-5,则p是q的[ ]A.充分但不必要条件B.必要但不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件分析利用韦达定理转换.解∵x1,x2是方程x2+5x-6=0的两根,∴x1,x2的值分别为1,-6,∴x1+x2=1-6=-5.因此选A.说明:判断命题为假命题可以通过举反例.例2 p是q的充要条件的是[ ]A.p:3x+2>5,q:-2x-3>-5B.p:a>2,b<2,q:a>bC.p:四边形的两条对角线互相垂直平分,q:四边形是正方形D.p:a≠0,q:关于x的方程ax=1有惟一解分析逐个验证命题是否等价.解对A.p:x>1,q:x<1,所以,p是q的既不充分也不必要条件;对B.p q但q p,p是q的充分非必要条件;对C.p q且q p,p是q的必要非充分条件;⇒⇒⇔对.且,即,是的充要条件.选.D p q q p p q p q D说明:当a=0时,ax=0有无数个解.例3 若A是B成立的充分条件,D是C成立的必要条件,C是B成立的充要条件,则D是A成立的[ ]A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件分析通过B、C作为桥梁联系A、D.解∵A是B的充分条件,∴A B①∵D是C成立的必要条件,∴C D②⇔∵是成立的充要条件,∴③C B C B由①③得A C ④由②④得A D .∴D 是A 成立的必要条件.选B .说明:要注意利用推出符号的传递性.例4 设命题甲为:0<x <5,命题乙为|x -2|<3,那么甲是乙的[ ]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分析 先解不等式再判定.解 解不等式|x -2|<3得-1<x <5.∵0<x <5-1<x <5,但-1<x <50<x <5∴甲是乙的充分不必要条件,选A .说明:一般情况下,如果条件甲为x ∈A ,条件乙为x ∈B .当且仅当时,甲为乙的充分条件;当且仅当时,甲为乙的必要条件;A B A B ⊆⊇ 当且仅当A =B 时,甲为乙的充要条件.例5 设A 、B 、C 三个集合,为使A (B ∪C),条件A B 是[ ]A .充分条件B .必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件分析 可以结合图形分析.请同学们自己画图.∴A (B ∪C).但是,当B =N ,C =R ,A =Z 时,显然A (B ∪C),但AB 不成立, 综上所述:“A B ”“A (B ∪C)”,而 “A(B ∪C)”“A B ”. 即“A B ”是“A (B ∪C)”的充分条件(不必要).选A .说明:画图分析时要画一般形式的图,特殊形式的图会掩盖真实情况. 例6 给出下列各组条件:(1)p :ab =0,q :a 2+b 2=0;(2)p :xy ≥0,q :|x|+|y|=|x +y|;(3)p :m >0,q :方程x 2-x -m =0有实根;(4)p :|x -1|>2,q :x <-1.其中p 是q 的充要条件的有[ ]A .1组B .2组C .3组D .4组分析 使用方程理论和不等式性质.解 (1)p 是q 的必要条件(2)p 是q 充要条件(3)p 是q 的充分条件(4)p 是q 的必要条件.选A .说明:ab =0指其中至少有一个为零,而a 2+b 2=0指两个都为零.例>>是>>的条件.7x 3x 3x x x 12112⎧⎨⎩+⎧⎨⎩x 269分析 将前后两个不等式组分别作等价变形,观察两者之间的关系. 解>且>+>且>,但当取=,=时,>>成立,而>>不成立=与>矛盾,所以填“充分不必要”. x 3x 3x x 6x x 9x 10x 2(x 2x 3)1212121222⇒+⎧⎨⎩⎧⎨⎩x x x x x x 1212126933 说明:>>->->x 3x 3 x 30x 301212⎧⎨⎩⇔⎧⎨⎩ ⇔⎧⎨⎩⇔⎧⎨⎩(x 3)(x 3)0(x 3)(x 3)0x x 6x x 3(x x )901212121212-+->-->+>-++>这一等价变形方法有时会用得上.点击思维例8 已知真命题“a ≥b c >d ”和“a <b e ≤f ”,则“c ≤d ”是“e ≤f ”的________条件.分析 ∵a ≥b c >d(原命题),∴c ≤d a <b(逆否命题).而a <b e ≤f ,∴c ≤d e ≤f 即c ≤d 是e ≤f 的充分条件.答 填写“充分”.说明:充分利用原命题与其逆否命题的等价性是常见的思想方法.例9 ax 2+2x +1=0至少有一个负实根的充要条件是[ ]A .0<a ≤1B .a <1C .a ≤1D .0<a ≤1或a <0分析 此题若采用普通方法推导较为复杂,可通过选项提供的信息,用排除法解之.当a =1时,方程有负根x =-1,当a =0时,x = -.故排除、、选.12A B D C 解常规方法:当=时,=-. a 0x 12当a ≠0时 1a 0ax 2x 10021a 0a 12.>,则++=至少有一个负实根<-<<≤.⇔---⇔-⇔24422a a2a 0ax 2x 100221a 21a 1a 02.<,则++=至少有一个负实根<>->-><.⇔-+-⇔⇔⇔2442a a 综上所述a ≤1.即ax 2+2x +1=0至少有一个负实根的充要条件是a ≤1.说明:特殊值法、排除法都是解选择题的好方法.例10 已知p 、q 都是r 的必要条件,s 是r 的充分条件,q 是s 的充分条件,那么s ,r ,p 分别是q 的什么条件?分析 画出关系图1-21,观察求解.解 s 是q 的充要条件;(s r q ,q s)r 是q 的充要条件;(r q ,q s r)p 是q 的必要条件;(q s r p)说明:图可以画的随意一些,关键要体现各个条件、命题之间的逻辑关系. 例11 关于x 的不等式|x |x 3(a 1)x 2(3a 1)0A B A B 1a 3a 12-≤与-+++≤的解集依次为与,问“”是“≤≤或=-”的充要条件吗?()()a a +-⊆121222分析 化简A 和B ,结合数轴,构造不等式(组),求出a .解 A ={x|2a ≤x ≤a 2+1},B ={x|(x -2)[x -(3a +1)]≤0}当≤+即≥时,23a 1a 13B ={x|2≤x ≤3a +1}.A B 2a 2a +13a +11a 323a 1a 2⊆⇔⎧⎨⎩⇔≥≤≤≤当>+即<时,13B ={x|3a +1≤x ≤2}A B 2a 3a +1a +12a 1A B a 11a 3A B 1a 3a 12⊆⇔⎧⎨⎩⇔⊆⇔⊆≥≤=-.综上所述:=-或≤≤.∴“”是“≤≤或=-”的充要条件.说明:集合的包含关系、命题的真假往往与解不等式密切相关.在解题时要理清思路,表达准确,推理无误.学科渗透例>,>是<的必要条件还是充分条件,还是充12 x y xy 011x y要条件?分析 将充要条件和不等式同解变形相联系.解.当<时,可得-<即< 1001111x y x y y x xy- 则-><或-<>,即<<或>>,y x 0xy 0y x 0xy 0 x y xy 0x 0⎧⎨⎩⎧⎨⎩⎧⎨⎩⎧⎨⎩y xy 故<不能推得>且>有可能得到<<,即>且>并非<的必要条件.11011x y x y xy x yx y xy 0()x y xy 0⎧⎨⎩2x y xy 0x y x 0y 0x y x 0y 0x y xy 0.当>且>则分成两种情况讨论:>>>或><<不论哪一种情况均可化为<.∴>且>是<的充分条件.⎧⎨⎪⎩⎪⎧⎨⎪⎩⎪1111x yx y说明:分类讨论要做到不重不漏. 例13 设α,β是方程x 2-ax +b =0的两个实根,试分析a >2且b >1是两根α,β均大于1的什么条件?分析 把充要条件和方程中根与系数的关系问题相联系,解题时需要搞清楚条件与结论分别指什么.然后再验证是还是还是.p q p q q p p q ⇒⇒⇔解据韦达定理得:=α+β,=αβ,判定的条件是:>>结论是:α>β>还要注意条件中,,需要满足大前提Δ=-≥ a b p q (p a b a 4b 0)2a b 2111⎧⎨⎩⎧⎨⎩(1)1a 2b 1由α>β>得=α+β>,=αβ>,1⎧⎨⎩∴q p .上述讨论可知:a >2,b >1是α>1,β>1的必要但不充分条件.说明:本题中的讨论内容在二次方程的根的分布理论中常被使用.高考巡礼例14 (1991年全国高考题)设甲、乙、丙是三个命题,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,那么[ ]A .丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件B .丙是甲的必要条件,但不是甲的充分条件C .丙是甲的充要条件D .丙不是甲的充分条件,也不是甲的必要条件分析1:由丙乙甲且乙丙,即丙是甲的充分不必要条件.分析2:画图观察之.答:选A .说明:抽象命题之间的逻辑关系通常靠画图观察比较方便。