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- 2021-06-11 发布
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第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件
[考纲传真] 1.理解命题的概念;了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.
1.命题
可以判断真假,用文字或符号表述的语句叫做命题,其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.
2.四种命题及其相互关系
(1)四种命题间的相互关系
(2)四种命题的真假关系
①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;
②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.
3.充分条件、必要条件与充要条件的概念
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qDp
p是q的必要不充分条件
pDq且q⇒p
p是q的充要条件
p⇔q
p是q的既不充分也不必要条件
pDq且qDp
1.充分条件、必要条件的两个结论
(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的充分不必要条件.
2.充分条件、必要条件与集合的关系
p成立的对象构成的集合为A,q成立的对象构成的集合为B
p是q的充分条件
A⊆B
p是q的必要条件
B⊆A
p是q的充分不必要条件
AB
p是q的必要不充分条件
BA
p是q的充要条件
A=B
[基础自测]
1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)“x2+2x-3<0”是命题. ( )
(2)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则﹁q”. ( )
(3)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件. ( )
(4)“若p不成立,则q不成立”等价于“若q成立,则p成立”. ( )
[解析] (1)错误.该语句不能判断真假,故该说法是错误的.
(2)错误.否命题既否定条件,又否定结论.
(3)正确.q是p的必要条件说明p⇒q,所以p是q的充分条件.
(4)正确.原命题与逆否命题是等价命题.
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(教材改编)命题“若α=,则tan α=1”的逆否命题是( )
A.若α≠,则tan α≠1
B.若α=,则tan α≠1
C.若tan α≠1,则α≠
D.若tan α≠1,则α=
C [“若p,则q”的逆否命题是“若﹁q,则﹁p”,显然﹁q:tan α≠1,﹁
p:α≠,所以该命题的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠”.]
3.已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”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
A [a=3时,A={1,3},显然A⊆B.
但A⊆B时,a=2或3.
∴“a=3”是“A⊆B”的充分不必要条件.]
4.设p:x<3,q:-1<x<3,则p是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
B [x<3D-1<x<3,但-1<x<3⇒x<3,因此p是q的必要不充分条件,故选B.]
5.命题“若a>-3,则a>-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中假命题的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
B [原命题正确,从而其逆否命题也正确;其逆命题为“若a>-6,则a>-3”是假命题,从而其否命题也是假命题.
因此4个命题中有2个假命题.]
四种命题的相互关系及真假判断
1.命题“若a2+b2=0,则a=b=0”的逆否命题是( )
A.若a2+b2≠0,则a≠0且b≠0
B.若a2+b2≠0,则a≠0或b≠0
C.若a=0且b=0,则a2+b2≠0
D.若a≠0或b≠0,则a2+b2≠0
D [“若a2+b2=0,则a=b=0”的逆否命题是“若a≠0或b≠0,则a2+b2≠0”,故选D.]
2.(2019·开封模拟)下列命题中为真命题的是( )
A.命题“若x>1,则x2>1”的否命题
B.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题
C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题
D.命题“若>1,则x>1”的逆否命题
B [对于A,命题“若x>1,则x2>1”的否命题为“若x≤1,则x2≤1”,易知当x=-2时,x2=4>1,故为假命题;对于B,命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题为“若x>|y|,则x>y”,分析可知为真命题;对于C,命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题为“若x≠1,则x2+x-2≠0”,易知当x=-2时,x2+x-2=0,故为假命题;对于D,命题“若>1,则x>1”是假命题,则其逆否命题为假命题,故选B.]
3.某食品的广告词为“幸福的人们都拥有”,这句话的等价命题是( )
A.不拥有的人们会幸福
B.幸福的人们不都拥有
C.拥有的人们不幸福
D.不拥有的人们不幸福
D [命题的等价命题就是其逆否命题,故选D.]
4.“若m<n,则ms2<ns2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题的个数是________.
2 [原命题:“若m<n,则ms2<ns2”,这是假命题,因为若s=0时,由m<n,得到ms2=ns2=0,不能推出ms2<ns2.
逆命题:“若ms2<ns2,则m<n”,这是真命题,因为由ms2<ns2得到s2>0,所以两边同除以s2,得m<n,因为原命题和逆否命题的真假相同,逆命题和否命题的真假相同,所以真命题的个数是2.]
[规律方法] 1.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)若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.
2.判断一个命题为真命题,要给出推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例即可.
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.
充分条件、必要条件的判断
【例1】 (1)(2018·北京高考)设a,b,c,d是非零实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
(2)设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},那么“m∉M”是“m∉N”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
(1)B (2)A [(1)a,b,c,d是非零实数,若ad=bc,则=,此时a,b,c,d不一定成等比数列;反之,若a,b,c,d成等比数列,则=,所以ad=bc,所以“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要而不充分条件,故选B.
(2)条件与结论都是否定形式,可转化为判断“m∈N”是“m∈M”的什么条件.由NM知,“m∈N”是“m∈M”的充分不必要条件,从而“m∉M”是“m∉N”的充分不必要条件,故选A.]
[规律方法] 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.
(2)等价转化法:对于含否定形式的命题,如﹁p是﹁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.
(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.
易错警示:判断条件之间的充要关系要注意条件之间的语句描述,比如正确理解“p的一个充分不必要条件是q”应是“q推出p,而p不能推出q”.
(1)(2018·天津高考)设x∈R,则“x3>8”是“|x|>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
(2)已知条件p:x>1或x<-3,条件q:5x-6>x2,则﹁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
(1)A (2)A [(1)由x3>8可得x>2,从而|x|>2成立,
由|x|>2可得x>2或x<-2,从而x3>8不一定成立.
因此“x3>8”是“|x|>2”的充分而不必要条件,故选A.
(2)由5x-6>x2得2<x<3,即q:2<x<3.
所以q⇒p,pDq,从而q是p的充分不必要条件.
即﹁p是﹁q的充分不必要条件,故选A.]
充分条件、必要条件的应用
【例2】 (1)设命题p:(4x-3)2≤1,命题q:x2-(2m+1)x+m(m+1)≤0,若﹁p是﹁q的必要不充分条件,则实数m的取值范围是( )
A. B.
C.(-∞,0]∪ D.(-∞,0)∪(0,+∞)
(2)“直线x-y-k=0与圆(x-1)2+y2=2有两个不同的交点”的一个充分不必要条件可以是( )
A.-1≤k<3 B.-1≤k≤3
C.0<k<3 D.k<-1或k>3
(1)A (2)C [(1)由(4x-3)2≤1得≤x≤1,即p:≤x≤1,由x2-(2m+1)x+m(m+1)≤0得m≤x≤m+1,即q:m≤x≤m+1.
由﹁p是﹁q的必要不充分条件知,p是q的充分不必要条件,
从而{x|m≤x≤m+1}.
∴,解得0≤m≤,故选A.
(2)“直线x-y-k=0与圆(x-1)2+y2=2有两个不同的交点”的充要条件是<,即-1<k<3.
故所求应是集合{k|-1<k<3}的一个子集,故选C.]
[规律方法] 利用充要条件求参数的关注点
(1)巧用转化求参数: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(或不等式组)求解.
(2)端点取值慎取舍:在求参数范围时,要注意边界或区间端点值的检验,从而确定取舍.
(1)若“x>2m2-3”是“-1<x<4”的必要不充分条件,则实数m的取值范围是( )
A.[-1,1] B.[-1,0]
C.[1,2] D.[-1,2]
(2)设n∈N*,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=________.
(1)A (2)3或4 [(1)由题意知(-1,4)(2m2-3,+∞),∴2m2-3≤-1,解得-1≤m≤1,故选A.
(2)当Δ=16-4n≥0,即n≤4时,方程x2-4x+n=0的两根为x=
=2±.
又n∈N*,且n≤4,则当n=3,4时,方程有整数根.]