高中数学 第一章 常用逻辑用语 1_2 充分条件与必要条件 1_2_2 充要条件课时作业 北师大版选修1-11

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1.2.2 充要条件

一、选择题

1.“x(y-2)=0”是“x2+(y-2)2=0”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

解析:若x(y-2)=0,则x=0或y=2,x2+(y-2)2=0不一定成立,反之,

若x2+(y-2)2=0,则x=0且y=2,一定有x(y-2)=0,

因此,“x(y-2)=0”是“x2+(y-2)2=0”的必要而不充分条件,故选A.

答案:A

2.“m=1”是“函数y=xm2-4m+5为二次函数”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

解析:当m=1时,y=x1-4+5=x2,是二次函数;反之,若y=xm2-4m+5为二次函数,则m2-4m+5=2,即m2-4m+3=0,

∴m=1或m=3,因此,“m=1”是“y=xm2-4m+5为二次函数”的充分不必要条件,故选A.

答案:A

3.函数y=x2+bx+c(x∈[0,+∞))是单调函数的充要条件是( )

A.b≥0 B.b≤0

C.b>0 D.b<0

解析:由于函数y=x2+bx+c的图像是开口向上的抛物线,且对称轴方程为x=-b2,要使该函数在[0,+∞)上单调,必须-b2≤0,即b≥0,故选A.

答案:A

4.方程“ax2+2x-1=0至少有一个正实根”的充要条件是( )

A.-1≤a<0 B.a>-1

C.a≥-1 D.-1≤a<0或a>0

2 解析:a=0时,方程ax2+2x-1=0有一正根,排除A、D两项;a=-1时,方程化为x2-2x+1=0,即

(x-1)2=0,x=1>0.

答案:C

二、填空题

5.不等式x2-3x+2<0成立的充要条件是________.

解析:x2-3x+2<0⇔(x-1)(x-2)<0⇔1

答案:1

6.设n∈N*,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=__________.

解析:由于方程都是正整数解,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.

答案:3或4

7.平面内的一个四边形为平行四边形的充要条件有多个,如两组对边分别平行,类似地,写出空间中的一个四棱柱为平行六面体的两个充要条件:充要条件①____________;充要条件②____________.(写出你认为正确的两个充要条件)

解析:根据平行六面体的定义和性质可知,平行六面体的两组相对侧面分别平行,反之亦成立;平行六面体的一组相对侧面平行且全等,反之亦成立;平行六面体的底面是平行四边形,反之亦成立.从中任选两个即可.

答案:底面是平行四边形 两组相对侧面分别平行

三、解答题

8.求关于x的方程ax2+x+1=0至少有一个负实根的充要条件.

解:(1)当a=0时,解得x=-1,满足条件;

(2)当a≠0时,显然方程没有零根,若方程有两异号实根,则a<0;

若方程有两个负的实根,

则必须满足 1a>0,-1a<0,Δ=1-4a≥0,⇒0

综上,若方程至少有一个负的实根,则a≤14.

反之,若a≤14,则方程至少有一个负的实根. 3 因此,关于x的方程ax2+x+1=0至少有一个负实根的充要条件是a≤14.

9.[2014·江苏省南京师大附中月考]已知数列{an}的前n项和Sn=pn+q(p≠0且p≠1),求证:数列{an}为等比数列的充要条件为q=-1.

证明:(充分性)当q=-1时,a1=S1=p-1;

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=pn-1(p-1),且n=1时也成立.

于是an+1an=pnp-pn-1p-=p(p≠0且p≠1),即{an}为等比数列.

(必要性)当n=1时,a1=S1=p+q;

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=pn-1(p-1).

因为p≠0且p≠1,所以当n≥2时,an+1an=pnp-pn-1p-=p,又{an}为等比数列,∴a2a1=p,

故pp-p+q=p,即p-1=p+q,求得q=-1.

综上可知,q=-1是数列{an}为等比数列的充要条件.