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- 2021-06-16 发布
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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 AB,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,∴BA,
∴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 NM,
∴Error!且不能同时取等号,解得 m≥9.
∴实数 m 的取值范围为[9,+∞).
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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
.