充分条件与必要条件(五大题型).docx
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1、1. 4充分条件与必要条件【题型归纳目录】题型一:充分条件与必要条件的判断题型二:根据充分条件求参数取值范围题型三:根据必要条件求参数取值范围题型四:根据充要条件求参数取值范围题型五:充要条件的证明【知识点梳理】知识点一:充分条件与必要条件充要条件的概念符号p n q与p与q的含义“若夕,则。为真命题,记作:p n q ,“若p,则q 为假命题,记作:p4q.充分条件、必要条件与充要条件若夕二9,称夕是夕的充分条件,q是P的必要条件.如果既有png,又有q n p ,就记作p =这时夕是q的充分必要条件,称P是q的充要条 知识点诠释:对png的理解:指当夕成立时,q一定成立,即由P通过推理可以
2、得到小“若夕,则9”为真命题;p是q的充分条件;q是P的必要条件以上三种形式均为“p = 这一逻辑关系的表达.知识点二:充分条件、必要条件与充要条件的判断从逻辑推理关系看命题“若夕,则q”,其条件P与结论q之间的逻辑关系若p=q,但g至夕,则p是q的充分不必要条件,q是P的必要不充分条件;若p * q , 4且q n p ,则夕是q的必要不充分条件,q是p的充分不必要条件;若p n q ,且q=p,即p = 则夕、q互为充要条件;若p力q ,且q力夕,则夕是q的既不充分也不必要条件.从集合与集合间的关系看若p: xA, q: xGB,若/ 1瓦则是q的充分条件,q是P的必要条件;若方程/+日+
3、 2 = 0与/+2x +左=0有一个公共实数根,设公共实根为玉,X2 -4-+2 = 0则 ;J ,两式相减得(1一2)再+(2左) = 0,(左一2)斗二左一2,%1 + 2玉 + k 0由于左一2,0 ,所以X1 =1 ,所以1 +左+ 2 = 0,4=一3.当左=_3时,两个方程分别为31+ 2 = 0、x2+2x-3 = 0 ,方程12一31+ 2 = 0的两个根为1,2;方程/+ 2%3 = 0的两个根为1,-3 ;即方程+而+ 2 = 0与/ +21+左=0有一个公共实数根.综上所述,方程+京+ 2 = 0与/+2X +左=0有一个公共实数根的充要条件是攵=-3.故选:D例11.
4、(2023高一单元测试)设集合。=(工/),h/火,若集合A = (x/)|2x-y +加0,加火,B = y)x + y-n- 9n 5B. m -1 , n -l, n5D. m 5【答案】Az、 fz Jf2x-y + m0【解析】由题意,可得/c&8)=+,因为(2,3)c(”),所以2 + 3_0,解得2-L-l9n5.故选:A.例12. (2023高一单元测试)方程办2+2工+ 1 = 0至少有一个负实根的充要条件是()A. 0 tz 1 B. a 1C. a 1D. 0。(1 或。0【答案】C【解析】当。=0时,方程为2x + l = 0有一个负实根1 = -工,反之,x =-工
5、时,则。=0,于是得。=0; 22当时,A = 4-4q,若q(),方程有两个不等实根须,/,x,x2= -0 ,即当与巧一正一负,a反之,方程有一正一负的两根时,则这两根之积,小于0, a09于是得0,aXj + % =0,由A20,即0 0 aA = 4-0一2反之,方程a/+2x + l = 0两根王,都为负,贝叫X+M=-一 0I - a综上,当q41时,方程2+2工+ 1 = 0至少有一个负实根,反之,方程办2+21+ 1 = 0至少有一个负实根,必 有.所以方程办2+2工+ 1 = 0至少有一个负实根的充要条件是故选:C变式 12.(2023,全国高一专题练习)已知 p:x|x +
6、 20 且x-100 , q:x4-mx 0,若 p 是q的充要条件,则实数机的值是()A. 4B. 5C. 6D. 7【答案】C【解析】由两个集合相等可求得参数加.由已知,:xH2x10,4 772 = -2,由P是q充要条件得x|2x10 = x|4-mKx4 + 2,20,因此%+加70解得加=6,故选:C.变式13.(2023云南大理高一统考期末)若“不等式工-加1成立”的充要条件为”2则实数机的值为.【答案】1【解析】解不等式X -加 1得X + 1 ,因为“不等式X-加1成立”的充要条件为“X2%所以2 = ? + 1,解得加=1,所以,m = 1.故答案为:1.变式14.(202
7、3重庆沙坪坝高一重庆市第七中学校校考阶段练习)若-1 x 1 ”是“1 -2% +加 5”的充要 条件,则实数,的取值是.【答案】3【解析】由1 一2%+加 5得1一加一2%5 2 ,故一(加一5)x L(加一1),因为“-1 X 1 ”是“1 v -2x+ 2 0时,函数歹=2 + 2工一1中的变量y随的增大而增大的充要条件 是.【答案】aQ【解析】若。=0,贝ljy = 2x-1,变量V随X的增大而增大;a0若QW0,则必有 1 ,得Q0.0变式16.(2023 山东济宁高一校考阶段练习)集合力=同办2+3工+ 2 = 0中至多有一个元素的充要条件 是 .Q【答案】或。=。8【解析】由已知
8、得方程G2+3工+ 2 = 0至多一个根,A或。=0,解得 或。=0w08g故答案为或。=08【方法技巧与总结】(1 )化简p、q两命题,(2)根据P与q的关系(充分、必要、充要条件)转化为集合间的关系,(3)利用集合间的关系建立不等关系,(4)求解参数范围.题型五:充要条件的证明例13.(2023高一课时练习)求证:关于x的方程“2+&+ c = 0有一个根是1的充要条件是Q + b + c = O.【解析】假设夕:方程ad+4丫 + 0 = 0有一个根是1, q.a + b + c = O.证明P=9,即证明必要性:: x = 1是方程ax2+ bx + c = 0的根, 。/+ 6 1
9、+ c = 0 ,艮 |J 。+ b + c = 0 .再证明gnp,即证明充分性:由。+6+。=0,得。=一。一6.丁 ax2+ bx +。= 0 ,e ax2 +bx-a-b = O,B|J 6z(x2 -1)+ /)(%-1) = 0 .故(x-1)(qx + q + 6)= 0.x = l是方程的一个根.故方程Q%2 +6x + c = 0行一个根是1的充要条件是Q+b + C = 0.例14.(2023 高一课时练习)设Q, b,。为ABC的三边,求方程一+2+ /=0与、2+2cx =0有公共 根的充要条件.【解析】必要性:设方程x2+2qx + /=0与f+2cx =0的公共根为
10、2,则加2 + 2am+ / = 0 , m2+ 2cm -b2 - 0,两式相加得2 - -( +。)(2 = 0舍去),将加=一(。+。)代入加2 +2a2 + =0 ,得-(q + c)丁 + 勿-(Q + C + 6 2= 0 ,整理得/=+,.所以力=900.充分性:当4 = 90时,a2=b2-c2于是+2ax + =o等价于+2ax + a2-c2=0 ,所以 x + (a + c) x + (q-c) = 0,该方程有两根X =-(。+。),=一(一。).同样工2 +2cx /)2=0 等价于 f +2cx_q2+02 =0,所以x + (a + c) x + (c-a) =
11、0 ,该方程亦有两根刍=一(。+。),x4=-(c-a).显然% =七,两方程有公共根.故方程/ + lax + b2=0与工2 + 2cx-b?=0有公共根的充要条件是/ = 90.例15.(2023,全国高一假期作业)求证:等式qf+bX + q=生/+3+。2对任意实数1恒成立的充要条件是 Q =。2,=b?,C=。2.【解析】充分性:若 =2,。=%,。1 =2,则等式a4 +* +=电工2 +4工+。2显然对任意实数X恒成立,充分性成立;必要性:由于等式2 +6X + C = a2X2+21+。2对任意实数1恒成立,。二。2分别将 X = O, x = l , x= l 代入可得 ,
12、 q+4+q =。2+4+。2 , ax -b +q = a? -b2 +c2% CL-)解得卜二,必要性成立,q = c2故等式a4 4-x + Cj =a2x2+与工+ 02对任意实数X恒成立的充要条件是q =。24=% =c2,变式17.(2023浙江温州高一校考阶段练习)设(1)求证:|x + 2y| =国+ 23成立的充要条件是盯NO.直接写出|x + 2R = |x-2引成立的充要条件(不要求证明).【解析】(1)证明:先证充分性:.孙20,讨论:i当中=0,继续讨论:x = 0/w。时,,+ 2引=2回,国+ 23=2回,所以k+ 2引=国+ 2回;j = 0,x w0时,|x
13、+2H =卜|, x +2 y = x ,所以|x + 2引=国 + 23; = 0,x = 0 时,所以卜 +2yl =国 + 23 = 0;当孙=0时,有卜+ 2引=卜| + 23成立ii 当孙0 ,即 x 0, j0 或 x 0,歹 0/0时,卜+ 2引=x + 2=卜+ 2 y当 x0,y 0综上:|x + 2 = |x| + 23成立的充要条件是孙2 0.(2)因为 x + 2y| = x =( x + 2 0 2 =(x-2/-08孙=0o 9=(,所以|x + 2y| = |x-2引成立的充要条件盯=0.变式18.(2023 全国高一假期作业)已知。,b是实数,求证:2/=1成立
14、的充要条件是/一=1.【解析】先证明充分性:若/ 一/=1 ,贝|j一/ -2=(a2 -b2)(a2+/)-2=q2+/-2b2 =a2 -b2=1 成立.所以“ / _ =是 / _ 一 2b2=成立的充分条件;再证明必要性:若 4 一 力4 - 2 =1 ,贝 |Jq4一21 = 0,即 6z4-(64+2/2+1) = 0,.q4_(62+1)2=0,.(6z2+Z)2+l)(tz2-62-l) = 0,。2 + + 1。0 ,a1 -h2 -1 =0 ,B|J 262 =1 成立.所以“ / = 1 是“ / 一/一 2b2 = 1 ”成立的必要条件.综上:/一/_2=1成立的充要条
15、件是/=1.变式19. (2023上海黄浦高一格致中学校考阶段练习/关于X的方程尔+&+ C = 0(。W 0)有实数根”是“QC 0 的什么条件?请证明你的结论.【解析】“关于%的方程&+云+ = 0(。=0)有实数根”是“40 9因此充分性不成立.再证必要性成立:当ac0时, = 一4qc0恒成立,所以方程分+&+ c = 0(。w 0)有实数根,即必要性成立.所以“关于x的方程尔+反+。= 0(。工0)有实数根”是“。0”必要非充分条件.【方法技巧与总结】(1)证明充分性;(2)证明必要性.【过关测试】一、单选题1. (2023全国高一课堂例题)下列语句中,为真命题的是()A.直角的补角
16、是直角B.同旁内角互补C.过直线/外一点A作直线于点8 D.两个锐角的和是钝角【答案】A【解析】对选项A,直角的补角是直角,所以A选项为真命题;对选项B,缺少两直线平行条件,结论不成立.如三角形内任意两内角都是同旁内角,但两角和必小于180“,所以B选项为假命题;对选项C,是祈使句,不是陈述句.所以不是命题;对选项D, 30。与20。的和为锐角,所以D选项为假命题.故选:A.2. (2023青海海东高一统考阶段练习)249是“7”的()A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】由/49,得-77,因为区间(-7,7)真包含于(-*7),所以“/
17、49,是“ ,即 a ba b取q = 1, b = 2 ,则一但即“叱色_11,.a ba h所以,心b是成立的既不充分也不必要条件,C对. a b故选:C.4. (2023湖北黄冈高一校联考期中)若集合/ = “/, 5 = 2,9,则“加=3”是“,c3 = 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】A【解析】由Zc3 = 9,可得加2=9,解得 ? = 3,因为3 -3,3,所以2 = 3是“/c8 = 9”的充分不必要条件.故选:A.5. (2023江苏高一假期作业)以下选项中,夕是q的充要条件的是()A. p: 3x + 25 , q:
18、2x 35B. p: ”2,6bC. 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: awO, q:关于x的方程仪=1有唯一解【答案】D【解析】对于A, p:3x + 25=xl, :-2x-3-5=x2,bb当。=1,6 = 0时,满足。方,但q推不出夕,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qwO,则关于x的方程ox = l有唯一解;若关于x的方程ox = l有唯一解,则所以P =故P是q的充分必要条件.故选:D.6.
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- 充分 条件 必要条件 题型
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