考点02 命题及其关系、充分条件与必要条件
(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意义.
一、命题及其关系
1.命题的概念
在数学中用语言、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真命题,判断为假的语句叫假命题.
2.四种命题及其关系
(1)四种命题
命题 | 表述形式 |
原命题 | 若p,则q |
逆命题 | 若q,则p |
否命题 | 若,则 |
逆否命题 | 若,则 |
(2)四种命题间的关系
(3)常见的否定词语
正面词语 | = | >(<) | 是 | 都是 | 任意(所有)的 | 任两个 | 至多有1(n)个 | 至少有1个 |
否定词 | () | 不是 | 不都是 | 某个 | 某两个 | 至少有2(n+1)个 | 1个也没有 |
3.四种命题的真假关系
(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.
【提醒】当一个命题有大前提而要写出其他三种命题时,必须保留大前提,也就是大前提不动.
二、充分条件与必要条件
1.充分条件与必要条件的概念
(1)若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;
(2)若p⇒q且qp,则p是q的充分不必要条件;
(3)若pq且q⇒p,则p是q的必要不充分条件;
(4) 若p⇔q,则p是q的充要条件;
(5) 若pq且qp,则p是q的既不充分也不必要条件.
2.必记结论
(1)等价转化法判断充分条件、必要条件
①p是q的充分不必要条件是的充分不必要条件;
②p是q的必要不充分条件是的必要不充分条件;
③p是q的充要条件是的充要条件;
④p是q的既不充分也不必要条件是的既不充分也不必要条件.
(2)集合判断法判断充分条件、必要条件
若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即p:A={x|p(x) },q:B={x|q(x) },则
①若,则p是q的充分条件;
②若,则p是q的必要条件;
③若,则p是q的充分不必要条件;
④若,则p是q的必要不充分条件;
⑤若,则p是q的充要条件;
⑥若且,则p是q的既不充分也不必要条件.
考向一 四种命题的关系及其真假的判断
四种命题的关系及其真假的判断是高考中的一个热点,多以选择题的形式出现,难度一般不大,往往会结合其他知识点(如函数、不等式、三角、向量、立体几何等)进行综合考查.常见的解法如下:
1.判断四种命题间关系的方法
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,将条件与结论互换即得逆命题,将条件与结论同时否定即得否命题,将条件与结论互换的同时进行否定即得逆否命题.
②原命题和逆否命题、逆命题和否命题有相同的真假性,解题时注意灵活应用.
2.命题真假的判断方法
①给出一个命题,要判断它是真命题,需经过严格的推理证明;而要说明它是假命题,则只需举一反例即可.
②由于原命题与其逆否命题为等价命题,有时可以利用这种等价性间接地证明命题的真假.
典例1 设a、,原命题“若,则”,则关于其逆命题、否命题、逆否命题的结论正确的是
A.逆命题与否命题均为真命题
B.逆命题为假命题,否命题为真命题
C.逆命题为假命题,逆否命题为真命题
D.否命题为假命题,逆否命题为真命题
【答案】A
【解析】设a、,原命题“若,则”是假命题(取a=−1,b=1可进行验证),
原命题的逆否命题是假命题;
原命题的逆命题:“若,则”是真命题,
原命题的否命题是真命题.故选A.
【名师点睛】本题考查命题真假的判断,考查不等式的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.解答本题时,判断出原命题是假命题,从而原命题的逆否命题是假命题;再判断原命题的逆命题是真命题,从而原命题的否命题是真命题.
1.能说明“设a,b为实数,若,则直线与圆相切”为假命题的一组a,b的值依次为__________.
典例2 命题“若,则”的逆否命题是
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【答案】C
【解析】命题“若,则”的逆否命题是“若,则”,故命题“若,则”的逆否命题是若,则 ,故选C.
【方法点睛】将原命题的条件与结论互换的同时进行否定即得逆否命题.写出一个命题的逆命题、否命题及逆否命题的关键是分清原命题的条件和结论,然后按定义来写;在判断原命题、逆命题、否命题以及逆否命题的真假时,要借助原命题与其逆否命题同真或同假,逆命题与否命题同真或同假来判定.
2.下列说法正确的是
A.命题“,使”的否定为“,都有”
B.命题“若向量与的夹角为锐角,则”及它的逆命题均为真命题
C.命题“在锐角△中,”为真命题
D.命题“若,则或”的逆否命题为“若且,则”
考向二 充分、必要条件的判断
充分条件与必要条件的判断是高考命题的热点,多以选择题形式出现,作为载体,考查知识面广,常与函数、不等式、三角函数、平面向量、立体几何、解析几何等知识综合考查.常见的解法如下:
1.命题判断法
设“若p,则q”为原命题,那么:
(1)原命题为真,逆命题为假时,则p是q的充分不必要条件;
(2)原命题为假,逆命题为真时,则p是q的必要不充分条件;
(3)当原命题与逆命题都为真时,则p是q的充要条件;
(4)当原命题与逆命题都为假时,则p是q的既不充分也不必要条件.
2.集合判断法(同必记结论)
3.等价转化法(同必记结论)
典例3 设是两条不同的直线,是平面,则是成立的
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】A
【解析】∵,∴当a∥b时,一定有a∥,即充分性成立.反之,当a∥时,a,b可能平行,可能异面,即必要性不成立,故是成立的充分不必要条件,故选A.
【名师点睛】本题考查充要条件的判断,从定义来看,若,则是的充分条件,若,则是的必要条件,若,则是的充要条件;从集合的角度看,若,则是的充分条件,若,则是的必要条件,若,则是的充要条件,若是的真子集,则是的充分而不必要条件,若是的真子集,则是的必要而不充分条件.
3.设a,b都是不等于1的正数,则“”是“”的
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
典例4 若条件,且是的充分不必要条件,则可以是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】若是的充分不必要条件,则区间是q的真子集,本题选B.
【名师点睛】有关探求充要条件的选择题,破题关键是:首先,判断是选项“推”题干,还是题干“推”选项;其次,利用以小推大的技巧,即可得结论.
4.已知,下列四个条件中,使成立的充分不必要条件是
A. B.
C. D.
考向三 充分、必要条件的应用
充分、必要条件的应用主要涉及根据充要条件求解参数的取值范围,具体解法如下:
1.解决此类问题一般是把充分条件、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(组)求解.
2.求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的检验,尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理不当容易出现漏解或增解的现象.
典例5 设,,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围为
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对应的集合为,对应的集合为,
∵是的必要不充分条件,∴或,解得或,故选D.
5.设命题:实数满足;命题:实数满足.若,且是的充分不必要条件,求实数的取值范围.
1.“”是“或”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
2.已知命题“若,则”的逆命题是真命题,则m的取值范围是
A. B.
C. D.
3.设,则使成立的必要不充分条件是
A. B.
C. D.
4.下列关于命题的说法正确的是
A.命题“若,则”的否命题是“若,则”
B.命题“若,则互为相反数”的逆命题是真命题
C.命题“”的否定是“”
D.命题“若,则”的逆否命题是真命题
5.已知直线,和平面,若,,则“”是“”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
6.若原命题为:“若为共轭复数,则”,则该命题的逆命题、否命题、逆否命题真假性的判断依次为
A.真真真 B.真真假
C.假假真 D.假假假
7.设都是非零向量,下列四个条件,使成立的充要条件是
A. B.
C.且 D.且方向相同
8.已知,,若是的一个必要不充分条件,则的取值范围为
A. B.
C. D.
9.命题“若,则或”的逆否命题为__________.
10.命题:若,则;命题:若,则恒成立.若的逆命题、的逆否命题都是真命题,则实数的取值范围是__________.
1.(2019年高考天津文数)设,则“”是“”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.(2019年高考浙江)若a>0,b>0,则“a+b≤4”是 “ab≤4”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
3.(2019年高考全国Ⅱ卷文数)设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是
A.α内有无数条直线与β平行 B.α内有两条相交直线与β平行
C.α,β平行于同一条直线 D.α,β垂直于同一平面
4.(2019年高考北京文数)设函数f(x)=cosx+bsinx(b为常数),则“b=0”是“f(x)为偶函数”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
5.(2018浙江)已知平面α,直线m,n满足mα,nα,则“m∥n”是“m∥α”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
6.(2018天津文科)设,则“”是“”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
7.(2018北京文科)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
8.(2017北京文科)设m,n为非零向量,则“存在负数,使得”是“”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
9.(2016四川文科)设p:实数x,y满足且,q: 实数x,y满足,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
10.(2018北京文科)能说明“若a﹥b,则”为假命题的一组a,b的值依次为_________.
变式拓展
1.【答案】1,1(答案不唯一)
【解析】设,为实数,若,则直线与圆相切,
若为真命题,可得,即为,
若为假命题,只要,
要说明“设,为实数,若,则直线与圆相切”为假命题的一组,的值依次可为1,1(答案不唯一).
故答案为:1,1(答案不唯一).
【名师点睛】本题考查命题真假的判定条件,解题的关键是先求出命题为真命题时等价的条件,属于基础题.解答本题时,根据条件求出命题为真命题时等价的,的关系式,由关系式可得到命题为假命题时,的一组取值.
2.【答案】D
【解析】对于A选项,利用特称命题的否定是全称命题,且只需否定结论可得,命题“,使”的否定应为“,都有”,所以A错误;
对于B选项,其逆命题为“若,则向量与的夹角为锐角”,由得:,可得,则,所以该命题错误,所以B错误;
对于C选项,,可得,所以C错误.
故选D.
【名师点睛】本题主要考查了命题的真假判断,还考查了特称命题的否定,向量的数量积等知识,属于中档题.
3.【答案】C
【解析】由“”,得,
所以或或,
即或或,
由,得,
故“”是“”的必要不充分条件,
故选C.
【名师点睛】本题考查必要条件、充分条件及充分必要条件的判断方法,考查指数、对数不等式的解法,是基础题.解答本题时,根据对数函数以及指数函数的性质求解a,b的范围,再利用充分必要条件的定义判断即可.
4.【答案】B
【解析】B选项,是的充分不必要条件;
A选项,是的必要不充分条件;
C选项,是的既不充分也不必要条件;
D选项,是的充要条件.
故选B.
【名师点睛】本题考查的知识点是充分不必要条件的定义,属于基础题.解答本题时,根据充分不必要条件的定义,逐一分析给定四个选项与a>b的关系,可得答案.
5.【答案】.
【解析】由得,
又,
所以m<x<3m,
由得,即.
设,,
若是的充分不必要条件,则A是B 的真子集,
所以,
解得.
【名师点睛】本题主要考查不等式的解法和复合命题的真假的判断,考查充分必要条件的判断,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.解答本题时,先求出和,再列出不等式组,即得m的取值范围.
考点冲关
1.【答案】A
【解析】若且,则,显然成立.
若不一定推出且.
所以 是的充分不必要条件.
根据原命题与其逆否命题真假相同可得“”是“或”的充分不必要条件.
故选A.
【名师点睛】本题考查原命题与逆否命题真假相同,充分不必要条件的概念,属于基础题.解答本题时,可以探索且是的什么条件,利用原命题与其逆否命题真假相同进行判断.
2.【答案】D
【解析】命题的逆命题为:若,则成立,
则,解得,即,
故选D.
【名师点睛】本题主要考查四种命题的关系,结合逆命题的定义求出命题的逆命题是解决本题的关键.解答本题时,求出命题的逆命题,结合不等式的关系进行求解即可.
3.【答案】B
【解析】求解对数不等式可得,结合选项可得,使成立的必要不充分条件是.故选B.
4.【答案】B
【解析】逐一分析所给命题的真假:
对于A,命题“若,则”的否命题是“若,则”,题中说法错误;
对于B,命题“若 ,则互为相反数”是真命题,则其逆命题是真命题,题中说法正确;
对于C,命题“”的否定是“”,题中说法错误;
对于D,命题“若,则 ”是假命题,则其逆否命题是假命题,题中说法错误.
故选B.
5.【答案】B
【解析】由线面垂直的判定定理得:若,,则“”不能推出“”,
由“”,根据线面垂直的性质定理,可得“”,
即“”是“”的必要不充分条件,
故选B.
【名师点睛】本题主要考查了必要不充分条件的判定,以及线面垂直的判定定理和性质定理的应用,其中解答中熟记线面垂直的判定定理和性质定理,合理利用充分条件和必要条件的判定方法是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
6.【答案】C
【解析】设,则,则,所以原命题为真命题,故其逆否命题为真命题.原命题的否命题为“若不互为共轭复数,则”,因为和不互为共轭复数,但,所以否命题为假命题,故原命题的逆命题为假命题.故选C.
7.【答案】D
【解析】表示与方向相同的单位向量,因此成立的充要条件是与同向即可,故选D.
8.【答案】B
【解析】,即,
,,即,
是的一个必要不充分条件,可得,即的范围比的范围小,
故,即.
故选B项.
【名师点睛】本题考查逻辑联结词,必要不充分条件,属于简单题.解答本题时,根据是的一个必要不充分条件,可得,然后得到的取值范围.
9.【答案】“若且,则”
【解析】因为若原命题为“若,则”,那么它的逆否命题为“若,则.”
所以命题“若,则或”的逆否命题为“若且,则”.
【名师点睛】本题考查了写出原命题的逆否命题,关键是要知道原命题与逆否命题的关系.解答本题时,根据若原命题为“若,则”,那么它的逆否命题为“若,则”即可得解.
10.【答案】
【解析】命题的逆命题:若,则,该命题是真命题,则.命题的逆否命题为真命题,故原命题为真命题,则,.故实数的取值范围是.
直通高考
1.【答案】B
【解析】由可得,
易知由推不出,
由能推出,
故是的必要而不充分条件,
即“”是“”的必要而不充分条件.
故选B.
【名师点睛】本题考查充分必要条件,解题的关键是由所给的不等式得到的取值范围.
2.【答案】A
【解析】当时,,则当时,有,解得,充分性成立;
当时,满足,但此时,必要性不成立,
综上所述,“”是“”的充分不必要条件.
故选A.
【名师点睛】易出现的错误:一是基本不等式掌握不熟练,导致判断失误;二是不能灵活地应用“赋值法”,通过取的特殊值,从假设情况下推出合理结果或矛盾结果.
3.【答案】B
【解析】由面面平行的判定定理知:内有两条相交直线都与平行是的充分条件;
由面面平行的性质定理知,若,则内任意一条直线都与平行,所以内有两条相交直线都与平行是的必要条件.
故α∥β的充要条件是α内有两条相交直线与β平行.
故选B.
【名师点睛】面面平行的判定问题要紧扣面面平行的判定定理,最容易犯的错误为定理记不住,凭主观臆断.
4.【答案】C
【解析】当时,,为偶函数;
当为偶函数时,对任意的恒成立,
由,得,
则对任意的恒成立,
从而.
故“”是“为偶函数”的充分必要条件.
故选C.
【名师点睛】本题较易,注重重要知识、基础知识、逻辑推理能力的考查.
5.【答案】A
【解析】因为,所以根据线面平行的判定定理得.由不能得出与内任一直线平行,所以是的充分不必要条件,故选A.
【名师点睛】充分、必要条件的三种判断方法:
(1)定义法:直接判断“若则”、“若则”的真假.并注意和图示相结合,例如“⇒”为真,则是的充分条件.
(2)等价法:利用⇒与非⇒非,⇒与非⇒非,⇔与非⇔非的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.
(3)集合法:若⊆,则是的充分条件或是的必要条件;若=,则是的充要条件.
6.【答案】A
【解析】求解不等式可得,求解绝对值不等式可得或,据此可知:“”是“” 的充分而不必要条件.故选A.
【名师点睛】本题主要考查绝对值不等式的解法、充分不必要条件的判断等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
7.【答案】B
【解析】当时,不成等比数列,所以不是充分条件;
当成等比数列时,则,所以是必要条件.
综上所述,“”是“成等比数列”的必要不充分条件,故选B.
【名师点睛】此题主要考查充分必要条件,实质是判断命题“”以及“”的真假.判断一个命题为真命题,要给出理论依据、推理证明;判断一个命题为假命题,只需举出反例即可,或者当一个命题正面很难判断真假时,可利用原命题与逆否命题同真同假的特点转化问题.
8.【答案】A
【解析】若,使,则两向量反向,夹角是,那么;若,那么两向量的夹角为,并不一定反向,即不一定存在负数,使得,所以是充分而不必要条件,故选A.
9.【答案】A
【解析】由题意,且,则,而当时不能得出,且.故是的充分不必要条件,选A.
【名师点睛】本题考查充分性与必要性的判断问题,首先是分清条件和结论,然后考察条件推结论,结论推条件是否成立.这类问题往往与函数、三角、不等式等数学知识结合起来考.有许多情况下可利用充分性、必要性和集合的包含关系得出结论.
10.【答案】(答案不唯一)
【解析】使“若,则”为假命题,则使“若,则”为真命题即可,
只需取即可满足,所以满足条件的一组的值为(答案不唯一).
【名师点睛】此题考查不等式的运算,解决本题的关键在于对原命题与命题的否定真假关系的灵活转换,对不等式性质及其等价变形的充分理解,只要多取几组数值,解决本题并不困难.
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