1.4充分条件与必要条件 讲义(含解析)

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名称 1.4充分条件与必要条件 讲义(含解析)
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文件大小 2.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-07-27 07:52:02

文档简介

1.4 充分条件与必要条件
考点预览
知识点讲解
知识点1:命题
定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句。其中,真命题:判断为真的语句;假命题:判断为假的语句
形式:“若,则”.其中称为命题的条件﹐称为命题的结论
知识点练习:
1.下列语句中:①;②;③有一个根为0;④高二年级的学生;⑤今天天气好热!⑥有最小的质数吗?其中是命题的是( )
A.①②③ B.①④⑤ C.②③⑥ D.①③
知识点2:充分条件与必要条件
充分条件与必要条件
一般地,“若,则”为真命题,【即表示为:由p可以推理出q】就说是的充分条件,是的必要条件.记作:
“若,则”是假命题,就说不是的充分条件,不是的必要条件
注意:
在逻辑推理中“”的几种说法
(1)“如果,那么”为真命题.
(2)是的充分条件.
(3)是的必要条件.
(4)的必要条件是.
(5)的充分条件是.
这五种说法表示的逻辑关系是一样的,说法不同而已.
二、如果“若,则”和它的逆命题“若,则”均是真命题,即既有,又有,记作.此时既是的充分条件,也是的必要条件.我们说是的充分必要条件,简称为充要条件.
知识点练习:
2.“”是“”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
3.“”是“”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
知识点3:集合与充分必要条件
若以集合的形式出现,以集合的形式出现,即:,:,则
(1)若,则是的充分条件;
(2)若,则是的必要条件;
(3)若,则是的充分不必要条件;
(4)若,则是的必要不充分条件;
(5)若,则是的充要条件;
知识点练习:
4.若非空集合,则“或”是“”的( )
A.必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
5.“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充要条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
考点解析
考点1:充分、必要条件判断
1.已知p:“”,q:“”,则p是q的(  )
A.充要条件 B.既不充分也不必要
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
2.已知a,b都是自然数,则“是偶数”是“a,b都是偶数”的( )条件
A.充分而不必要 B.必要而不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
3.王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其诗作《从军行》中的诗句“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”传诵至今.由此推断,其中最后一句“返回家乡”是“攻破楼兰”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
4.设,则“”是“”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.既不允分也不必要条件
5.已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
考点2:充分、必要条件探究
1.若,则“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
2.若不等式的一个充分条件为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.使或}成立的一个充分不必要条件是(  )
A.或 B.或
C.或 D.
4.的一个必要条件是( )
A. B.
C. D.
5.已知是r的充分不必要条件,q是r的充分条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,现有下列命题:①s是q的充要条件;②是q的充分不必要条件;③r是q的必要不充分条件;④r是s的充分不必要条件.正确的命题序号是( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
考点3:充要条件的证明
1.下列三个结论中所有正确结论的序号是( )
①若全集为,集合,则;
②空集是任何一个集合的真子集;
③已知集合与,则是的充要条件.
A.① B.③ C.①② D.①③
2.求证:一元二次方程x2+px+q=0有两个异号实数根的充要条件是q<0.
3.已知,是实数,求证:成立的充要条件是.
考点4:根据条件确定参数范围
1.已知集合,若“”是“”的必要条件,求实数的值.
2.已知,.
(1)若q是p的必要非充分条件,求实数a的取值范围;
(2)若,且p,q至少有一个成立,求x的取值范围.
3.已知命题α:1≤x≤2,命题β:1≤x≤a.
(1)若α是β必要非充分条件,求实数a的取值范围;
(2)求证:a≥2是α β成立的充要条件.
4.已知,.
(1)当时,求中所对应的实数的取值范围;
(2)若是的充分必要条件,求,的值.
课后练习
1.已知,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
2.“”是“方程无实数解”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.已知a为非零实数,则“”是“”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.不等式“在上恒成立”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
5.设,则“”是“”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
6.下列命题中真命题有(  )
①是一元二次方程;
②函数的图象与x轴有一个交点;
③互相包含的两个集合相等;
④空集是任何集合的真子集.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
7.以下选项中,p是q的充要条件的是(  )
A.p:,q:
B.p:,q:
C.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:,q:关于x的方程有唯一解
8.已知不等式成立的充分条件是,则实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
二、填空题
9.设甲、乙、丙、丁是四个命题,甲是乙的充分不必要条件,丙是乙的充要条件,丁是丙的必要不充分条件,那么丁是甲的 条件.
三、解答题
10.集合,.
(1)当时,求;
(2)从下面条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知条件,求实数m的取值范围
条件①:是的充分条件;
条件②:;
条件③:.
注:答题时应首先说明本人所选条件,若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
11.已知全集,集合,.
(1)当时,求和;
(2)若“”是“”成立的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
12.已知集合,
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
请从①且;②“”是“”的必要条件;这两个条件中选择一个填入(2)中横线处,并完成第(2)问的解答.(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)1.4 充分条件与必要条件
考点预览
知识点讲解
知识点 1:命题
定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句。其中,真命题:判断为真的语句;假命题:判断
为假的语句
形式:“若 p ,则q”.其中 p 称为命题的条件﹐q称为命题的结论
知识点练习:
1.下列语句中:① 1 2;② x 1;③ x2 - 1= 0有一个根为 0;④高二年级的学生;⑤今天天气好热!⑥
有最小的质数吗?其中是命题的是( )
A.①②③ B.①④⑤ C.②③⑥ D.①③
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}
知识点 2:充分条件与必要条件
一、充分条件与必要条件
一般地,“若 p ,则q”为真命题,【即表示为:由 p 可以推理出 q】就说 p 是q的充分条件,q是 p 的必要条
件.记作: p q
“若 p ,则q”是假命题,就说 p 不是q的充分条件,q不是 p 的必要条件
注意:
在逻辑推理中“ p q”的几种说法
(1)“如果 p ,那么q”为真命题.
(2) p 是q的充分条件.
(3)q是 p 的必要条件.
(4) p 的必要条件是q .
(5)q的充分条件是 p .
这五种说法表示的逻辑关系是一样的,说法不同而已.
二、如果“若 p ,则q”和它的逆命题“若q,则 p ”均是真命题,即既有 p q ,又有q p ,记作 p q.
此时 p 既是q的充分条件,也是q的必要条件.我们说 p 是q的充分必要条件,简称为充要条件.
知识点练习:
1
2.“ x 1”是“ 1”的( )
x
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
3.“ x2 x = 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
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知识点 3:集合与充分必要条件
若 p 以集合 A的形式出现,q以集合B 的形式出现,即 p : A ={x | p(x)},q:B ={x | q(x)},则
(1)若 A B ,则 p 是q的充分条件;
(2)若B A,则 p 是q的必要条件;
(3)若 A B ,则 p 是q的充分不必要条件;
(4)若B A,则 p 是q的必要不充分条件;
(5)若 A= B,则 p 是q的充要条件;
知识点练习:
4.若非空集合M N ,则“a M 或a N”是“a (M N )”的( )
A.必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
5.“ x Q”是“ x N”的( )
A.必要不充分条件 B.充要条件 C.充分不必要条件 D.既不充分
也不必要条件
考点解析
考点 1:充分、必要条件判断
1.已知 p:“ x2 3x 4 = 0”,q:“ x= 1”,则 p是 q的( )
A.充要条件 B.既不充分也不必要
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}
2.已知 a,b都是自然数,则“a+b是偶数”是“a,b都是偶数”的( )条件
A.充分而不必要 B.必要而不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
3.王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其诗作《从军行》中的诗句“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”传诵至今.由此推断,其中最后一句“返回家
乡”是“攻破楼兰”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
4.设a R,则“a3 27”是“ a 1 2”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.既不允分也不必要
条件
5.已知集合 A ={x},B = x2 ,则“ x =1”是“ A= B”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要
条件
考点 2:充分、必要条件探究
1.若 x, y R ,则“ x y”的一个充分不必要条件可以是( )
A. x y B. x2 y2
x
C. 1 D.2x y 2
y
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}
2.若不等式 a+1 x a+1的一个充分条件为0 x 1,则实数a 的取值范围是( )
A.a 0 B.a 0 C.a 1 D.a 1
3.使 x x | x 0 或 x 3}成立的一个充分不必要条件是( )
A. x 0或 x 3 B. x 1或 x 3
C. x 0或 x 1 D. x 0
4.a 0,b 0的一个必要条件是( )
A.a+b 0 B.ab 2
C.a b 0 D.a2 b2 0
5.已知 p 是 r的充分不必要条件,q是 r的充分条件,s 是 r的必要条件,q是 s的必要条件,现有下列
命题:①s是 q的充要条件;② p 是 q的充分不必要条件;③r是 q的必要不充分条件;④r是 s的充分不
必要条件.正确的命题序号是( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
考点 3:充要条件的证明
1.下列三个结论中所有正确结论的序号是( )
①若全集为U = x 3 x 5 ,集合 A = x 0 x 3 ,则 U A ={x | 3 x 5};
②空集是任何一个集合的真子集;
③已知集合M 与N ,则M N 是M N =M 的充要条件.
A.① B.③ C.①② D.①③
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}
2
2.求证:一元二次方程 x+px+q=0有两个异号实数根的充要条件是 q<0.
3.已知a ,b是实数,求证:a4 b4 2b2 =1成立的充要条件是a2 b2 =1.
考点 4:根据条件确定参数范围
2
1.已知集合 A = x x 3x+ 2 = 0 , B = x x2 +mx+ 2 = 0 ,若“ x A”是“ x B”的必要条件,求实数m
的值.
2.已知 p : x 1 1,q : 1 x a .
(1)若 q是 p的必要非充分条件,求实数 a的取值范围;
(2)若a =1,且 p,q至少有一个成立,求 x的取值范围.
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}
3.已知命题α:1≤x≤2,命题 β:1≤x≤a.
(1)若α是β必要非充分条件,求实数 a的取值范围;
(2)求证:a≥2是α β成立的充要条件.
4.已知 p : ax 3 1, q : x
2 (2b +1) x + b (b +1) 0.
(1)当a = 2时,求 p 中所对应的实数 x 的取值范围;
(2)若 p 是q的充分必要条件,求a ,b的值.
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}
课后练习
1
1.已知a R,则“ 1”是“a 1”的( )
a
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
2.“ m 1”是“方程 x2 mx+1= 0无实数解”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.已知 a为非零实数,则“ a 2”是“ a 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
4.不等式“ x2 + 2x m 0在 x R上恒成立”的一个充分不必要条件是( )
A.m 1 B.m 4 C.2 m 3 D. 1 m 2
5
5.设 x R,则“ 1”是“ x 5”的( )
x
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
6.下列命题中真命题有( )
①mx2 + 2x 1= 0是一元二次方程;
②函数 y = 2x 1的图象与 x轴有一个交点;
③互相包含的两个集合相等;
④空集是任何集合的真子集.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
7.以下选项中,p是 q的充要条件的是( )
A.p:3x+2 5,q: 2x 3 5
B.p:a 2,b 2,q: a b
C.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有唯一解
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}
1 1
8.已知不等式m 1 x m+1成立的充分条件是 x ,则实数m 的取值范围是( )
3 2
1 4 1 4
A. m∣m 或m B. m∣m 或m
2 3 2 3
1 4 1 4
C. m m D. m m
2 3 2 3
二、填空题
9.设甲、乙、丙、丁是四个命题,甲是乙的充分不必要条件,丙是乙的充要条件,丁是丙的必要不充分
条件,那么丁是甲的 条件.
三、解答题
10.集合 A = x | 1 x m , B = x |1 x 4 .
(1)当m = 2时,求 A B;
(2)从下面条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知条件,求实数 m的取值范围
条件①: x B是 x A的充分条件;
条件②: A B = A;
条件③: ∩ = .
注:答题时应首先说明本人所选条件,若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}
11.已知全集U =R ,集合 A = x | m 1 x m +1 ,B = x | x 4 .
(1)当m = 4时,求 A B和 ∩ ( );
(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.
12.已知集合 A = x 1 x 2 ,B = x m 2 x 2m
(1)当m = 2时,求 A B;
(2)若______,求实数m 的取值范围.
请从① x A且 x B;②“ x B”是“ x A”的必要条件;这两个条件中选择一个填入(2)中横线
处,并完成第(2)问的解答.(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
{#{QQABKQQEogCAAAIAABgCQQXyCAKQkBAACKgOgBAEoAAASANABAA=}#}1.4 充分条件与必要条件
考点预览
知识点讲解
知识点1:命题
定义:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句。其中,真命题:判断为真的语句;假命题:判断为假的语句
形式:“若,则”.其中称为命题的条件﹐称为命题的结论
知识点练习:
1.下列语句中:①;②;③有一个根为0;④高二年级的学生;⑤今天天气好热!⑥有最小的质数吗?其中是命题的是( )
A.①②③ B.①④⑤ C.②③⑥ D.①③
【答案】D
【分析】根据命题的定义即可求解.
【详解】命题是能判断真假的陈述句,
由于⑤⑥不是陈述句,故不是命题,
②④无法判断真假,故不是命题,
①③可以判断真假且是陈述句,故是命题,
故选:D
知识点2:充分条件与必要条件
充分条件与必要条件
一般地,“若,则”为真命题,【即表示为:由p可以推理出q】就说是的充分条件,是的必要条件.记作:
“若,则”是假命题,就说不是的充分条件,不是的必要条件
注意:
在逻辑推理中“”的几种说法
(1)“如果,那么”为真命题.
(2)是的充分条件.
(3)是的必要条件.
(4)的必要条件是.
(5)的充分条件是.
这五种说法表示的逻辑关系是一样的,说法不同而已.
二、如果“若,则”和它的逆命题“若,则”均是真命题,即既有,又有,记作.此时既是的充分条件,也是的必要条件.我们说是的充分必要条件,简称为充要条件.
知识点练习:
2.“”是“”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
【答案】A
【分析】根据分数不等式求解答范围,即可根据集合间的关系求解.
【详解】由可得,解得或,故是或的真子集,故“”是“”的充分不必要条件,
故选:A
3.“”是“”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
【分析】根据方程的解结合充分条件与必要条件的定义得出答案.
【详解】解得或,
则可推出或,
可推出,
故“”是“”的必要不充分条件,
故选:B.
知识点3:集合与充分必要条件
若以集合的形式出现,以集合的形式出现,即:,:,则
(1)若,则是的充分条件;
(2)若,则是的必要条件;
(3)若,则是的充分不必要条件;
(4)若,则是的必要不充分条件;
(5)若,则是的充要条件;
知识点练习:
4.若非空集合,则“或”是“”的( )
A.必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】A
【分析】根据充分、必要条件的知识求得正确答案.
【详解】依题意,非空集合,
所以,
“或”即,
所以“或”是“”的必要条件.
故选:A
5.“”是“”的( )
A.必要不充分条件 B.充要条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据充分条件和必要条件的定义即可求解.
【详解】解:因为不能推出,且可以推出,
所以“”是“”的必要不充分条件,
故选:A
考点解析
考点1:充分、必要条件判断
1.已知p:“”,q:“”,则p是q的(  )
A.充要条件 B.既不充分也不必要
C.充分不必要条件 D.必要不充分条件
【答案】D
【分析】解出,即可得出答案.
【详解】解可得,或.
显然,若成立,推不出成立;若成立,则成立.
所以,p是q的必要不充分条件.
故选:D.
2.已知a,b都是自然数,则“是偶数”是“a,b都是偶数”的( )条件
A.充分而不必要 B.必要而不充分
C.充要 D.既不充分也不必要
【答案】B
【分析】举出特例,即可说明充分条件不成立,必要条件显然成立,即可得到答案.
【详解】令,,则是偶数,而都是奇数;
若a,b都是偶数,显然是偶数.
所以,“是偶数”是“a,b都是偶数”的必要而不充分条件.
故选:B.
3.王昌龄是盛唐著名的边塞诗人,被誉为“七绝圣手”,其诗作《从军行》中的诗句“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”传诵至今.由此推断,其中最后一句“返回家乡”是“攻破楼兰”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
【答案】A
【分析】由题意,“不破楼兰”可以推出“不还”,但是反过来“不还”的原因有多种,按照充分条件、必要条件的定义即可判断
【详解】由题意,“不破楼兰终不还”即“不破楼兰”是“不还”的充分条件,即“不破楼兰”可以推出“不还”,但是反过来“不还”的原因有多种,比如战死沙场;
即如果已知“还”,一定是已经“破楼兰”,所以“还”是“破楼兰”的充分条件
故选:A
4.设,则“”是“”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.既不允分也不必要条件
【答案】B
【分析】分别求解与,再根据充分性与必要性判断即可.
【详解】由“”解得,由“”解得,故“”是“”的必要不充分条件.
故选:B
5.已知集合,,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件 C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】A
【分析】由求得或,然后即可得出答案.
【详解】由可得,解得或.
所以“”是“”的充分非必要条件.
故选:A.
考点2:充分、必要条件探究
1.若,则“”的一个充分不必要条件可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据充分不必要条件的概念,逐项判断,即可得出结果.
【详解】由,推不出,排除AB;
由可得,解得或,所以是的既不充分也不必要条件,排除C;
,反之不成立,D正确;
故选:D.
2.若不等式的一个充分条件为,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合充分条件的定义列出不等式组,求解即可.
【详解】若不等式的一个充分条件为,
则,所以,解得.
则实数的取值范围是.
故选:D.
3.使或}成立的一个充分不必要条件是(  )
A.或 B.或
C.或 D.
【答案】B
【分析】根据充分不必要条件的定义和集合间的包含关系判断可得答案.
【详解】对于A,因为或或,故错误;
对于B,因为或 或,故正确;
对于C,因为或 或,故错误;
对于D,因为不是或的真子集,故错误.
故选:B.
4.的一个必要条件是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】直接由进行推导,能推出的即为应选项
【详解】因为,所以,所以是的一个必要条件,
若 不能得到,,
故选:A
5.已知是r的充分不必要条件,q是r的充分条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,现有下列命题:①s是q的充要条件;②是q的充分不必要条件;③r是q的必要不充分条件;④r是s的充分不必要条件.正确的命题序号是( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
【答案】B
【分析】根据条件及充分条件和必要条件的的确定之间的关系,然后逐一判断命题①②③④即可.
【详解】因为是的的充分不必要条件,所以,推不出,
因为是的的充分条件,所以,
因为是的必要条件,所以,
因为是的必要条件,所以,
因为,,所以,又,,所以是的充要条件,命题①正确,
因为,,,所以,
推不出,故是的充分不必要条件,②正确;
因为,,所以,是的充分条件,命题③错误;
因为,,所以,又,
所以是的充要条件,命题④错误;
故选:B.
考点3:充要条件的证明
1.下列三个结论中所有正确结论的序号是( )
①若全集为,集合,则;
②空集是任何一个集合的真子集;
③已知集合与,则是的充要条件.
A.① B.③ C.①② D.①③
【答案】B
【分析】根据集合的运算、真子集的定义,充要条件的定义判断.
【详解】①或,①错;
②空集是它本身的子集,不是真子集,②错;
③,反之也有,③正确.
故选:B.
2.求证:一元二次方程x2+px+q=0有两个异号实数根的充要条件是q<0.
【答案】证明见解析
【分析】充分性:根据q<0,得出Δ=p2-4q>0,即充分性满足;必要性:利用两根之积即可证明.
【详解】证明 ①充分性:
因为q<0,所以方程x2+px+q=0的Δ=p2-4q>0,
故方程x2+px+q=0有两个不相等的实数根.
设方程的两根为x1,x2.
因为x1·x2=q<0,所以方程x2+px+q=0有两个异号实数根.
②必要性:
因为方程x2+px+q=0有两个异号实数根,
设两根为x1,x2,所以x1·x2<0.
因为x1·x2=q,所以q<0.
由①②,命题得证.
3.已知,是实数,求证:成立的充要条件是.
【答案】证明见解析
【分析】根据充要条件的定义分别证明充分性和必要性即可得到结论.
【详解】解:先证明充分性:
若,则成立.
所以“”是“”成立的充分条件;
再证明必要性:
若,则,
即,




即成立.
所以“”是“”成立的必要条件.
综上:成立的充要条件是.
考点4:根据条件确定参数范围
1.已知集合,若“”是“”的必要条件,求实数的值.
【答案】或
【分析】解得,根据条件得到,讨论,,三种情况计算得到答案.
【详解】
“”是“”的必要条件,故
当时:;
当时:根据韦达定理:不成立;
当时:根据韦达定理:不成立.
当时,成立,,即.
综上所述:或
【点睛】本题考查了根据集合的包含关系求参数,忽略掉空集的情况是容易发生的错误.
2.已知,.
(1)若q是p的必要非充分条件,求实数a的取值范围;
(2)若,且p,q至少有一个成立,求x的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解出集合A,由p,q的推断关系得集合A,B的关系,得a的取值范围.
(2)求出p,q都不成立时a的取值范围,其补集即为所求.
【详解】(1)设,,
因为q是p的必要非充分条件,所以A是B的真子集,则,
所以实数a的取值范围为.
(2)当时,,,
当p,q都不成立时,
或,且或同时成立,
解得或,
故p,q至少有一个成立时,x的取值范围为.
3.已知命题α:1≤x≤2,命题β:1≤x≤a.
(1)若α是β必要非充分条件,求实数a的取值范围;
(2)求证:a≥2是α β成立的充要条件.
【答案】(1){a|a<2}
(2)证明见解析
【分析】(1)设A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a},由α是β必要非充分条件,得到B是A的真子集,分类讨论,求出实数a的取值范围;
(2)分别证明充分性和必要性即可.
【详解】(1)设A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a},
若α是β必要非充分条件,则B是A的真子集,
当B= 时,a<1,此时满足B是A的真子集,符合题意,
当B≠ 时,若B是A的真子集,则,解得1≤a<2,
综上所述实数a的取值范围为{a|a<2},
(2)证明:充分性(若a≥2,则α β).
若a≥2,则{x|1≤x≤2} {x|1≤x≤a},
所以命题α:1≤x≤2可得出命题β:1≤x≤a,故充分性成立,
必要性(若α β,则a≥2).
若命题α:1≤x≤2可得出命题β:1≤x≤a,
则{x|1≤x≤2} {x|1≤x≤a},所以a≥2,故必要性成立,
综上所述:a≥2是α β成立的充要条件.
4.已知,.
(1)当时,求中所对应的实数的取值范围;
(2)若是的充分必要条件,求,的值.
【答案】(1);(2)或
【解析】(1)将代入绝对值不等式,直接根据绝对值不等式的意义,进行求解;
(2)若是的充分必要条件,则则中不等式的解集相同,先解中的不等式,再对中不等式中参数进行分类讨论求解,从而得到关于的方程组,解方程即可得到答案.
【详解】(1)当时,,
所以实数的取值范围为.
(2),
若是的充分必要条件,则中不等式的解集相同.
因为,(1)
当时,不等式(1)无解,所以不成立;
当时,不等式(1),所以
当时,不等式(1),所以
综上所述:或
【点睛】本题考查绝对值不等式、一元二次不等式、充要条件的综合运用,考查分类讨论思想的运用,考查逻辑推理能力和运算求解能力.
课后练习
1.已知,则“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分又非必要条件
【答案】B
【分析】利用分式不等式的解法,结合必要非充分条件定义即可进行判断.
【详解】,由可得,
解得:或,
所以“”不能推出“”;
当时,可得:,
所以“”可以推出“”
“”是“”的必要非充分条件.
故选:B.
2.“”是“方程无实数解”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
【分析】根据一元二次方程根的情况,由判别式即可得,由集合间的关系即可求解.
【详解】方程无实数解,则需满足,解得,
,由于,所以“”是“方程无实数解”的充分不必要条件,
故选:A
3.已知a为非零实数,则“”是“”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
【分析】首先解绝对值不等式,再根据充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】由,即或,解得或,
所以由“” 可以推出“”,故充分性成立,
由“”不能推出“”,故必要性不成立,
所以“”是“”的充分不必要条件.
故选:A.
4.不等式“在上恒成立”的一个充分不必要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先计算已知条件的等价范围,再利用充分条件和必要条件的定义逐一判断即可.
【详解】因为“不等式在上恒成立”,所以等价于二次方程的判别式,即.
所以A选项, 是充分不必要条件,A正确;
B选项中,不可推导出,B不正确;
C选项中,不可推导出,故C不正确;
D选项中,不可推导出,故D不正确.
故选:A.
5.设,则“”是“”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
【答案】C
【分析】先解分式不等式,再结合充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】由,得或;由,得,
则“”是“”的必要不充分条件.
故选:C
6.下列命题中真命题有(  )
①是一元二次方程;
②函数的图象与x轴有一个交点;
③互相包含的两个集合相等;
④空集是任何集合的真子集.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】对于①,举反例即可判断;对于②,令,求解即可判断;对于③,根据包含关系即可判断;对于④,根据空集不是本身的真子集即可判断.
【详解】①中,当时,是一元一次方程,①错误;
②中,令,则,所以函数的图象与x轴有一个交点,②正确;
③中,互相包含的两个集合相等,③正确;
④中,空集不是本身的真子集,④错误.
故选:B
7.以下选项中,p是q的充要条件的是(  )
A.p:,q:
B.p:,q:
C.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:,q:关于x的方程有唯一解
【答案】D
【分析】根据充分必要条件的定义判断即可.
【详解】对于A,,,所以p推不出q,q推不出p,
所以p是q既不充分也不必要条件;
对于B,;当时,满足,但q推不出p,
故p是q的充分不必要条件;
对于C,若“两条对角线互相垂直平分”成立推不出“四边形是正方形”;
反之,若“四边形是正方形”成立推出“两条对角线互相垂直平分”成立,故p是q的必要不充分条件;
对于D,若,则关于x的方程有唯一解;若关于x的方程有唯一解,则,
所以,故p是q的充分必要条件.
故选:D.
8.已知不等式成立的充分条件是,则实数的取值范围是( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】D
【分析】由题意知,根据子集关系列式解得参数范围即可.
【详解】由题意得,
所以,且等号不能同时成立,解得.
故选:D.
二、填空题
9.设甲、乙、丙、丁是四个命题,甲是乙的充分不必要条件,丙是乙的充要条件,丁是丙的必要不充分条件,那么丁是甲的 条件.
【答案】必要不充分
【分析】利用充分条件,必要条件的概念即可得解.
【详解】因为甲是乙的充分不必要条件,所以甲乙,乙推不出甲;
因为丙是乙的充要条件,即乙 丙;
因为丁是丙的必要不充分条件,所以丙丁,丁推不出丙.
故甲丁,丁推不出甲,即丁是甲的必要不充分条件.
故答案为:必要不充分
三、解答题
10.集合,.
(1)当时,求;
(2)从下面条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知条件,求实数m的取值范围
条件①:是的充分条件;
条件②:;
条件③:.
注:答题时应首先说明本人所选条件,若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据并集的定义求解;
(2)根据相关的定义求解.
【详解】(1)当时, ,
则;
(2)若选①,则有,即;
若选②,则有;
若选③,则有.
11.已知全集,集合,.
(1)当时,求和;
(2)若“”是“”成立的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据集合并集、交集、补集运算求解即可;
(2)根据充分不必要条件转化为集合的包含关系求解即可
【详解】(1)当时,集合,
因为,所以.
所以,
(2)因为“”是“”成立的充分不必要条件,
所以是的真子集,而不为空集,
所以,因此.
12.已知集合,
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
请从①且;②“”是“”的必要条件;这两个条件中选择一个填入(2)中横线处,并完成第(2)问的解答.(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)先求两个集合,再求交集;
(2)若选择①,则,再分集合和,两种情况,列式求解;
若选择②,则,列式求的取值范围.
【详解】(1)当时,, 所以
(2)若选择条件①,由且得:,
当时,,即;
当时,,即
或,即或, 所以或,
综上所述:的取值范围为:或.
若选择条件②,由“”是“”的必要条件得:,
即,所以.