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  • 2021-06-16 发布

【数学】2019届一轮复习人教A版命题及其关系、充分条件与必要条件(1)学案

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1.2 命题及其关系、充分条件与必要条件 [知识梳理] 1.命题 2.四种命题及其相互关系 (1)四种命题间的相互关系 (2)四种命题中真假性的等价关系:原命题等价于逆否命题,原 命题的否命题等价于逆命题,在四种形式的命题中真命题的个数只能 是 0,2,4. (3)写一个命题的其他三种命题时,需注意: ①对于不是“若 p,则 q”形式的命题,需先改写; ②当命题有大前提时,写其他三种命题时需保留大前提; ③对于有多个并列条件的命题,应把其中一个作为大前提. 3.充要条件 (1)集合与充要条件 (2)充分条件与必要条件的两个特征 ①对称性:若 p 是 q 的充分条件,则 q 是 p 的必要条件,即“p⇒ q”⇔“q⇐p”. ②传递性:若 p 是 q 的充分(必要)条件,q 是 r 的充分(必要)条件, 则 p 是 r 的充分(必要)条件,即“p⇒q 且 q⇒r”⇒“p⇒r”(“p⇐q 且 q⇐r”⇒“p⇐r”). [诊断自测] 1.概念思辨 (1)“x2+2x-3<0”是命题.(  ) (2)命题“若 p,则 q”的否定是“若綈 p,则綈 q”.(  ) (3)若命题“若 p,则 q”为真命题,则这个命题的否命题、逆命 题、逆否命题中至少有一个为真. (  ) (4)“x>-1”是“x>0”的充分不必要条件. (  ) 答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×                      2.教材衍化 (1)(选修 A2-1P8T2)命题“若 x,y 都是偶数,则 x+y 也是偶数” 的逆否命题是(  ) A.若 x+y 是偶数,则 x 与 y 不都是偶数 B.若 x+y 是偶数,则 x 与 y 都不是偶数 C.若 x+y 不是偶数,则 x 与 y 不都是偶数 D.若 x+y 不是偶数,则 x 与 y 都不是偶数 答案 C 解析 若命题为“若 p,则 q”,命题的逆否命题为“若非 q,则 非 p”,所以原命题的逆否命题是“若 x+y 不是偶数,则 x 与 y 不都 是偶数”.故选 C. (2)(选修 A2-1P10T4)x2-3x+2≠0 是 x≠1 的________条件. 答案 充分不必要 解析 若 x2-3x+2≠0,则 x≠1 且 x≠2,此时充分性成立,当 x=2 时,满足 x≠1,但此时 x2-3x+2=0 成立,即必要性不成立, 即 x2-3x+2≠0 是 x≠1 的充分不必要条件. 3.小题热身 (1)(2017·浙江高考)已知等差数列{a n}的公差为 d,前 n 项和为 Sn,则“d>0”是“S4 +S6>2S5”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 答案 C 解析 解法一:∵数列{an}是公差为 d 的等差数列, ∴S4=4a1+6d,S5=5a1+10d,S6=6a1+15d, ∴S4+S6=10a1+21d,2S5=10a1+20d. 若 d>0,则 21d>20d,10a1+21d>10a1+20d, 即 S4+S6>2S5. 若 S4+S6>2S5,则 10a1+21d>10a1+20d,即 21d>20d, ∴d>0.∴“d>0”是“S4+S6>2S5”的充分必要条件. 故选 C. 解法二:∵S4+S6>2S5⇔S4+S4+a5+a6>2(S4+a5)⇔a6>a5⇔a5+ d>a5⇔d>0,∴“d>0”是“S4+S6>2S5”的充分必要条件.故选 C. (2)(2017·山东潍坊高三期末)命题“若 x=5,则 x 2-8x+15=0”, 那么它的逆命题、否命题与逆否命题这三个命题中,真命题有(  ) A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.3 个 答案 B 解析 原命题“若 x=5,则 x2-8x+15=0”为真命题,又当 x2 -8x+15=0 时,x=3 或 5. 故其逆命题:“若 x2-8x+15=0,则 x=5”为假命题.又由四 种命题之间的关系知该命题的逆否命题为真命题,否命题为假命 题.故选 B. 题型 1 四种命题的关系及真假判断                     典例 1  已知:命题“若函数 f(x)=ex-mx 在(0,+∞)上是增 函数,则 m≤1”,则下列结论正确的是(  ) A.否命题是“若函数 f(x)=ex-mx 在(0,+∞)上是减函数,则 m>1”,是真命题 B.逆命题是“若 m≤1,则函数 f(x)=ex-mx 在(0,+∞)上是增 函数”,是假命题 C.逆否命题是“若 m>1,则函数 f(x)=ex-mx 在(0,+∞)上是 减函数”, 是真命题 D.逆否命题是“若 m>1,则函数 f(x)=ex-mx 在(0,+∞)上不 是增函数”,是真命题 本题用四种命题中真假性的等价 关系进行判断. 答案 D 解析 由 f(x)=ex-mx 在(0,+∞)上是增函数,则 f′(x)=e x- m≥0 在(0,+∞)上恒成立,∴m≤1. 因此原命题是真命题,所以其逆否命题“若 m>1,则函数 f(x)= ex-mx 在(0,+∞)上不是增函数”是真命题.故选 D. 典例 2  (2018·黄梅期末)给出下列命题: ①命题“若 b2-4ac<0,则方程 ax2+bx+c=0(a≠0)无实根”的 否命题; ②命题“△ABC 中,AB=BC=CA,那么△ABC 为等边三角形” 的逆命题; ③命题“若 a>b>0,则3 a>3 b>0”的逆否命题; ④“若 m>1,则 mx2-2(m+1)x+(m-3)>0 的解集为 R”的逆命 题. 其中真命题的序号为________. 分清原命题的条件与结论写出所要 命题,进行判断. 答案 ①②③ 解析 ①命题“若 b2-4ac<0,则方程 ax2+bx+c=0(a≠0)无实 根”的否命题是“若 b2-4ac≥0,则方程 ax2+bx+c=0(a≠0)有实 根”,是真命题; ②命题“△ABC 中,AB=BC=CA,那么△ABC 为等边三角形” 的逆命题是“△ABC 是等边三角形,则 AB=BC=CA”,是真命题; ③命题“若 a>b>0,则3 a>3 b>0”是真命题,∴它的逆否命题也 是真命题; ④命题“若 m>1,则 mx2-2(m+1)x+(m-3)>0 的解集为 R”的 逆命题是“若 mx2-2(m+1)x+(m-3)>0 的解集为 R,则 m>1”是假 命题, ∵不等式的解集为 R 时,Error!的解集为∅,∴逆命题是假命题; ∴真命题有①②③. 方法技巧 四种命题关系及真假判断的方法 1.由原命题写出其他三种命题,关键要分清原命题的条件和结 论,如果命题不是“若 p,则 q”的形式,应先改写成“若 p,则 q” 的形式;如果命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提不变.例 如典例 2. 2.判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题为 假命题,只需举出反例.见教材衍化 2. 3.根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同 假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等 价命题的真假.例如冲关针对训练 2. 冲关针对训练 1.(2018·陕西模拟)原命题为“若 z 1,z2 互为共轭复数,则|z1|= |z2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正 确的是(  ) A.真,假,真 B.假,假,真 C.真,真,假 D.假,假,假 答案 B 解析 先证原命题为真:当 z1,z2 互为共轭复数时,设 z1=a+ bi(a,b∈R),则 z2=a-bi,则|z1|=|z2|= a2+b2,∴原命题为真,故 逆否命题为真;再证逆命题为假:取 z1=1,z2=i,满足|z1|=|z2|,但 是 z1,z2 不互为共轭复数,∴逆命题为假,故否命题也为假.故选 B. 2.(2017·沐阳县期中)以下四个命题中是真命题的有________(填 序号). ①命题“若 xy=1,则 x,y 互为倒数”的逆命题; ②命题“面积相等的两个三角形全等”的否命题; ③命题“若 A∩B=B,则 A⊆B”的逆否命题. 答案 ①② 解析 对于①,命题“若 xy=1,则 x,y 互为倒数”的逆命题是 “若 x,y 互为倒数,则 xy=1”,它是真命题;对于②,命题“面积 相等的两个三角形全等”的否命题是“面积不相等的两个三角形不全 等”,它是真命题;对于③,命题“若 A∩B=B,则 A⊆B”是假命题,∴ 它的逆否命题也是假命题;综上,正确的命题是①②. 题型 2 充分条件与必要条件的判定 角度 1 利用定义判断充分、必要条件 典例  (2018·赣中南五校联考)已知 α,β 均为第一象限角,那 么 α>β 是 sinα>sinβ 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 利用定义结合特殊值法进行判断. 答案 D 解析 由 α,β 均为第一象限角,可取 α=2π+π 3 ,β=π 3 ,有 α>β, 但 sinα=sinβ,即 α>β 不是 sinα>sinβ 的充分条件;又由 α,β 均为第 一象限角,可取 α=π 3 ,β=2π+π 6 ,有 sinα>sinβ 成立,但 α<β,即 α>β 不是 sinα>sinβ 的必要条件,综上所述,α>β 是 sinα>sinβ 的既不充分 也不必要条件.故选 D. 角度 2 等价转化法判断充分、必要条件 典例  (2018·阳山模拟)“a≠1 或 b≠2”是“a+b≠3”的(  ) A.必要不充分条件 B.既不充分也不必要条件 C.充要条件 D.充分不必要条件 用等价转化法. 答案 A 解析 由题意得: ∵命题“若 a≠1 或 b≠2,则 a+b≠3”与命题“若 a+b=3, 则 a=1 且 b=2”互为逆否命题. ∴判断命题“若 a≠1 或 b≠2,则 a+b≠3”的真假只要判断命 题“若 a+b=3,则 a=1 且 b=2”的真假即可. 因为命题“若 a+b=3,则 a=1 且 b=2”显然是假命题. 所以命题“若 a≠1 或 b≠2,则 a+b≠3”是假命题, ∴a≠1 或 b≠2 推不出 a+b≠3. 同理“若 a=1 且 b=2,则 a+b=3”是真命题, ∴命题“若 a+b≠3,则 a≠1 或 b≠2”是真命题. ∴a+b≠3⇒a≠1 或 b≠2. ∴“a≠1 或 b≠2”是“a+b≠3”的必要不充分条件.故选 A. 角度 3 集合法判断充分、必要条件 典例  (2017·天津高考)设 θ∈R,则“ |θ- π 12|< π 12 ”是“sinθ <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.既不充分也不必要条件 用集合法. 答案 A 解析 ∵ |θ- π 12|< π 12 ⇔- π 12 <θ- π 12 < π 12 ⇔0<θ<π 6 ,sinθ<1 2 ⇔θ ∈ (2kπ-7π 6 ,2kπ+π 6),k∈Z, (0,π 6)(2kπ-7π 6 ,2kπ+π 6),k∈Z, ∴“ |θ- π 12|< π 12 ”是“sinθ<1 2 ”的充分而不必要条件.故选 A. 角度 4 探求结论成立的充分、必要条件 典例  (2018·延安质检)函数 f(x)=Error!有且只有一 个零点的充分不必要条件是(  ) A.a<0 B.01 用数形结合法. 答案 A 解析 因为函数 f(x)过点(1,0),所以函数 f(x)有且只有一个零点⇔ 函数 y=-2x+a(x≤0)没有零点⇔函数 y=2x(x≤0)与直线 y=a 无公共 点.由数形结合,可得 a≤0 或 a>1. 观察选项,根据集合间关系{a|a<0}{a|a≤0 或 a>1}.故选 A. 方法技巧 充分条件和必要条件的三种判断方法 1.定义法:可按照以下三个步骤进行 (1)确定条件 p 是什么,结论 q 是什么; (2)尝试由条件 p 推结论 q,由结论 q 推条件 p; (3)确定条件 p 和结论 q 的关系.见角度 1 典例. 2.等价转化法:对于含否定形式的命题,如綈 p 是綈 q 的什么 条件,利用原命题与逆否命题的等价性,可转化为求 q 是 p 的什么条 件.见角度 2 典例. 3.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.设 A={x|p(x)},B={x|q(x)},若 A⊆B,则 p 是 q 的充分条件或 q 是 p 的必要条件;若 AB,则 p 是 q 的充分不必要条件,若 A= B,则 p 是 q 的充要条件.见角度 3 典例. 冲关针对训练 1.(2018·石家庄模拟)命题 p:|x|<1,命题 q:x2+x-6<0,则綈 p 是綈 q 成立的(  ) 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|<1 得-10,若綈 p 是綈 q 的充分不必 要条件,则 a 的取值范围为________. 答案 [-1,6] 解析 ∵綈 p 是綈 q 的充分不必要条件, ∴q 是 p 的充分不必要条件. 对于 p,|x-a|<4,∴a-40),且綈 p 是綈 q 的必要而不充分条件,则实数 m 的取值 范围为________. 答案 [9,+∞) 解析 解法一:由 |1-x-1 3 |≤2,得-2≤x≤10, ∴綈 p 对应的集合为{x|x>10 或 x<-2}, 设 A={x|x>10 或 x<-2}. 由 x2-2x+1-m2≤0(m>0),得 1-m≤x≤1+m(m>0), ∴綈 q 对应的集合为{x|x>m+1 或 x<1-m,m>0}, 设 B={x|x>m+1 或 x<1-m,m>0}. ∵綈 p 是綈 q 的必要而不充分的条件,∴BA, ∴Error!且不能同时取得等号. 解得 m≥9,∴实数 m 的取值范围为[9,+∞). 解法二:∵綈 p 是綈 q 必要而不充分条件, ∴q 是 p 的必要而不充分条件, 即 p 是 q 的充分而不必要条件, 由 x2-2x+1-m2≤0(m>0),得 1-m≤x≤1+m(m>0).∴q 对应 的集合为{x|1-m≤x≤1+m,m>0}, 设 M={x|1-m≤x≤1+m,m>0}, 又由 |1-x-1 3 |≤2,得-2≤x≤10, ∴p 对应的集合为{x|-2≤x≤10}.设 N={x|-2≤x≤10},由 p 是 q 的充分而不必要条件知 NM, ∴Error!且不能同时取等号,解得 m≥9. ∴实数 m 的取值范围为[9,+∞). [基础送分 提速狂刷练] 一、选择题 1.下列命题中是真命题的是(  ) ①“若 x2+y2≠0,则 x,y 不全为零”的否命题; ②“正多边形都相似”的逆命题; ③“若 x-3 是有理数,则 x 是无理数”的逆否命题. A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 答案 B 解析 对于①,其否命题是“若 x2+y2=0,则 x,y 全为零”, 这显然是正确的,故①为真命题;对于②,其逆命题是“若两多边形 相似,则它们一定是正多边形”,这显然是错误的,故②为假命题; 对于③,原命题为真,故逆否命题也为真.因此是真命题的是①③. 故选 B. 2.(2018·河南八市联考)命题“若 a>b,则 a+c>b+c”的否命题 是(  ) A.若 a≤b,则 a+c≤b+c B.若 a+c≤b+c,则 a≤b C.若 a+c>b+c,则 a>b D.若 a>b,则 a+c≤b+c 答案 A 解析 否命题是将原命题的条件和结论都否定,故命题“若 a>b,则 a+c>b+c”的否命题是“若 a≤b,则 a+c≤b+c”.故选 A. 3.(2018·曲阜模拟)已知 p:函数 f(x)=|x+a|在(-∞,-1)上是 单调函数,q:函数 g(x)=loga(x+1)(a>0 且 a≠1)在(-1,+∞)上是 增函数,则綈 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 答案 C 解析 易知 p 成立⇔a≤1,q 成立⇔a>1,所以綈 p 成立⇔a>1, 则綈 p 是 q 的充要条件.故选 C. 4.下列命题正确的是(  ) A.若 p∨q 为真命题,则 p∧q 为真命题 B.“a>0,b>0”是“b a +a b ≥2”的充分必要条件 C.命题“若 x2-3x+2=0,则 x=1 或 x=2”的逆否命题为“若 x≠1 或 x≠2,则 x2-3x+2≠0” D.命题 p:∃x∈R,x2+x-1<0,则綈 p:∀x∈R,x2+x-1≥0 答案 D 解析 若 p∨q 为真命题,则 p,q 中至少有一个为真,那么 p∧ q 可能为真,也可能为假,故 A 错误;若 a>0,b>0,则b a +a b ≥2,又 当 a<0,b<0 时,也有b a +a b ≥2,所以“a>0,b>0”是“b a +a b ≥2”的 充分不必要条件,故 B 错误;命题“若 x2-3x+2=0,则 x=1 或 x= 2”的逆否命题为“若 x≠1 且 x≠2,则 x 2-3x+2≠0”,故 C 错误, 易知 D 正确.故选 D. 5.“a<-1”是“∃x0∈R,asinx0+1<0”的(  ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 答案 B 解析 由题意知“∃x 0∈R,asinx 0+1<0”等价于“(asinx+ 1)min<0”,即“当 a>0 时,-a+1<0,即 a>1;当 a<0 时,a+1<0, 即 a<-1”,所以“a<-1”是“∃x0∈R,asinx0+1<0”的充分不必 要条件,故选 B. 6.(2018·合肥模拟)祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”.它是 中国古代一个涉及几何体体积的问题,意思是两个同高的几何体,如 果在等高处的截面积恒相等,那么体积相等.设 A,B 为两个同高的 几何体,p:A,B 的体积不相等,q:A,B 在等高处的截面积不恒相 等,根据祖暅原理可知,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 答案 A 解析 设命题 a:“若 p,则 q”,可知命题 a 是祖暅原理的逆否 命题,则 a 是真命题.故 p 是 q 的充分条件.设命题 b:“若 q,则 p”,若 A 比 B 在某些等高处的截面积小一些,在另一些等高处的截 面积大一些,且大的总量与小的总量相抵,则它们的体积还是一样 的.所以命题 b 是假命题, 即 p 不是 q 的必要条件.综上所述,p 是 q 的充分不必要条件.故选 A. 7.(2017·衡水联考)“a=0”是“函数 f(x)=sinx-1 x +a 为奇函数” 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 f(x)的定义域为{x|x≠0},关于原点对称,当 a=0 时,f(x) =sinx-1 x ,f(-x)=sin(-x)- 1 -x =-sinx+1 x =- (sinx-1 x)=-f(x), 故 f(x)为奇函数; 反之,当 f(x)=sinx-1 x +a 为奇函数时,f(-x)+f(x)=0, 又 f(-x)+f(x)=sin(-x)- 1 -x +a+sinx-1 x +a=2a,故 a=0, 所以“a=0”是“函数 f(x)=sinx-1 x +a 为奇函数”的充要条件.故 选 C. 8.(2018·天津模拟)已知 f(x)=2x+3(x∈R),若|f(x)-1|0),则 a,b 之间的关系是(  ) A.b≥a 2 B.bb 2 答案 A 解析 ∵f(x)=2x+3,且|f(x)-1|0), ∴ ( -2-a 2 , -2+a 2 )⊆(-b-1,b-1), ∴Error! 解得 b≥a 2 .故选 A. 9.(2018·江西一联)已知 i 为虚数单位,a 为实数,复数 z=(1-2i)(a +i)在复平面内对应的点为 M,则“a>0”是“点 M 在第四象限”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 复数 z=(1-2i)(a+i)=a+2-2ai+i=a+2+(1-2a)i 在 复平面内对应的点为 M(a+2,1-2a).若 a>0,则 a+2>0,但 1-2a 的正负不确定,所以点 M 是否在第四象限也是不确定的;若点 M 在 第四象限,则Error!解得 a>1 2 ,此时可推出 a>0.所以“a>0”是“点 M 在 第四象限”的必要不充分条件.故选 B. 10.(2017·湖北七市联考)已知圆 C:(x-1) 2+y2=r2(r>0).设 p: 00 时,A={x|a0 时,有Error!解得 1m;s(x):x2+mx +1>0.如果∀x∈R,r(x)与 s(x)有且仅有一个是真命题,则实数 m 的 取值范围是________. 答案 (-∞,-2]∪[- 2,2) 解析 由 sinx+cosx= 2sin(x+π 4), 得 sinx+cosx 的最小值为- 2. 若∀x∈R 时,命题 r(x)为真命题,则 m<- 2.若命题 s(x)为真命 题,即∀x∈R,不等式 x2+mx+1>0 恒成立,则 Δ=m2-4<0,解得 -21 时,a>2-a,此时集合 N={x|2-a9 4 ; 当 a<1 时,a<2-a,此时集合 N={x|a9 4 或 a<-1 4 .

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