1、1.2命题及其关系、充分条件与必要条件【考试要求】1.理解命题的概念.2.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.3.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义【知识梳理】1命题用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题,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两个命题互为逆否命题,它们具有相同的真假性两个命题为互逆命题或互否命题,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pq,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pq且
2、qpp是q的必要不充分条件pq且qpp是q的充要条件pqp是q的既不充分也不必要条件pq且qp【常用结论】充分、必要条件与对应集合之间的关系设Ax|p(x),Bx|q(x)若p是q的充分条件,则AB;若p是q的充分不必要条件,则AB;若p是q的必要不充分条件,则BA;若p是q的充要条件,则AB.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)“x22x30”是命题()(2)“x1”是“x0”的充分不必要条件()(3)若原命题为真,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)p是q的充分不必要条件等价于q是p的必要不充分条件()【教材题改编】1“ab”是“ac2
3、bc2”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解析当ab时,若c20,则ac2bc2,所以abac2bc2,当ac2bc2时,c20,则ab,所以ac2bc2ab,即“ab”是“ac2bc2”的必要不充分条件2命题“同位角相等,两直线平行”的逆否命题是_答案两直线不平行,同位角不相等3方程x2axa10有一正一负根的充要条件是_答案a(,1)解析依题意得a10,a1,则x21”的否命题;命题“梯形不是平行四边形”的逆否命题;命题“全等三角形面积相等”的否命题;命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆命题A1 B2 C3 D4答案B解析命题“
4、若x1,则x21”的否命题为“若x1,则x21”,不正确,例如取x2.命题“梯形不是平行四边形”是真命题,因此其逆否命题也是真命题命题“全等三角形面积相等”的否命题“不是全等三角形的面积不相等”是假命题命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆命题“若两条直线是异面直线,则这两条直线没有公共点”是真命题综上可得真命题的个数为2.(2)能说明“若f(x)f(0)对任意的x(0,2都成立,则f(x)在0,2上是增函数”为假命题的一个函数是_答案f(x)sin x,x0,2(答案不唯一)解析设f(x)sin x,则f(x)在上是增函数,在上是减函数由正弦函数图象的对称性知,当x(0,2
5、时,f(x)f(0)sin 00,故f(x)sin x满足条件f(x)f(0)对任意的x(0,2都成立,但f(x)在0,2上不一直都是增函数【备选】(2022合肥模拟)设x,yR,命题“若x2y22,则x21或y21”的否命题是()A若x2y22,则x21或y21B若x2y22,则x21或y21C若x2y22,则x21且y21D若x2y22,则x21且y21答案C解析根据否命题的定义可得命题“若x2y22,则x21或y21”的否命题是“若x2y22,则x21且y21”思维升华判断命题真假的策略(1)判断一个命题为真命题,需要推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例即可(2)根据“原命题与逆
6、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跟踪训练1(1)(2022安顺模拟)命题“若x,y都是奇数,则xy是偶数”的逆否命题是()A若x,y都是偶数,则xy是奇数B若x,y都不是奇数,则xy不是偶数C若xy不是偶数,则x,y都不是奇数D若xy不是偶数,则x,y不都是奇数答案D解析命题“若x,y都是奇数,则xy是偶数”的逆否命题是“若xy不是偶数,则x,y不都是奇数”(2)命题p:若x0,则xa;命题q:若ma2,则ma,则x0”,当它是真命题时,a0.又q的逆否命题为真命题,则命题q为真命题,即“若ma2,则m1”为真命题,a
7、21,即a1,综上有0a1.题型二充分、必要条件的判定例2(1)已知p:x1,q:log2x0,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答案B解析由x0,所以p对应的x的范围为(0,),由log2x0知0x0,乙:Sn是递增数列,则()A甲是乙的充分条件但不是必要条件B甲是乙的必要条件但不是充分条件C甲是乙的充要条件D甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件答案B解析当a11时,ana1qn10,若a10,则qn0(nN*),即q0;若a10,则qn0,q:0log21,所以(a1)(b1)1,即ab1,b1,则ab0,所以1,所以p是q的充分条件;因为1,
8、所以0,则abab,若abab,所以p不是q的必要条件,所以p是q的充分不必要条件思维升华充分条件、必要条件的两种判定方法(1)定义法:根据pq,qp进行判断,适用于定义、定理判断性问题(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题跟踪训练2(1)“a2,b2”是“ab4,ab4”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解析若a2,b2,则ab4,ab4.当a1,b5时,满足ab4,ab4,但不满足a2,b2,所以ab4,ab4a2,b2,故“a2,b2”是“ab4,ab4”的充分不必要条件(2)(2022成都
9、模拟)若a,b为非零向量,则“ab”是“(ab)2a2b2”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解析因为ab,所以ab0,则(ab)2a22abb2a2b2,所以“ab”是“(ab)2a2b2”的充分条件;反之,由(ab)2a2b2得ab0,所以非零向量a,b垂直,“ab”是“(ab)2a2b2”的必要条件故“ab”是“(ab)2a2b2”的充要条件题型三充分、必要条件的应用例3已知集合Ax|x28x200,非空集合Bx|1mx1m若xA是xB的必要条件,求m的取值范围解由x28x200,得2x10,Ax|2x10由xA是xB的必要条件,知BA.则当0m
10、3时,xA是xB的必要条件,即所求m的取值范围是0,3延伸探究本例中,若把“xA是xB的必要条件”改为“xA是xB的充分不必要条件”,求m的取值范围解xA是xB的充分不必要条件,AB,则或解得m9,故m的取值范围是9,)【备选】(2022泰安检测)已知p:xa,q:|x2a|3,且p是q的必要不充分条件,则实数a的取值范围是()A(,1 B(,1)C1,) D(1,)答案A解析因为q:|x2a|3,所以q:2a3x2a3,记Ax|2a3x2a3,p:xa,记为Bx|xa因为p是q的必要不充分条件,所以AB,所以a2a3,解得a1.思维升华求参数问题的解题策略(1)把充分条件、必要条件或充要条件
11、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)要注意区间端点值的检验跟踪训练3(1)使1成立的一个充分不必要条件是()A1x3 B0x2Cx2 D0x2答案B解析由1得0x2,依题意由选项组成的集合是(0,2的真子集,故选B.(2)已知p:实数m满足3am0),q:方程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_答案解析由2mm10,得1m,即q:1m.因为p是q的充分条件,所以解得a.课时精练1(2022韩城模拟)设p:2x3,q:|x2|1,那么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
12、析解不等式|x2|1得1x21,解得1x3,因为x|2x3x|1x3,因此p是q的充分不必要条件2(2022马鞍山模拟)“若x,yR,x2y20,则x,y全为0”的逆否命题是()A若x,yR,x,y全不为0,则x2y20B若x,yR,x,y不全为0,则x2y20C若x,yR,x,y不全为0,则x2y20D若x,yR,x,y全为0,则x2y20答案C解析根据命题“若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”,可以写出“若x,yR,x2y20,则x,y全为0”的逆否命题是“若x,yR,x,y不全为0,则x2y20”3(2021浙江)已知非零向量a,b,c,则“acbc”是“ab”的()A充分不必要条
13、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B解析由acbc,得到(ab)c0,所以(ab)c或ab,所以“acbc”是“ab”的必要不充分条件4(2022六安模拟)设原命题:“若ab2,则a,b中至少有一个不小于1”,下列说法正确的是()A原命题与其否命题均为假命题B原命题为真命题,否命题为假命题C原命题与其否命题均为真命题D原命题为假命题,否命题为真命题答案B解析若a,b都小于1,故ab2,从而与ab2矛盾,故原命题:“若ab2,则a,b中至少有一个不小于1”为真命题,故AD错误;原命题的否命题为:若ab2,则a,b都小于1,不妨令a3,b2,ab12,从而当ab1”是“Sn
14、1Sn12Sn”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解析若Sn1Sn12Sn,则Sn1SnSnSn1,即an1an,所以数列an为递增数列,所以a10,0q0,q1;若a11,不能推出an1an,所以“q1”是“Sn1Sn12Sn”的既不充分也不必要条件6(2022青岛模拟)“x0,ax”的充要条件是()Aa2 Ba2Ca0,所以xx22222,当且仅当x2,即x0时等号成立,因为x0,所以x2,所以“x0,ax” 的充要条件是a2.7已知命题“若m1xm1,则1x2”的逆命题是真命题,则m的取值范围是()A(1,2) B1,2)C(1,2 D1,2答案
15、D解析命题的逆命题“若1x2,则m1xm1”成立,则得得1m2,即实数m的取值范围是1,28(2022长沙模拟)已知集合Ax|x26x80,Bx|(xa)(xa1)0,若xA是xB的必要条件,则a的取值范围是()A(2,3)B2,3C(,2)(3,)D(,23,)答案B解析Ax|x26x80x|2xa,Bx|axa1,若xA是xB的必要条件,则必有B是A的子集,2a3.9(2022延边模拟)若“方程ax23x20有两个不相等的实数根”是真命题,则a的取值范围是_答案a且a0解析由题意知解得a4x”成立的一个充分条件是_答案x22x等价于x2x,解得x4x”成立的一个充分条件只需为集合x|x0)
16、有公共点的充要条件是_答案a1,)解析直线ykx1过定点(0,1),依题意知点(0,1)在圆x2y2a2内部(包含边界),a21.又a0,a1.12给出下列四个命题:命题“在ABC中,sin Bsin C是BC的充要条件”;“若数列an是等比数列,则aa1a3”的否命题;已知a,b是非零向量,“若ab0,则a与b的夹角为锐角”的逆命题;命题“直线l与平面垂直的充要条件是l与平面内的两条直线垂直”其中真命题是_(填序号)答案解析对于,在ABC中,由正弦定理得sin Bsin CbcBC,是真命题;“若数列an是等比数列,则aa1a3”的否命题是“若数列an不是等比数列,则aa1a3”,取an0,
17、可知是假命题;已知a,b是非零向量,“若ab0,则a与b的夹角为锐角”的逆命题“若a与b的夹角为锐角,则ab0”为真命题;直线l与平面内的两条直线垂直是直线l与平面垂直的必要不充分条件,是假命题13设集合Ax|2ax0,命题p:1A,命题q:2A.若p和q中有且只有一个为真命题,则实数a的取值范围是()A0a1或a2 B0a2C1a2 D1a2答案C解析若p和q中有且只有一个为真命题,则有p真q假或p假q真,当p真q假时,则解得1a2;当p假q真时,则无解,综上,1a2.14若“x24x30”是“x2mx40”的充分条件,则实数m的取值范围为_答案m5解析依题意有x24x301x3,x2mx4
18、x24,1xx,设f(x)x(1x3),则函数f(x)在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增,f(1)5,f(2)4,f(3),因此函数f(x)x(1x3)的值域为4,5),“x24x30”是“x2mx41”是“不等式2xax成立”的必要不充分条件,则实数a的取值范围是()Aa3 Ba4 Daax,即2xxa.设f(x)2xx,则函数f(x)为增函数由题意知“2xxa成立,即f(x)a成立”能得到“x1”,反之不成立当x1时,f(x)3,a3.16已知r0,x,yR,p:|x|1,q:x2y2r2,若p是q的必要不充分条件,则实数r的取值范围是_答案解析画出|x|1表示的平面区域(图略),由图可得p对应的平面区域是一个菱形及其内部,当x0,y0时,可得菱形的一边所在的直线的方程为x1,即2xy20.由p是q的必要不充分条件,可得圆x2y2r2的圆心(0,0)到直线2xy20的距离dr,又r0,所以实数r的取值范围是.