专题02 四种条件问题
【高考真题】
1.(2022·北京)设{an}是公差不为0的无穷等差数列,则“{an}为递增数列”是“存在N0,当n>N0
时,an>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
2.(2022·浙江)设x∈R,则“sinx=1”是“cosx=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
【知识总结】
1.四种条件的定义
充分不条必要件:p q且q p,p叫做q的充分不必要条件;
必要不充分条件:p q且q p,p叫做q的必要不充分条件;
充要条件:p q,p叫做q的充要条件;
既不充分也不必要条件:p q且q p,p叫做q的既不充分也不必要条件.
2.充分条件与必要条件的三种判定方法
(1)定义法:若p q,则p是q的充分条件(或q是p的必要条件);若p q,且q p,则p是q的充分不必要条件(或q是p的必要不充分条件).
(2)集合法:利用集合间的包含关系.命题p:x∈A,命题q:x∈B,若AB,则p是q的充分不必要条件;若AB,则p是q的必要不充分条件;若A=B,则p是q的充要条件;若A B且A B,则p是q的既不充分也不必要条件.若A=B,则p是q的充要条件.
(3)等价法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题.
【同类问题】
1.“a>b”是“ac2>bc2”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
2.使-2
A.x<2 B.00
3.设x>0,y∈R,则“x>y”是“x>|y|”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
4.“a>2,b>2”是“a+b>4,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
5.使得“2x>4x”成立的一个充分条件是________.
6.已知p:x<1,q:log2x<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
7.a>b+1是2a>2b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
8.设a,b∈R,p:log2(a-1)+log2(b-1)>0,q:+<1,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
9.(多选)下列四个条件中,能成为x>y的充分不必要条件的是( )
A.xc2>yc2 B.<<0 C.|x|>|y| D.ln x>ln y
10.(多选)(2022·南京调研)下列说法正确的是( )
A.“ac=bc”是“a=b”的充分不必要条件
B.“>”是“a<b”的既不充分也不必要条件
C.若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,则A B
D.“a>b>0”是“an>bn(n∈N,n≥2)”的充要条件
11.已知p: x∈R,mx2-2mx+1>0,q:指数函数f(x)=mx(m>0,且m≠1)为减函数,则p是q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
12.已知集合M=[-1,1],那么“a≥-”是“ x∈M,4x-2x+1-a≤0”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
13.(2021·北京)设函数f(x)的定义域为[0,1],则“函数f(x)在[0,1]上单调递增”是“函数f(x)在[0,1]
上的最大值为f(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
14.(多选)已知a∈R,则使命题“ x∈,x2-sin x-a≥0”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a<1 B.a≤2 C.a< D.a≤
15.(多选)已知两条直线l,m及三个平面α,β,γ,则α⊥β的充分条件是( )
A.l α,l⊥β B.l⊥α,m⊥β,l⊥m C.α⊥γ,β∥γ D.l α,m β,l⊥m
16.已知m,n是平面α内的两条相交直线,且直线l⊥n,则“l⊥m”是“l⊥α”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
17.在空间中,设m,n是两条直线,α,β表示两个平面,如果m α,α∥β,那么“m⊥n”是“n⊥β”
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
18.(2021·浙江)已知非零向量a,b,c,则“a·c=b·c”是“a=b”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
19.若a,b为非零向量,则“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”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
20.(2021·全国甲)等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn.设甲:q>0,乙:{Sn}是递增数列,则( )
A.甲是乙的充分不必要条件 B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
21.若等差数列{an}的前n项和为Sn,则“S2 020>0,S2 021<0”是“a1 010a1 011<0”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
22.在△ABC中,“AB2+BC2=AC2”是“△ABC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
23.(2020·北京)已知α,β∈R,则“存在k∈Z使得α=kπ+(-1)kβ”是“sin α=sin β”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
24.在△ABC中,“A>B”是“cos AA.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
25.直线y=kx+1与圆x2+y2=a2(a>0)有公共点的充要条件是________.
26.设p:ln(2x-1)≤0,q:(x-a)[x-(a+1)]≤0,若q是p的必要不充分条件,则实数a的取值范围是
________.
27.若关于x的不等式|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1] B.(-∞,1) C.(3,+∞) D.[3,+∞)
28.已知p:|x-1|≤2,q:x2-2x+1-a2≥0(a>0),若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围
是________.
29.已知p:x≥a,q:|x+2a|<3,且p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-1] B.(-∞,-1) C.[1,+∞) D.(1,+∞)
30.已知p:实数m满足3a0),q:方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,若p是q的
充分条件,则a的取值范围是________.专题02 四种条件问题
【高考真题】
1.(2022·北京)设{an}是公差不为0的无穷等差数列,则“{an}为递增数列”是“存在N0,当n>N0
时,an>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
1.答案 C 解析 设等差数列{an}的公差为d,则d≠0,记[x]为不超过x的最大整数.若{an}为单调递
增数列,则d>0,若a1≥0,则当n≥2时,an>a1≥0;若a1<0,则an=a1+(n-1)d,由an=a1+(n-1)d>0,可得,取,则当n>N0时,an>0,所以,“{an}是递增数列”“存在正整数N0,当n>N0时,an>0”;若存在正整数N0,当n>N0时,an>0,取且k>N0,,假设,令可得,且,当时,an<0,与题设矛盾,假设不成立,则d>0,即数列{an}是递增数列.所以,“{an}是递增数列”“存在正整数N0,当n>N0时,an>0”.所以,“{an}是递增数列”是“存在正整数N0,当n>N0时,an>0”的充分必要条件.故选C.
2.(2022·浙江)设x∈R,则“sinx=1”是“cosx=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
2.答案 A 解析 因为sin2x+cos2x=1可得,当sinx=1时,cosx=0,充分性成立;当cosx=0时,sinx
=±1,必要性不成立;所以当x∈R,sinx=1是cosx=0的充分不必要条件.故选A.
【知识总结】
1.四种条件的定义
充分不条必要件:p q且q p,p叫做q的充分不必要条件;
必要不充分条件:p q且q p,p叫做q的必要不充分条件;
充要条件:p q,p叫做q的充要条件;
既不充分也不必要条件:p q且q p,p叫做q的既不充分也不必要条件.
2.充分条件与必要条件的三种判定方法
(1)定义法:若p q,则p是q的充分条件(或q是p的必要条件);若p q,且q p,则p是q的充分不必要条件(或q是p的必要不充分条件).
(2)集合法:利用集合间的包含关系.命题p:x∈A,命题q:x∈B,若AB,则p是q的充分不必要条件;若AB,则p是q的必要不充分条件;若A=B,则p是q的充要条件;若A B且A B,则p是q的既不充分也不必要条件.若A=B,则p是q的充要条件.
(3)等价法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,进行判断,适用于条件和结论带有否定性词语的命题.
【同类问题】
1.“a>b”是“ac2>bc2”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
1.答案 B 解析 当a>b时,若c2=0,则ac2=bc2,所以a>b ac2>bc2,当ac2>bc2时,c2≠0,则a>b,
所以ac2>bc2 a>b,即“a>b”是“ac2>bc2”的必要不充分条件.
2.使-2A.x<2 B.00
2.答案 B
3.设x>0,y∈R,则“x>y”是“x>|y|”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
3.答案 C 解析 由x>y推不出x>|y|,由x>|y|能推出x>y,所以“x>y”是“x>|y|”的必要不充分
条件.
4.“a>2,b>2”是“a+b>4,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
4.答案 A 解析 若a>2,b>2,则a+b>4,ab>4.当a=1,b=5时,满足a+b>4,ab>4,但不满足
a>2,b>2,所以a+b>4,ab>4 a>2,b>2,故“a>2,b>2”是“a+b>4,ab>4”的充分不必要条件.
5.使得“2x>4x”成立的一个充分条件是________.
5.答案 x<-1(答案不唯一) 解析 由于4x=22x,故2x>22x等价于x>2x,解得x<0,使得“2x>4x”成立
的一个充分条件只需为集合{x|x<0}的子集即可.
6.已知p:x<1,q:log2x<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
6.答案 B 解析 由x<1知x>0,所以p对应的x的范围为(0,+∞),由log2x<0知0对应的x的范围为(0,1),显然(0,1)?(0,+∞),所以p是q的必要不充分条件.
7.a>b+1是2a>2b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
7.答案 A 解析 当a>b+1时,得a>b,则a>b+1是2a>2b的充分条件;取a=2,b=1,满足2a
>2b,不能推出a>b+1,故a>b+1是2a>2b的充分不必要条件.故选A.
8.设a,b∈R,p:log2(a-1)+log2(b-1)>0,q:+<1,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
8.答案 A 解析 由题意得,p:log2(a-1)+log2(b-1)=log2(a-1)(b-1)>0=log21,所以(a-1)(b-1)>1,
即a+b1,b>1,则ab>0,所以+<1,所以p是q的充分条件;因为+<1,所以<1,若ab>0,则a+bab,所以p是q的非必要条件,所以p是q的充分不必要条件.
9.(多选)下列四个条件中,能成为x>y的充分不必要条件的是( )
A.xc2>yc2 B.<<0 C.|x|>|y| D.ln x>ln y
9.答案 ABD 解析 对于A选项,若xc2>yc2 ,则c2≠0,则x>y,反之x>y,当c=0时得不出xc2>yc2,
所以“xc2>yc2”是“x>y”的充分不必要条件,故A正确;对于B选项,由<<0可得yy;但x>y不能推出<<0(因为x,y的正负不确定),所以“<<0”是“x>y”的充分不必要条件,故B正确;对于C选项,由|x|>|y|可得x2>y2,则(x+y)(x-y)>0,不能推出x>y;由x>y也不能推出|x|>|y|(如x=1,y=-2),所以“|x|>|y|”是“x>y”的既不充分也不必要条件,故C错误;对于D选项,若ln x>ln y,则x>y,反之x>y得不出ln x>ln y,所以“ln x>ln y”是“x>y”的充分不必要条件,故D正确.
10.(多选)(2022·南京调研)下列说法正确的是( )
A.“ac=bc”是“a=b”的充分不必要条件
B.“>”是“a<b”的既不充分也不必要条件
C.若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,则A B
D.“a>b>0”是“an>bn(n∈N,n≥2)”的充要条件
10.答案 BC 解析 A项,ac=bc不能推出a=b,比如a=1,b=2,c=0.而a=b可以推出ac=bc,
所以“ac=bc”是“a=b”的必要不充分条件,故错误;B项,>不能推出a<b,比如>-,但是2>-3;a<b不能推出>,比如-2<3,-<,所以“>”是“a<b”的既不充分也不必要条件,故正确;C项,因为“x∈A”是“x∈B”的充分条件,所以x∈A可以推出x∈B,即A B,故正确;D项,an>bn(n∈N,n≥2)不能推出a>b>0,比如a=1,b=0,1n>0n(n∈N,n≥2)满足,但是a>b>0不满足,所以必要性不满足,故错误.
11.已知p: x∈R,mx2-2mx+1>0,q:指数函数f(x)=mx(m>0,且m≠1)为减函数,则p是q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
11.答案 B 解析 当m=0时,1>0成立;当m≠0时,可得解得0<m<1.由p得
出P={m|0≤m<1},由q得出Q={m|0<m<1},QP,故p是q的必要不充分条件.
12.已知集合M=[-1,1],那么“a≥-”是“ x∈M,4x-2x+1-a≤0”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
12.答案 A 解析 ∵ x∈M,4x-2x+1-a≤0,∴a≥(4x-2x+1)min,x∈[-1,1],设t=2x,则f(t)=t2
-2t=(t-1)2-1,t∈,∴f(t)min=f(1)=-1,∴a≥-1,∵[-1,+∞),∴“a≥-”是“ x∈M,4x-2x+1-a≤0”的充分不必要条件.
13.(2021·北京)设函数f(x)的定义域为[0,1],则“函数f(x)在[0,1]上单调递增”是“函数f(x)在[0,1]
上的最大值为f(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
13.答案 A 解析 前推后,一定成立;后推前,不一定成立.如函数f(x)=在[0,1]上的最大值
为f(1),但f(x)在上单调递减,在上单调递增,故选A.
14.(多选)已知a∈R,则使命题“ x∈,x2-sin x-a≥0”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a<1 B.a≤2 C.a< D.a≤
14.答案 AC 解析 x∈,令f(x)=x2-sin x,则f′(x)=2x-cos x>0,则函数f(x)=x2-sin x在
上单调递增, x∈,f(x)>f =,所以原命题为真命题的充要条件为a≤,而1<<2,则满足A选项、C选项的a均有a≤,a≤时a<1和a<都不一定成立,所以所求的一个充分不必要条件是选项A,C.
15.(多选)已知两条直线l,m及三个平面α,β,γ,则α⊥β的充分条件是( )
A.l α,l⊥β B.l⊥α,m⊥β,l⊥m C.α⊥γ,β∥γ D.l α,m β,l⊥m
15.答案 ABC 解析 由面面垂直的判定可以判断A,B,C符合题意;对于D,l α,m β,l⊥m,
也可以得到α∥β,D不符合题意.故选ABC.
16.已知m,n是平面α内的两条相交直线,且直线l⊥n,则“l⊥m”是“l⊥α”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
16.答案 A 解析 当l⊥m时,m,n是平面α内的两条相交直线,又l⊥n,根据线面垂直的判定定理,
可得l⊥α.当l⊥α时,因为m α,所以l⊥m.综上,“l⊥m”是“l⊥α”的充要条件.
17.在空间中,设m,n是两条直线,α,β表示两个平面,如果m α,α∥β,那么“m⊥n”是“n⊥β”
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
17.答案 B 解析 当m⊥n时,∵m α,α∥β,则n与β可能平行,∴充分性不成立;当n⊥β时,∵
α∥β,∴n⊥α,∵m α,∴m⊥n,∴必要性成立,∴“m⊥n”是“n⊥β”的必要不充分条件.
18.(2021·浙江)已知非零向量a,b,c,则“a·c=b·c”是“a=b”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
18.答案 B 解析 由a·c=b·c可得(a-b)·c=0,所以(a-b)⊥c或a=b,所以“a·c=b·c”是“a=b”
的必要不充分条件.故选B.
19.若a,b为非零向量,则“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”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
19.答案 C 解析 因为a⊥b,所以a·b=0,则(a+b)2=a2+2a·b+b2=a2+b2,所以“a⊥b”是“(a+
b)2=a2+b2”的充分条件;反之,由(a+b)2=a2+b2得a·b=0,所以非零向量a,b垂直,“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的必要条件.故“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的充要条件.
20.(2021·全国甲)等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn.设甲:q>0,乙:{Sn}是递增数列,则( )
A.甲是乙的充分不必要条件 B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
20.答案 B 解析 当a1<0,q>1时,an=a1qn-1<0,此时数列{Sn}递减,所以甲不是乙的充分条件.当
数列{Sn}递增时,有Sn+1-Sn=an+1=a1qn>0,若a1>0,则qn>0(n∈N*),即q>0;若a1<0,则qn<0(n∈N*),不存在,所以甲是乙的必要条件.综上,甲是乙的必要不充分条件.
21.若等差数列{an}的前n项和为Sn,则“S2 020>0,S2 021<0”是“a1 010a1 011<0”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
21.答案 B 解析 ∵S2 020==1 010(a1 010+a1 011)>0,S2 021==2
021a1 011<0,∴a1 011<0,∴a1 010>0,则a1 010a1 011<0,因此充分性成立;若a1 010a1 011<0,则或因此必要性不成立.故选B.
22.在△ABC中,“AB2+BC2=AC2”是“△ABC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
22.答案 A 解析 在△ABC中,若AB2+BC2=AC2,则∠B=90°,即△ABC为直角三角形,若△ABC
为直角三角形,推不出∠B=90°,所以AB2+BC2=AC2不一定成立,综上,“AB2+BC2=AC2”是“△ABC为直角三角形”的充分不必要条件.
23.(2020·北京)已知α,β∈R,则“存在k∈Z使得α=kπ+(-1)kβ”是“sin α=sin β”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
23.答案 C 解析 ①若k为偶数,设k=2n(n∈Z),则α=2nπ+β,有sin α=sin(2nπ+β)=sin β;若k
为奇数,设k=2n+1(n∈Z),则α=(2n+1)π-β,有sin α=sin[(2n+1)π-β]=sin(2nπ+π-β)=sin(π-β)=sin β.充分性成立.②若sin α=sin β,则α=2kπ+β或α=2kπ+π-β(k∈Z),即α=2kπ+β或α=(2k+1)π-β(k∈Z),故α=kπ+(-1)kβ(k∈Z).必要性成立.故选C.
24.在△ABC中,“A>B”是“cos AA.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
24.答案 C 解析 因为A,B是△ABC的内角,且A>B,所以0递减,所以cos AB,故必要性成立,所以在△ABC中,“A>B”是“cos A25.直线y=kx+1与圆x2+y2=a2(a>0)有公共点的充要条件是________.
25.答案 a∈[1,+∞) 解析 直线y=kx+1过定点(0,1),依题意知点(0,1)在圆x2+y2=a2内部(包
含边界),∴a2≥1.又a>0,∴a≥1.
26.设p:ln(2x-1)≤0,q:(x-a)[x-(a+1)]≤0,若q是p的必要不充分条件,则实数a的取值范围是
________.
26.答案 解析 p对应的集合A={x|y=ln(2x-1)≤0}=,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AB.所以a≤且a+1≥1,因此0≤a≤.
27.若关于x的不等式|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,1] B.(-∞,1) C.(3,+∞) D.[3,+∞)
27.答案 D 解析 |x-1|<a 1-a<x<1+a,∵不等式|x-1|<a成立的充分条件是0<x<4,∴(0,
4) (1-a,1+a),∴解得a≥3.
28.已知p:|x-1|≤2,q:x2-2x+1-a2≥0(a>0),若p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围
是________.
28.答案 (0,2] 解析 ∵|x-1|≤2,∴-1≤x≤3,即p:-1≤x≤3.∵x2-2x+1-a2≥0(a>0),∴x≤1
-a或x≥1+a,∴q:1-a<x<1+a,∵p是q的必要不充分条件,∴解得0<a≤2,∴实数a的取值范围是(0,2].
29.已知p:x≥a,q:|x+2a|<3,且p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是( )
A.(-∞,-1] B.(-∞,-1) C.[1,+∞) D.(1,+∞)
29.答案 A 解析 因为q:|x+2a|<3,所以q:-2a-3x≥a,记为B={x|x≥a}.因为p是q的必要不充分条件,所以AB,所以a≤-2a-3,解得a≤-1.
30.已知p:实数m满足3a0),q:方程+=1表示焦点在y轴上的椭圆,若p是q的
充分条件,则a的取值范围是________.
30.答案 解析 由2-m>m-1>0,得1解得≤a≤.