【文档说明】2023高考数学科学复习创新方案(新高考题型版) 第1章 第2讲 充分条件与必要条件 含解析【高考】.doc,共(15)页,144.500 KB,由小赞的店铺上传
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1第2讲充分条件与必要条件充分条件、必要条件与充要条件若p⇒q,则p是q的01充分条件,q是p的02必要条件p是q的03充分不必要条件p⇒q且qpp是q的04必要不充分条件pq且q⇒pp是q的05充要条件p
⇔qp是q的06既不充分也不必要条件pq且qp1.(1)若p是q的充分不必要条件,q是r的充分不必要条件,则p是r的充分不必要条件.(2)若p是q的充分不必要条件,则q是p的必要不充分条件.2.若A={x|p(x)},B={x|q(x)},则(1)若A⊆B,则p是q的充分条件;(2)
若A⊇B,则p是q的必要条件;(3)若A=B,则p是q的充要条件;(4)若AB,则p是q的充分不必要条件;(5)若AB,则p是q的必要不充分条件;(6)若AB且AB,则p是q的既不充分也不必要条件.1.(2022·海南月考)已知p:x(x-1)=0,q:x=1,则p是q的()A.充分不必要条
件B.必要不充分条件2C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析x(x-1)=0⇒x=0或x=1,因此由p:x(x-1)=0不一定能推出q:x=1,但是由q:x=1一定能推出p:x(x-1)=0,所以p是q的必要不充分条件,故选B.2.(2020·天津高考)设a
∈R,则“a>1”是“a2>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答案A解析求解二次不等式a2>a可得a>1或a<0,据此可知,“a>1”是“a2>a”的充分不必要条件.故选A.3.(
2021·南京师范大学附属扬子中学模拟)设乙的充分不必要条件是甲,乙是丙的充要条件,丁是丙的必要不充分条件,那么甲是丁的()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解析甲是乙的充分不必要条件,即甲⇒乙,
乙甲,乙是丙的充要条件,即乙⇔丙,丁是丙的必要不充分条件,即丙⇒丁,丁丙,所以甲⇒丁,丁甲,即甲是丁的充分不必要条件.故选A.4.(2022·承德摸底)“A=60°”是“cosA=12”的()A.充分不必要条件B.必
要不充分条件3C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案A解析由A=60°,可得cosA=12;由cosA=12,可得A=±60°+k×360°,k∈Z.所以“A=60°”是“cosA=12”的充分不必要条件.故选A.5.已知p:x>a是q:2<x<3的必要不充分条件,则实数a的取值范围是_____
___.答案(-∞,2]解析由已知,得{x|2<x<3}{x|x>a},所以实数a的取值范围是(-∞,2].6.函数f(x)=x2+3mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是________.答案m=-23解析∵函数f(
x)=x2+3mx+1的图象的对称轴为直线x=-3m2,∴函数f(x)=x2+3mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是-3m2=1,即m=-23.考向一充分、必要条件的判断例1(1)(2021·厦门一模)“x2>4”是“3x>9”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解析因为x2>4⇔x>2或x<-2,3x>9⇔x>2,记A={x|x>2或x<-2},B={x|x>2},则BA,所以x2>4不能推出3x>9,3x>9能推出
x2>4,所以“x2>4”是“3x>9”4的必要不充分条件.故选B.(2)(2021·烟台模拟)若l,m是两条不同的直线,α是一个平面,l⊥α,则“l⊥m”是“m∥α”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解析由l⊥α,l⊥m,得m∥α或m⊂α,不满足充分性,由l⊥α,m∥α,得l⊥m,满足必要性,故“l⊥m”是“m∥α”的必要不充分条件.故选B.充分、必要条件的两种判断方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断.(
2)集合法:根据p,q成立时对应的集合之间的包含关系进行判断.1.(2021·温州模拟)已知x∈R,则“x≠0”是“x+|x|>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B解
析由x+|x|>0可解得x>0,∵“x≠0”是“x>0”的必要不充分条件,故“x≠0”是“x+|x|>0”的必要不充分条件.故选B.2.(2021·盐城一模)已知a,b都是实数,那么“a>2”是“方程x2+y2-2x-a=0表示圆”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答案A解析方程x2+y2-2x-a=0表示圆⇔方程(x-1)2+y2=a+1表示圆⇔a+1>0⇔a>-1.由a>2能推出a>-1,但是a>-1推不出a>2,故“a>2”是“方程x2+y2-2x-a=0表示圆”的充分不必要条件.考向二根据充
分、必要条件求参数的范围例2(2021·漳州模拟)已知关于x的不等式(x-a)(x-3)>0成立的一个充分不必要条件是-1<x<1,则a的取值范围是()A.(-∞,-1]B.(-∞,0)C.[2,+∞)D.[1,+∞)答案D解析由题可知(-1,1)是不等式(x-a)(x-3)
>0的解集的一个真子集.当a=3时,不等式(x-a)(x-3)>0的解集为{x|x≠3},此时(-1,1){x|x≠3};当a>3时,不等式(x-a)(x-3)>0的解集为(-∞,3)∪(a,+∞),此时(-1,1)(-∞,3),符合题意;当a<3时,不等式(x-a)(x-3)>0的解
集为(-∞,a)∪(3,+∞),由题意可得(-1,1)(-∞,a),此时1≤a<3.综上所述,a≥1.1.条件、结论的相对性充分条件、必要条件是相对的概念,在进行判断时一定要注意哪个是“条件”,哪个是“结论
”.要注意条件与结论间的推出方向.如“A是B的充分不必要条件”是指A⇒B但BA;“A的充分不必要条件是B”是指B⇒A但AB.以上两种说法在充要条件的推理判断中经常出现且容易混淆.2.根据充分、必要条件求解参数范围的方法(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或
充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.3.已知p:(x-m)2
>3(x-m)是q:x2+3x-4<0的必要不充分条件,6则实数m的取值范围为()A.(-∞,-7)∪(1,+∞)B.(-∞,-7]∪[1,+∞)C.(-7,1)D.[-7,1]答案B解析由(x-m)2>3(x-m)得x<m或x>3+m,所以p:x<m
或x>3+m;解x2+3x-4<0得-4<x<1,所以q:-4<x<1.因为p是q的必要不充分条件,所以m≥1或m+3≤-4,得m≥1或m≤-7.故选B.考向三充要条件的证明与探求例3已知a,b,c均为实数,求证:一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<0.证
明(1)充分性:如果ac<0,则b2-4ac>0且ca<0.所以方程ax2+bx+c=0有两个相异实根,且两根异号,即方程有一正根和一负根.(2)必要性:如果一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根,则Δ=b2-4ac>0,ca<0,所以ac<0.由(1)(2)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<0.1.充要条件的证明思路(1)在证明有关充要条件的问题时,通常从“充分性”和“必要性”两个方面来证明.在证明时,要注意:若证明“p的充要条件是q”,那么“充分性”是q⇒p,“必要性”是p⇒q;
若证明“p是q的充要条件”,则与之相反.(2)充要条件的证明问题,其实质就是证明一个命题的原命题和其逆命题都成立.若不易直接证明,可以先进行等价转换,然后加以证明.提醒:证明时一定要注意证明的方向性,理清原命题的条件与结论
,再辨清7充分性与必要性的证明方向.2.探求充要条件的两种方法(1)等价法:将原命题进行等价转化,直至获得其成立的充要条件,其中探求的过程也是证明的过程,因为探求过程的每一步都是等价的,所以不需要将充分性和必要性分开来证.(2)非等
价法:先寻找必要条件,再找充分条件,即从必要性和充分性两方面说明.4.(2022·邢台模拟)已知两个关于x的一元二次方程mx2-4x+4=0和x2-4mx+4m2-4m-5=0,求两方程的根均为整数的充要条件.解因为mx2-4x+4=0是一元二次方程,所以m≠0.又另一方程为x2-4mx+4m2-
4m-5=0,且两方程都要有实根,所以Δ1=16(1-m)≥0,Δ2=16m2-4(4m2-4m-5)≥0,解得m∈-54,1.因为两方程的根都是整数,故其根的和与积也为整数,所以4m∈Z,4m∈Z,4m2-4m-5∈Z.所以m为
4的约数.又因为m∈-54,1,所以m=-1或1.当m=-1时,第一个方程x2+4x-4=0的根不是整数;而当m=1时,两方程的根均为整数,所以两方程的根均为整数的充要条件是m=1.8一、单项选择题1.(2021·湖北百校
大联盟联考)若b=10a,且a为整数,则“b能被5整除”是“a能被5整除”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解析若a能被5整除,则b=10a必能被5整除;若b能被5整除,则a=b10未必能被5整除.所以“b能被5
整除”是“a能被5整除”的必要不充分条件.故选B.2.(2021·玉林模拟)设x∈R,则“x>0”是“2x>2”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解析若2x>2,则x>1,因为(1,+∞)(0,+∞),所以“x>0”是“2
x>2”的必要不充分条件.故选B.3.(2021·重庆一中高三月考)“(a-2)3>(b-2)3”是“lga>lgb”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B9解析充分性:(a-2)3>(b-2)3⇒a-2
>b-2,明显地有a>b,由于对数的真数大于0,所以无法推导出lga>lgb,所以充分性不成立;必要性:由lga>lgb得a>b>0,所以a-2>b-2,所以(a-2)3>(b-2)3,所以必要性成立.
故选B.4.(2022·济宁模拟)已知f(x)是R上的奇函数,则“x1+x2=0”是“f(x1)+f(x2)=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∵函数f(x)是R上的奇函数,∴若x1+x2=0,则x1=-x2,则f(x1)
=f(-x2)=-f(x2),即f(x1)+f(x2)=0成立,即充分性成立;若f(x)=0,满足f(x)是R上的奇函数,当x1=x2=2时,f(x1)=f(x2)=0,此时满足f(x1)+f(x2)=0,但x1+x2=4≠0,即必要性
不成立.故“x1+x2=0”是“f(x1)+f(x2)=0”的充分不必要条件.5.(2022·山东淄博摸底)设a,b均为单位向量,则“|a-3b|=|3a+b|”是“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-3b|=|3a+b|⇔(
a-3b)2=(3a+b)2⇔a2-6a·b+9b2=9a2+6a·b+b2,又|a|=|b|=1,∴a·b=0⇔a⊥b,因此“|a-3b|=|3a+b|”是“a⊥b”的充要条件.6.(2021·泰安模拟)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()10
A.(-∞,-1]B.(-∞,-1)C.[1,+∞)D.(1,+∞)答案A解析因为q:|x+2a|<3,所以q:-2a-3<x<-2a+3,记A={x|-2a-3<x<-2a+3};p:x≥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.故选A.7.(2021·镇江模拟)“sinα=22”是“sinα=cosα”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解析由sinα=22,可得α=π4+2k
π,k∈Z或α=3π4+2kπ,k∈Z,当α=3π4+2kπ,k∈Z时,sinα≠cosα,即充分性不成立;反之,当sinα=cosα时,其中α可为5π4,此时sinα=-22,即必要性不成立,所以“sinα=22”是“sinα=cosα”的既不充分也不必要条件.故选D.8.(2021·衡水中
学质检)若“x>1”是“不等式2x>a-x成立”的必要不充分条件,则实数a的取值范围是()A.(3,+∞)B.(-∞,3)C.(4,+∞)D.(-∞,4)答案A解析若2x>a-x,即2x+x>a,设f(x)=2x+x,则函数f(x)为增函数.由题意知,不等式2x+
x>a成立,即f(x)>a成立能得到x>1,反之不成立.因为当x>1时,f(x)>3,所以a>3.9.(2021·重庆市第七中学模拟)“a>-2”是“函数f(x)=2x2+4ax+19在(2,+∞)上为增函数”的()11A.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
解析函数f(x)=2x2+4ax+19的图象的对称轴为直线x=-a,若函数f(x)=2x2+4ax+19在(2,+∞)上为增函数,则-a≤2,所以a≥-2,所以“a>-2”是“函数f(x)=2x2+4ax+19在(2,+∞)上为增函数”的充分不必要条件.故选A.10.(2021·浙
江杭州高级中学模拟)设A={(x,y)|y=kx},B={(x,y)|y=2x-1},则“-1≤k≤1”是“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B解析因
为A∩B≠∅,所以y=kx与y=2x-1有交点,即方程kx=2x-1在12,+∞有解,所以k=2x-1x=2x-1x2=-1x-12+1,所以0≤k≤1,故“-1≤k≤1”是“A∩B≠∅”的必要不充分条件.故选B.二、多项选择题11.(2021·辽宁实
验中学高三二模)下列四个选项中,q是p的充分必要条件的是()A.p:a=0,b=0,q:a+b=0,ab=0B.p:a=1,b=1,q:a+b=2,ab=112C.p:a>0,b>0,q:a+b>0,ab>0D.p:
a>1,b>1,q:a+b>2,ab>1答案ABC解析对于A,由a=0,b=0,可得a+b=0,ab=0,反之也成立,∴q是p的充分必要条件;对于B,由a=1,b=1,可得a+b=2,ab=1,反之也成立,∴q是p的充分必要条件;对于C,由a>0,b>0,可得a+b>0,ab>0,反之也
成立,∴q是p的充分必要条件;对于D,由a>1,b>1,可得a+b>2,ab>1,反之不成立,例如取a=6,b=12,∴q是p的必要不充分条件.故选ABC.12.(2021·山东德州模拟)下列叙述中正确的是()A.“a>1”是“1a<1”的充分不必要条件B.若
a,b,c∈R,则“ab2>cb2”的充要条件是“a>c”C.“a<1”是“方程x2+x+a=0有一个正根和一个负根”的必要不充分条件D.若a,b,c∈R且a>0,则“ax2+bx+c≥0”的充要条件是“b2-4ac≤0”答案ACD解析a>
1⇒1a<1,1a<1a>1,∴“a>1”是“1a<1”的充分不必要条件,A正确;当b=0时,若a>c成立,而ab2=0=cb2,充分性不成立,B错误;令f(x)=x2+x+a,方程x2+x+a=0有一个正根和一个负根,则f(0)<0,则有a<0,∴“a<1”是“方
程x2+x+a=0有一个正根和一个负根”的必要不充分条件,C正确;当a>0时,ax2+bx+c≥0可以推出b2-4ac≤0,而b2-4ac≤0也可以推出ax2+bx+c≥0,D正确.故选ACD.三、填空题13.(2021·珠海市第二中学模拟)《墨子·经说上》上说:“小故
,有之不必然,无之必不然.体也,若有端,大故,有之必然,若见之成见也.”这一段文字蕴含着十分丰富的逻辑思想,那么文中的“小故”指的是逻辑中的________(选填13“充分条件”“必要条件”“充要条件”或“既不充分也不必要条件”).答案必要条件解析由“小故,有之不必然,无之必不然”,知“小故”是
导致某个结果出现的几个条件中的一个或一部分条件,故“小故”指的是逻辑中的必要条件.14.(2021·昆明诊断)已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m},若x∈P是x∈S的必要条件,则m的取值范围为________
.答案[0,3]解析由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,∴P={x|-2≤x≤10}.∵x∈P是x∈S的必要条件,∴S⊆P,∴1-m≥-2,1+m≤10,1-m≤1+m,解得0≤m≤3.故m的取值范围为[0,3].15.(2021·青岛二中检测)直线
x-y-k=0与圆(x-1)2+y2=2有两个不同交点的充要条件是________.答案-1<k<3解析直线x-y-k=0与圆(x-1)2+y2=2有两个不同交点等价于|1-0-k|2<2,解得-1<k<3.16.(2022·湖北襄阳测试)已知
p:实数m满足3a<m<4a(a>0),q:方程x2m-1+y22-m=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________.答案13,38解析由2-m>m-1>0,得
1<m<32,即q:1<m<32.因为p是q的充分条件,所以3a≥1,4a≤32,解得13≤a≤38.14四、解答题17.(2021·重庆模拟)已知p:3-m2<x<3+m2,q:x(x-3)<0,若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范
围.解记A=x3-m2<x<3+m2,B={x|x(x-3)<0}={x|0<x<3}.若p是q的充分不必要条件,则AB.注意到B={x|0<x<3}≠∅,可分两种情况讨论:①若A=∅,即3-m2≥3+m2,解得m≤0,此时AB,符合题意;②若
A≠∅,即3-m2<3+m2,解得m>0,要使AB,应有3-m2≥0,3+m2<3,m>0或3-m2>0,3+m2≤3,m>0,解得0<m<3.综上可得,实数m的取值范围是(-∞,3).18.
已知关于x的方程ax2+2x+1=0,求这个方程至少有一个负实根的充要条件.解(1)当a=0时,为一元一次方程,其根为x=-12,符合题目要求;(2)当a≠0时,为一元二次方程,它有实根的充要条件是判别式Δ≥0,即4-4a≥0,从而a≤1.又设方程ax2+2x+1=0的两根为x1,x2,则由
根与系数的关系得x1+x2=-2a,15x1x2=1a.①方程ax2+2x+1=0有一个负实根的充要条件是a≤1,1a<0,得a<0.②方程ax2+2x+1=0有两个负实根的充要条件是
a≤1,-2a<0,1a>0,得0<a≤1.综上,方程ax2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件是a≤1.