【文档说明】《2022年秋季高一数学上学期精品讲义(人教A版2019必修第一册)》专题02 充分条件与必要条件、全称量词与存在量词(重难点突破)(解析版).docx,共(18)页,895.291 KB,由管理员店铺上传
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专题02充分条件与必要条件、全称量词与存在量词一、考情分析二、考点梳理知识点一充分条件与必要条件(1)一般地,“若p,则q”为真命题,是指由p通过推理可以得出q,这时,我们就说,由p可以推出q,记作p⇒q,并且说,p是q的充分条件,q是p的必要条件.(2)几点说明若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的既不充分也不必要条件p⇏q且q⇏p知识点二充要条件(1)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,就记作p
⇔q,此时,p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们就说p是q的充分必要条件,简称为充要条件.(2)如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.概括地说,如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.知识点三全称量词和存在量词(1)全称量词有:所有的,任意一个,任给,用符号“∀”表示;
存在量词有:存在一个,至少有一个,有些,用符号“∃”表示.(2)含有全称量词的命题,叫做全称命题.“对M中任意一个x,有p(x)成立”用符号简记为:∀x∈M,p(x).(3)含有存在量词的命题,叫做特称命题.“存在M中元素x0
,使p(x0)成立”用符号简记为:∃x0∈M,p(x0).知识点四含有一个量词的命题的否定一般地,对于含有一个量词的命题的否定,有下面的结论:(1)全称量词命题p:∀x∈M,p(x),它的否定﹁p:∃x∈M,﹁p(x);(2)存在量词命题p:∃x∈
M,p(x),它的否定﹁p:∀x∈M,﹁p(x).全称量词命题的否定是存在量词命题,存在量词命题的否定是全称量词命题.命题命题的否定∀x∈M,p(x)∃x0∈M,p(x0)【知识拓展】1.充分必要条件判断精髓:小集合推出大集
合,小集合是大集合的充分不必要条件,大集合是小集合的必要不充分条件;若两个集合范围一样,就是充要条件的关系;2.若条件p,q以集合的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则由A⊆B可得,p是q的充分条件,请写出集合A,B的其他关系对应的条件p,q的关系.①若AB,则p是
q的充分不必要条件;②若A⊇B,则p是q的必要条件;③若AB,则p是q的必要不充分条件;④若A=B,则p是q的充要条件;⑤若A⊈B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.三、题型突破重难点题型突破1充分必要条件的判断例1.(1)、(2022·浙江·诸暨市教育研究中心高二学
业考试)设Rx,则“4x”是“4x”的()条件A.充分不必要B.必要不充分C.充要D.既不充分也不必要【答案】B【分析】根据充分条件、必要条件的定义判断即可求解.【详解】解:因为Rx,故由4x可得4x或4x−,由4x,可得4x,故“4x”是“4x”必要
不充分条件.故选:B.(2)、(2022·全国·高一)设,xyR,则“1x或1y”是“2xy+”的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.非充分非必要条件【答案】B【分析】利用原命题的逆否命题进行判断,即可得到答案;【详解】若“1x或1y”则“2xy+”为真,等
价于若“2xy+=”则“1x=且1y=”为真,显然该命题为假,“1x或1y”推不出“2xy+”,反之,若“2xy+”,则“1x或1y”为真,等价于若“1x=且1y=”则“2xy+=”为真,显然成立,“2x
y+”可推出“1x或1y”,“1x或1y”是“2xy+”的必要非充分条件故选:B【变式训练1-1】、(2023·全国·高三专题练习)“不等式20xxm−+在R上恒成立”的充要条件是()A.1
4mB.14mC.1mD.1m>【答案】A【分析】根据不等式20xxm−+在R上恒成立,求得14m,再由14m,说明不等式20xxm−+在R上恒成立,即可得答案.【详解】∵不等式20xxm−+在R上恒成立,∴24(10)m
−−=,解得14m,又∵14m,∴140m=−,则不等式20xxm−+在R上恒成立,∴“14m”是“不等式20xxm−+在R上恒成立”的充要条件,故选:A.【变式训练1-2】、(黑龙江021·齐齐哈尔市第一中学校高一阶段练习)(多选题)下列说法正确的是()A.“220xx−=”是
“2x=”的必要不充分条件B.“2x且3y”是“5xy+”的充分不必要条件C.当0a时,“240bac−”是“方程20axbxc++=有解”的充要条件D.若P是q的充分不必要条件,则q是p的必要不充分条件【答案】ABD【分析】对命题进行正反逻辑推理,并结合四种条件的定
义即可判断答案.【详解】对A,由220xx−=得到x=0或x=2.所以由2x=可以得到220xx−=,反之,若x=0,满足220xx−=成立,但显然得不到2x=.所以A正确;对B,由2x且3y显然可以得到5xy+,但若6,1xy==,满足5xy+,但不满足2x且3y.所以B正确;对C,
0a时,方程20axbxc++=有解240bac−.所以由240bac−得不到方程20axbxc++=有解,反之方程20axbxc++=有解,也无法得到240bac−.所以C错误.对D,若p是q的充分不必要条件,则q是p的必要不充分条件
.所以D正确.故选:ABD.重难点题型突破2充分必要条件的应用(求参数的取值范围)例2.(1)、(2021·上海奉贤区致远高级中学高一期中)设:13x,:xm,若是的充分条件,则实数m的取值范围是_______.【答
案】3m【分析】由已知条件可得出集合的包含关系,由此可求得实数m的取值范围.【详解】由已知可得13xxxxm,所以,3m.故答案为:3m.(2)、(2022·全国·高一)(多选题)命题“1,2x
,20xa−”为真命题的一个充分不必要条件是()A.1a−B.0aC.1aD.4a【答案】AB【分析】根据全称命题为真命题,利用恒成立思想,参变分离后求解1a,再由充分不必要条件可知即求(,
1−的真子集.【详解】若“1,2x,20xa−”为真命题,则()2minax,1,2x,∴1a,命题“1,2x,20xa−”为真命题的一个充分不必要条件是a的取值范围为(,1−的真子集.故选:AB.【变式训练2-1】、(2022·江苏·高一单
元测试)已知集合|1Axx=−,或2}|23xBxaxa=+,,若“xA”是“xB”的必要条件,则实数a的取值范围是___________.【答案】()(),41,−−+U【分析】根
据充分条件和必要条件的概念可得集合A与B的包含关系,画出数轴即可得不等式组从而求出a的范围.【详解】∵“xA”是xB”的必要条件,∴BA,当B=时,23aa+,则3a;当B时,根据题意作出如图所示的数轴,由图可知3231aaa++
−或3222aaa+,解得4a<-或13a<?,综上可得,实数a的取值范围为()(),41,−−+U.【变式训练2-2】、(2020·浙江·高一阶段练习)已知aR,则“2a”是“方程2
210axx++=至少有一个负根”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】分类讨论a的正负,利用两根与系数的关系、判别式,进而求解判断即可.【详解】(1)当0a=时,方程变为210x+=,有一负根12x=−,满足题意;(2)当
0a时,440=−a,方程的两根满足1210xxa=,此时有且仅有一个负根,满足题意;(3)当0a时,由方程的根与系数关系可得2010aa−,方程若有根,则两根都为负根,而方程有根的条件440a=−,01a.综上可得,1a.因此,“2a”是“方程22
10axx++=至少有一个负根”的必要不充分条件.故选:B.【点睛】本题考查必要不充分条件的判断,考查二次方程根的分布问题,考查分类讨论思想的应用,属于中等题.重难点题型突破3全称命题与存在命题真假的判断例
3.(1)、(2021·江苏·高一单元测试)下列语句不是全称量词命题的是()A.任何一个实数乘以零都等于零B.自然数都是正整数C.高二(一)班绝大多数同学是团员D.每一个学生都充满阳光【答案】C【分析】根据全称量词的定义进行判定.【详
解】A中的量词为“任意一个”,是全称量词;B中的量词为“都是”,是全称量词;D中的量词为“每一个”,是全称量词;C中的量词为“绝大多数”,是存在量词命题,不是全称量词.故选:C.(2)、(2022·全国·高一单元测试)(多选)下列命题中为
真命题的是().A.“4x”是“5x”的既不充分又不必要条件B.“三角形为正三角形”是“三角形为等腰三角形”的必要而不充分条件C.“关于x的方程()200++=axbxca有实数根”的充要条件是
“240bac=−”D.若集合AB,则“xA”是“xB”的充分而不必要条件【答案】AC【分析】从“4x”与“5x”互相不能推出,得到A正确;正三角形一定是等腰三角形,等腰三角形不一定是正三角形,故B错误;由一元二次方程根的判别式可知,
C正确;D选项可举出反例.【详解】A√45xx¿且54xx¿.B×正三角形一定是等腰三角形,等腰三角形不一定是正三角形,所以“三角形为正三角形”是“三角形为等腰三角形”的充分而不必要条件.C√一元二次方程有实数根,则0,反之亦然.D×当集合AB=时
,应为充要条件.故选:AC【变式训练3-1】、(2021·全国·高一课前预习)下列命题中是全称量词命题并且是真命题的是()A.∀x∈R,x2+2x+1>0B.∃x∈N,2x为偶数C.所有菱形的四条边都相等D.π是无理数【答案】C【分析】根据全称量词
命题的概念,结合命题的意义判定真假,从而做出判定.【详解】对A,是全称量词命题,但不是真命题(当1x=−时结论不成立),故A不正确;对B,是真命题(当0x=时2x即为偶数),但不是全称量词命题,故B不正确;对C,是全称量词命题,也是真命题,故C正确;对D,是真命题,但不是全称量词命题
,故D不正确,故选:C.【变式训练3-2】、(2021·黑龙江·哈尔滨七十三中高一期中)(多选)下列存在量词命题中,是真命题的是().A.xZ,2230xx−−=B.至少有一个xZ,使x能同时被2和3整除C.xR,0xD.有些自
然数是偶数【答案】ABD【分析】对于选项A、B、D能找到一个值使命题成立,而不存在任何实数满足0x,从而得出选项.【详解】A中,1x=−时,满足2230xx−−=,所以A是真命题;B中,6能同时被2和3整除,所以B是真命题;D中,2既是自然数又是偶数,所以D是真命题;C中,因为所有实
数的绝对值非负,即0x,所以C是假命题.故选ABD.【点睛】本题考查特称命题的判断,属于基础题.重难点题型突破4全称命题与存在命题的否定例4.(1)、(2021·新疆·和硕县高级中学高一阶段练习)存在量词命题:“x
R,232xx+”的否定为_________.【答案】xR,232xx+【分析】利用特称命题的否定即可得出结论.【详解】命题xR,232xx+,为特称命题,所以其否定为:xR,232xx+.故答案为:xR,232xx+.(2).(20
22·山东潍坊·高一期末)命题“任意xR,都有0xe”的否定为()A.存在0xR,使得00xeB.不存在xR,使得0xeC.存在0xR,使得00xeD.对任意xR,都有0xe【答案】A【分析】根据全称量词命题的否定为特称量
词命题,改量词,否结论,即得答案.【详解】命题“任意xR,都有0xe”的否定为“存在0xR,使得00xe”,故选:A【变式训练4-1】.(2023·全国·高三专题练习)已知命题2:0,0pxx,则p:________
___.【答案】2000,0xx【分析】根据含有一个量词的命题的否定的方法即可求解.【详解】2:0,0pxx,则p:2000,0xx.故答案为:2000,0xx.【变式训练4-2】、(2021·吉林·长春市第二十中
学高三阶段练习(文))命题“xR,220x+”的否定是()A.xR,220x+B.xR,220x+C.xR,220x+D.xR,220x+【答案】B【分析】全称量词命题的否定为特称量词命题,换量词,否结论即得.【详解】
因为全称命题的否定是特称命题,所以命题“xR,220x+”的否定是:xR,220x+.故选:B.重难点题型突破5全称命题与存在命题的应用(求参数的取值范围)例5.(1)、(2021·重庆市璧山中学校高一阶段练习)命题“2,10xRaxax++”为假命题,则实数
a的取值范围是___________.【答案】04,【分析】原命题为假,则其否定为真,转化为二次不等式的恒成立问题求解.【详解】解:命题“2,10xRaxax++”的否定为:“xR,210axax++”,因为原命题为假命题,则其否定为真,所以当0a=
时,10恒成立,满足题意;当0a时,只需2>040aaa=−,解得:04a.所以实数a的取值范围是04,.故答案为:04,.(2).(2021·全国·高一专题练习)已知命题P:2,(1)10xRxax+
−+若命题P是假命题,则a的取值范围为()A.13aB.13a−C.13aD.02a【答案】B【分析】命题P是假命题,其否定为真命题:2,(1)10xRxax+−+为真命题,转化成不等式恒成立求参数范围,即可求解.【详解】由题:命题P是假命题
,其否定:2,(1)10xRxax+−+为真命题,即2(1)40a=−−,解得13a−.故选:B【点睛】此题考查特称命题和全称命题的否定和真假性判断,当一个命题为假,则其否定为真,在解题中若发现正面解决问题
比较繁琐,可以考虑通过解该命题的否定进而求解.【变式训练5-1】、(2022·全国·高三专题练习)若()0,x+,241xmx+,则实数m的取值范围为___________.【答案】(,4−【分析】利用基本不等式24114xx
xx+=+的最小值,由此可得出实数m的取值范围.【详解】()0,x+,241xmx+,则2min41xmx+,由基本不等式可得241114244xxxxxx+=+=,当且仅当14x
x=即12x=时,等号成立,所以4m,因此实数m的取值范围是(,4−.故答案为:(,4−.【变式训练5-2】、(2021·山东省实验中学高三阶段练习)命题“()1,2x−,220xa+=”是真命题,则实数a的取值范
围是___________.【答案】(8,0−【分析】由题意可得220xa+=在()1,2x−有解,可得22ax=−,只需求()1,2x−时,22yx=−的值域即为实数a的取值范围.【详解】若命题
“()1,2x−,220xa+=”是真命题,则220xa+=在()1,2x−有解,所以22ax=−在()1,2x−有解,因为()1,2x−,所以(282,0x−−,所以(8,0a−,故答案为:(8,0−.例6.(2021·全国·高一专题练习)设命题:
[2,1]px−−,20xa−;命题0:qxR,使2002(2)0xaxa+−−=.(1)若命题p为真命题,求实数a的取值范围;(2)若命题p,q一真一假,求实数a的取值范围.【答案】(1)1a„;(2)1a或21a−【解析】(1)令2()fxxa=−,若命
题p为真命题,只要[2x−,1]−时,()0minfx…即可,进而得到实数a的取值范围;(2)首先求出命题q为真时参数的取值范围,根据命题p与q一真一假,分两种情况讨论,进而得到答案.【详解】解:(1)因为命题:[2px−,1]−,20xa−….令2()fxxa=−,根据题意,只要[2x
−,1]−时,()0minfx…即可,也就是10a−…,即1a„;(2)由(1)可知,当命题p为真命题时,1a„,命题q为真命题时,△244(2)0aa=−−…,解得2a−„或1a…因为命题p与q一真一假,当命题p为真,命题
q为假时,21a−,当命题p为假,命题q为真时,1a.综上:1a或21a−.【点睛】本题考查不等式的恒成立与有解问题,可按如下规则转化:一般地,已知函数(),,yfxxab=,(),
,ygxxcd=(1)若1,xab,2,xcd,总有()()12fxgx成立,故()()2maxminfxgx;(2)若1,xab,2,xcd,有()()12fxgx成立,故()()2maxmaxfxgx;(3)若1,xab,2
,xcd,有()()12fxgx成立,故()()2minminfxgx;(4)若1,xab,2,xcd,有()()12fxgx=,则()fx的值域是()gx值域的子集.【变式训练6-1】、(2021·全国·高一
期中)已知2{|320}Pxxx=−+„,{|11}Sxmxm=−+剟.(1)是否存在实数m,使xP是xS的充要条件?若存在,求出m的取值范围.(2)是否存在实数m,使xP是xS的必要不充分条件?若存
在,求出m的取值范围.【答案】(1)不存在;(2)存在,0m„.【分析】(1)要使xP是xS的充要条件,可得PS=,即可得出结论.(2)要使xP是xS的必要不充分条件,可得SPÖ.分类讨论:①当S=时;②当S时,得到
参数m的取值范围.【详解】解:2{|320}Pxxx=−+„,{|11}Sxmxm=−+剟.(1)要使xP是xS的充要条件,则PS=.1112mm−=+=,此方程组无解,即不存在实数m,使得xP是xS的充要条件
.(2)要使xP是xS的必要不充分条件,则SPÖ.①当S=时,11mm−+,解得0m.②当S时,11mm−+„,解得0m….要使SPÖ.则1112mm−+…„,(两个等号不同时成立),解得0m„,0m=.综上可得:当实数0m„时,使xP是xS
的必要不充分条件.【点睛】本题考查了充分条件必要条件的应用,可将充分条件必要条件转化为两集合的包含关系,属于中档题.例7.(2021·全国·高二课时练习)已知a∈R,命题p:∀x∈[-2,-1],x2-a≥0,命题q:()2000,220x
Rxaxa+−−=.(1)若命题p为真命题,求实数a的取值范围;(2)若命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题,求实数a的取值范围.【答案】(1)1a;(2)21a-【分析】(1)令f(x
)=x2-a,可将问题转化为“当2,1x−−时,()0minfx”,故求出()minfx即可.(2)根据“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题可得p与q一真一假,然后分类讨论可得所求的结果.【详解】(1)令()2,2,1fxxax=−−−,根据题意,“命
题p为真命题”等价于“当2,1x−−时,()0minfx”.∵()1minfxa=−,∴10a−,解得1a.∴实数a的取值范围为(,1−.(2)由(1)可知,当命题p为真命题时,实数a满足1a.当命题q为真命题,即方程有实数根
时,则有Δ=4a2-4(2-a)≥0,解得2a−或1a.∵命题“p∨q”为真命题,命题“p∧q”为假命题,∴命题p与q一真一假①当命题p为真,命题q为假时,得121aa−,解得21a−;②当命题p为假,命题q为真时,得121aaa
−或,解得1a.综上可得21a−或1a.∴实数a的取值范围为()()2,11,−+.【点睛】根据命题的真假求参数的取值范围的方法(1)求出当命题p,q为真命题时所含参数的取值范围;(2)判断命题p,q的真假性;(3)根据命题的真假情况,利用集合的交集和补集的运算,求解参数
的取值范围.【变式训练7-1】、(2021·宁夏·贺兰县景博中学高二期中(文))已知2:,10pxRmx+,2:,10.qxxmx++R(Ⅰ)写出命题p的否定p;命题q的否定q;(Ⅱ)若pq为真命题,求实数m的取值范围.【答案】(1)2:,10pxRmx
+;2:,10qxRxmx++;(2)2m.【详解】(1)p:2,10xmx+R;q:2,10.xRxmx++(2)由题意知,p真或q真,当p真时,0m,当q真时,240m=−,解得22m−,因此,当pq为真命题时
,0m或22m−,即2m.考点:全称命题、特称命题的否定及复合命题的判定.73.(2020·广东·清远市清新区凤霞中学高二期中)(1)已知条件p:()()10Axxax=−−,条件q:2320Bxxx=−+.且p是q的必要不充分条件,求实数a的取值
范围.(2)若命题“xR,2230axax−−”是真命题,求实数a的取值范围.【答案】(1)()2a,+;(2)3,0a−.【解析】(1)解不等式确定集合B,由p是q的必要不充分条件知BA,即可求a的取值范围.(2)由全称命题为真命题,讨论参数a分别求可使不等式恒成立
,a的取值范围.【详解】(1)由2320xx−+,得12x,故q对应的集合为12Bxx=因为p是q的必要不充分条件,所以BA,可知1Axxa=且2a,∴()2a,+(2)由题意知xR,2230ax
ax−−恒成立,当0a=时,30−成立;当0a时,得204120aaa=+,解得30a−,综上,得3,0a−.四、定时训练(30分钟)1.(2022·上海·复旦附中高二期末)已知,Rab,则“1a或1b
”是“2ab+”的()条件.A.充分非必要B.必要非充分C.充分必要D.既非充分义非必要【答案】B【分析】根据充分必要条件的定义判断.【详解】当1a或1b时,如2a=,3b=−,此时1ab+=2,因此不充分,若1a且1b,则2a
bab++,因此是必要的.即为必要不充分条件.故选:B.2.(2021·山东·济南外国语学校高三阶段练习)命题“0x,20xx+”的否定是()A.0x,20xx+B.0x,20xx+C.0x,20xx+
D.0x,20xx+【答案】B【分析】根据全称量词命题的否定为特称量词命题,改量词,否结论即得【详解】命题“0x,20xx+”的否定是“0x,20xx+”故选:B.3.(2022·江苏·高一
课时练习)(多选)下列命题的否定中,是全称量词命题且为真命题的是()A.Rx,2104xx−+B.所有的正方形都是矩形C.Rx,2220xx++=D.至少有一个实数x,使310x+=【答案】AC【分析】AC.原命题的否定是全称量词命题,原命题的否定为真命题,所以该选项符合题意;B.原命题
为全称量词命题,其否定为存在量词命题.所以该选项不符合题意;D.原命题的否定不是真命题,所以该选项不符合题意.【详解】A.原命题的否定为:xR,2104xx−+≥,是全称量词命题;因为2211042xxx−+=−,所以原命题的否定为真命题,所以该选项符合题
意;B.原命题为全称量词命题,其否定为存在量词命题.所以该选项不符合题意;C.原命题为存在量词命题,所以其否定为全称量词命题,对于方程2220xx++=,22840=−=−,所以2220xx++,所以原命题为假命题,即其否定为真命题,所以该选
项符合题意;.D.原命题的否定为:对于任意实数x,都有310x+,如1x=−时,310x+=,所以原命题的否定不是真命题,所以该选项不符合题意.故选:AC4.(2022·全国·高一单元测试)已知命题:RPx
,使240xxm−+=为假命题.(1)求实数m的取值集合B;(2)设34Axaxa=+为非空集合,若xA是xB的充分不必要条件,求实数a的取值围.【答案】(1)(4,)B=+(2)423a【分析】(1)由
命题的真假转化为方程无实根,再利用判别式进行求解;(2)先根据A为非空集合求出2a,再将充分不必要条件转化为集合间的包含关系进行求解.(1)解:由题意,得关于x的方程240xxm−+=无实数根,所以1640=−m,解得4m,即(4,)B=+;(2)解:因为
34Axaxa=+为非空集合,所以34aa+,即2a,因为xA是xB的充分不必要条件,则34a,即43a,所以423a,