《2021版高考數(shù)學一輪復習 第一章 集合與常用邏輯用 第2講 命題及其關系、充分條件與必要條件教學案 理 北師大版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2021版高考數(shù)學一輪復習 第一章 集合與常用邏輯用 第2講 命題及其關系、充分條件與必要條件教學案 理 北師大版(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第2講 命題及其關系、充分條件與必要條件
一、知識梳理
1.命題
在數(shù)學中,可以判斷真假用文字或符號表達的語句叫作命題.其中判斷為真的語句叫做真命題,判斷為假的語句叫做假命題.
2.四種命題及其關系
(1)四種命題間的相互關系
(2)四種命題的真假關系
①兩個命題互為逆否命題,它們有相同的真假性;
②兩個命題為互逆命題或互否命題,它們的真假性沒有關系.
3.充分條件、必要條件與充要條件的概念
若p?q,則p是q的充分條件,q是p的必要條件
p是q的充分不必要條件
p?q且qp
p是q的必要不充分條件
pq且q?p
p是q的充要條件
p?q
p是
2、q的既不充分也不必要條件
pq且qp
常用結論
從集合的角度理解充分條件與必要條件
若p以集合A的形式出現(xiàn),q以集合B的形式出現(xiàn),即A={x|p(x)},B={x|q(x)},則關于充分條件,必要條件又可以敘述為:
(1)若A?B,則p是q的充分條件;
(2)若A?B,則p是q的必要條件;
(3)若A=B,則p是q的充要條件;
(4)若AB,則p是q的充分不必要條件;
(5)若AB,則p是q的必要不充分條件;
(6)若AB且A?B,則p是q的既不充分也不必要條件.
二、教材衍化
1.命題“若x2>y2,則x>y”的逆否命題是________,是________命
3、題(填“真”或“假”).
解析:根據(jù)原命題和逆否命題的條件和結論的關系得命題“若x2>y2,則x>y”的逆否命題是“若x≤y,則x2≤y2”.
答案:若x≤y,則x2≤y2 假
2.設x∈R,則“2-x≥0”是“(x-1)2≤1”的________條件.
解析:2-x≥0,則x≤2,(x-1)2≤1,則-1≤x-1≤1,即0≤x≤2,據(jù)此可知:“2-x≥0”是“(x-1)2≤1”的必要不充分條件.
答案:必要不充分
3.原命題“設a,b,c∈R,若a>b,則ac2>bc2”以及它的逆命題、否命題、逆否命題中,真命題的個數(shù)為________.
解析:當c=0時,ac2=bc2,所以
4、原命題是假命題;由于原命題與逆否命題的真假一致,所以逆否命題也是假命題;逆命題為“設a,b,c∈R,若ac2>bc2,則a>b”,它是真命題;由于否命題與逆命題的真假一致,所以否命題也是真命題.綜上所述,真命題有2個.
答案:2
一、思考辨析
判斷正誤(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)“x2+2x-3<0”是命題.( )
(2)命題“若p,則q”的否命題是“若p,則﹁q”.( )
(3)若原命題為真,則這個命題的否命題、逆命題、逆否命題中至少有一個為真.( )
(4)當q是p的必要條件時,p是q的充分條件.( )
(5)q不是p的必要條件時,“pq”成立.(
5、 )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√
二、易錯糾偏
(1)命題的條件與結論不明確;
(2)含有大前提的命題的否命題易出現(xiàn)否定大前提的情況;
(3)對充分必要條件判斷錯誤.
1.命題“若a2+b2=0,a,b∈R,則a=b=0”的逆否命題是________.
答案:若a≠0或b≠0,a,b∈R,則a2+b2≠0.
2.已知命題“對任意a,b∈R,若ab>0,則a>0”,則它的否命題是________.
答案:對任意a,b∈R,若ab≤0,則a≤0.
3.條件p:x>a,條件q:x≥2.
(1)若p是q的充分不必要條件,則a的取值范圍是_______
6、_;
(2)若p是q的必要不充分條件,則a的取值范圍是________.
解析:設A={x|x>a},B={x|x≥2},
(1)因為p是q的充分不必要條件,
所以AB,所以a≥2;
(2)因為p是q的必要不充分條件,
所以BA,所以a<2.
答案:(1)a≥2 (2)a<2
四種命題的相互關系及真假判斷(自主練透)
1.命題“若x2<1,則-11或x<-1,則x2>1
D.若x≥1或x≤-1,則x2≥1
解析:選D.命題的形式是“若
7、p,則q”,由逆否命題的知識,可知其逆否命題是“若﹁q,則﹁p”的形式,所以“若x2<1,則-1
8、1,Δ=4-4m≥0,所以原命題是真命題,故其逆否命題也是真命題;④由A∩B=B,得B?A,所以原命題是假命題,故其逆否命題也是假命題,故①②③正確.
3.已知集合P=,Q=,記原命題:“x∈P,則x∈Q”,那么,在原命題及其逆命題、否命題、逆否命題中,真命題的個數(shù)是( )
A.0 B.1
C.2 D.4
解析:選C.因為P==
{k∈Z},Q=,
所以PQ,
所以原命題“x∈P,則x∈Q”為真命題,
則原命題的逆否命題為真命題.
原命題的逆命題“x∈Q,則x∈P”為假命題,
則原命題的否命題為假命題,所以真命題的個數(shù)為2.
(1)寫一個命題的其他三種命題時需
9、關注2點
①對于不是“若p,則q”形式的命題,需先改寫;
②若命題有大前提,寫其他三種命題時需保留大前提.
[提醒] 四種命題的關系具有相對性,一旦一個命題定為原命題,相應的也就有了它的“逆命題”“否命題”“逆否命題”.
(2)判斷命題真假的2種方法
①直接判斷:判斷一個命題為真命題,要給出嚴格的推理證明;說明一個命題是假命題,只需舉出一個反例即可;
②間接判斷:當一個命題直接判斷不易進行時,可轉化為判斷其等價命題的真假.
充分條件、必要條件的判斷(師生共研)
(1)(2020·鄭州模擬)已知a,b都是實數(shù),那么“b>a>0”是“>”的( )
A.充分
10、不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
(2)(2020·延安模擬)已知p:x=2,q:x-2=,則p是q的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【解析】 (1)若>,則-=>0.當0成立;當a>0,b<0時,滿足>,但0a>0”是“>”的充分不必要條件,故選A.
(2)當x-2=時,兩邊平方可得(x-2)2=2-x,即(x-2)(x-1)=0,解得x1=2,x2=1.當x=1時,-1=,不成立,故舍去,則x=2,所以p是q的充要條件,故選C.
【答
11、案】 (1)A (2)C
判斷充要條件的3種常用方法
(1)定義法:直接判斷若p則q、若q則p的真假.
(2)等價法:利用A?B與﹁B?﹁A,B?A與﹁A?﹁B,A?B與﹁B?﹁A的等價關系,對于條件或結論是否定式的命題,一般運用等價法.
(3)利用集合間的包含關系判斷:若A?B,則A是B的充分條件或B是A的必要條件;若A=B,則A是B的充要條件.
[提醒] 判斷充要條件需注意3點
(1)要分清條件與結論分別是什么.
(2)要從充分性、必要性兩個方面進行判斷.
(3)直接判斷比較困難時,可舉出反例說明.
1.(2019·高考天津卷)設x∈R,則“x2-5x<0”是“|
12、x-1|<1”的( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選B.由x2-5x<0可得0
13、2=0,此時兩條直線平行;若直線2λx+(λ-1)y=1與直線6x+(1-λ)y=4平行,則2λ×(1-λ)=-6(1-λ),所以λ=-3或λ=1,經(jīng)檢驗,兩者均符合.綜上,“λ=-3”是“直線2λx+(λ-1)y=1與直線6x+(1-λ)y=4平行”的充分不必要條件,故選A.
充分條件、必要條件的探求及應用
(典例遷移)
(1)設集合A={x|x>-1},B={x|x≥1},則“x∈A且x?B”成立的充要條件是( )
A.-1-1 D.-1
14、x≤1+m}.若“x∈P”是“x∈S”的必要條件,則m的取值范圍為________.
【解析】 (1)因為集合A={x|x>-1},B={x|x≥1},又因為“x∈A且x?B”,所以-1
15、變問法)本例(2)條件不變,若“x∈﹁P”是“x∈﹁S”的必要不充分條件,求實數(shù)m的取值范圍.
解:由例題知P={x|-2≤x≤10},
因為“x∈﹁P”是“x∈﹁S”的必要不充分條件,
所以P?S且S?P.
所以[-2,10][1-m,1+m].
所以或
所以m≥9,即m的取值范圍是[9,+∞).
根據(jù)充要條件求解參數(shù)范圍的方法及注意事項
(1)解決此類問題一般是把充分條件、必要條件或充要條件轉化為集合之間的關系,然后根據(jù)集合之間的關系列出關于參數(shù)的不等式(組)求解.
(2)求解參數(shù)的取值范圍時,一定要注意區(qū)間端點值的檢驗,尤其是利用兩個集合之間的關系求解參數(shù)的取值
16、范圍時,不等式是否能夠取等號決定端點值的取舍,處理不當容易出現(xiàn)漏解或增解的現(xiàn)象.
1.命題“對任意的x∈[1,3],x2-a≤0”為真命題的一個充分不必要條件是( )
A.a(chǎn)≥9 B.a(chǎn)≤9
C.a(chǎn)≥10 D.a(chǎn)≤10
解析:選C.命題“對任意的x∈[1,3],x2-a≤0”?“對任意的x∈[1,3],x2≤a”?9≤a.則a≥10是命題“對任意的x∈[1,3],x2-a≤0”為真命題的一個充分不必要條件.故選C.
2.若“x2-x-6>0”是“x>a”的必要不充分條件,則a的最小值為________.
解析:由x2-x-6>0,解得x<-2或x>3.
因為“x2-
17、x-6>0”是“x>a”的必要不充分條件,
所以{x|x>a}是{x|x<-2或x>3}的真子集,即a≥3,故a的最小值為3.
答案:3
[基礎題組練]
1.已知命題p:“正數(shù)a的平方不等于0”,命題q:“若a不是正數(shù),則它的平方等于0”,則q是p的( )
A.逆命題 B.否命題
C.逆否命題 D.否定
解析:選B.命題p:“正數(shù)a的平方不等于0”可寫成“若a是正數(shù),則它的平方不等于0”,從而q是p的否命題.
2.“若x,y∈R,x2+y2=0,則x,y全為0”的逆否命題是 ( )
A.若x,y∈R,x,y全不為0,則x2+y2≠0
B.若x,y∈R,x
18、,y不全為0,則x2+y2=0
C.若x,y∈R,x,y不全為0,則x2+y2≠0
D.若x,y∈R,x,y全為0,則x2+y2≠0
解析:選C.依題意得,原命題的題設為若x2+y2=0,結論為x,y全為零.逆否命題:若x,y不全為零,則x2+y2≠0,故選C.
3.如果x,y是實數(shù),那么“x≠y”是“cos x≠cos y”的( )
A.充要條件
B.充分不必要條件
C.必要不充分條件
D.既不充分也不必要條件
解析:選C.設集合A={(x,y)|x≠y},B={(x,y)|cos x≠cos y},則A的補集C={(x,y)|x=y(tǒng)},B的補集D={(x,y)|cos
19、x=cos y},顯然CD,所以BA.于是“x≠y”是“cos x≠cos y”的必要不充分條件.
4.下列命題:
①“若a≤b,則a<b”的否命題;
②“若a=1,則ax2-x+3≥0的解集為R”的逆否命題;
③“周長相同的圓面積相等”的逆命題;
④“若x為有理數(shù),則x為無理數(shù)”的逆否命題.
其中真命題的序號為( )
A.②④ B.①②③
C.②③④ D.①③④
解析:選B.對于①,逆命題為真,故否命題為真;
對于②,原命題為真,故逆否命題為真;
對于③,“面積相等的圓周長相同”為真;
對于④,“若x為有理數(shù),則x為0或無理數(shù)”,故原命題為假,
20、逆否命題為假.故選B.
5.設a,b均為單位向量,則“|a-3b|=|3a+b|”是“a⊥b”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選C.因為|a-3b|=|3a+b|,所以(a-3b)2=(3a+b)2,所以a2-6a·b+9b2=9a2+6a·b+b2,又因為|a|=|b|=1,所以a·b=0,所以a⊥b;反之也成立.故選C.
6.(2020·咸陽模擬)已知p:m=-1,q:直線x-y=0與直線x+m2y=0互相垂直,則p是q的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也
21、不必要條件
解析:選A.由題意得直線x+m2y=0的斜率是-1,所以=-1,m=±1.所以p是q的充分不必要條件.故選A.
7.(2020·鄭州模擬)設平面向量a,b,c均為非零向量,則“a·(b-c)=0”是“b=c”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選B.由b=c,得b-c=0,得a·(b-c)=0;反之不成立.故“a·(b-c)=0”是“b=c”的必要不充分條件.
8.使a>0,b>0成立的一個必要不充分條件是( )
A.a(chǎn)+b>0 B.a(chǎn)-b>0
C.a(chǎn)b>1 D.>1
解析:選A.因為a>
22、0,b>0?a+b>0,反之不成立,而由a>0,b>0不能推出a-b>0,ab>1,>1,故選A.
9.在△ABC中,“A=B”是“tan A=tan B”的________條件.
解析:由A=B,得tan A=tan B,反之,若tan A=tan B,則A=B+kπ,k∈Z.因為0-n,則m2>n2”的逆命題,否命題,逆否命題中,假命題的個數(shù)是________.
解析:若m=2,n=3,則2>-3,但22<32,所以原命題為假命題,則逆否命題也為假命題,若m=-
23、3,n=-2,則(-3)2>(-2)2,但-3<2,所以逆命題是假命題,則否命題也是假命題.故假命題的個數(shù)為3.
答案:3
11.(2020·齊魯名校調研)給出下列說法:
①“若x+y=,則sin x=cos y”的逆命題是假命題;
②“在△ABC中,sin B>sin C是B>C的充要條件”是真命題;
③“a=1”是“直線x-ay=0與直線x+ay=0互相垂直”的充要條件;
④命題“若x<-1,則x2-2x-3>0”的否命題為“若x≥-1,則x2-2x-3≤0”.
以上說法中正確的是________(填序號).
解析:對于①,“若x+y=,則sin x=cos y”的逆命題是
24、“若sin x=cos y,則x+y=”,當x=0,y=時,有sin x=cos y成立,但x+y=,故逆命題為假命題,①正確;對于②,在△ABC中,由正弦定理得sin B>sin C?b>c?B>C,②正確;對于③,“a=±1”是“直線x-ay=0與直線x+ay=0互相垂直”的充要條件,故③錯誤;對于④,根據(jù)否命題的定義知④正確.
答案:①②④
[綜合題組練]
1.(2020·撫州七校聯(lián)考)A,B,C三個學生參加了一次考試,A,B的得分均為70分,C的得分為65分.已知命題p:若及格分低于70分,則A,B,C都沒有及格.則下列四個命題中為p的逆否命題的是( )
A.若及格分不低于7
25、0分,則A,B,C都及格
B.若A,B,C都及格,則及格分不低于70分
C.若A,B,C至少有一人及格,則及格分不低于70分
D.若A,B,C至少有一人及格,則及格分高于70分
解析:選C.根據(jù)原命題與它的逆否命題之間的關系知,命題p的逆否命題是若A,B,C至少有一人及格,則及格分不低于70分.故選C.
2.(2020·合肥模擬)若a,b都是正整數(shù),則a+b>ab成立的充要條件是( )
A.a(chǎn)=b=1 B.a(chǎn),b至少有一個為1
C.a(chǎn)=b=2 D.a(chǎn)>1且b>1
解析:選B.因為a+b>ab,所以(a-1)(b-1)<1.因為a,b∈N+,所以(a-1)(b-1)∈N,所
26、以(a-1)(b-1)=0,所以a=1或b=1.故選B.
3.若命題“ax2-2ax-3>0不成立”是真命題,則實數(shù)a的取值范圍是________.
解析:由題意知ax2-2ax-3≤0恒成立,當a=0時,-3≤0成立;當a≠0時,得
解得-3≤a<0,故實數(shù)a的取值范圍是-3≤a≤0.
答案:[-3,0]
4.已知命題p:x2+2x-3>0;命題q:x>a,且﹁q的一個充分不必要條件是﹁p,則a的取值范圍是________.
解析:由x2+2x-3>0,得x<-3或x>1,由﹁q的一個充分不必要條件是﹁p,可知﹁p是﹁q的充分不必要條件,等價于q是p的充分不必要條件,故a≥1.
答案:[1,+∞)
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