答案 ②
解析 ②中由xy=0不能推出x=0且y=0,则②不正确;①③正确.
一、充分条件的判断
例1 下列命题中,p是q的充分条件的是________(填序号).
①p:
(x-2)(x-3)=0,q:
x-2=0;
②p:
两个三角形面积相等,q:
两个三角形全等;
③p:
a>2且b>2,q:
a+b>4,ab>4.
答案 ③
解析 ①∵(x-2)(x-3)=0,
∴x=2或x=3,不能推出x-2=0.
∴p不是q的充分条件.
②∵两个三角形面积相等,不能推出两个三角形全等,
∴p不是q的充分条件.
③由a>2且b>2⇒a+b>4,ab>4,
∴p是q的充分条件.
反思感悟 充分条件的两种判定方法
(1)定义法:
①确定谁是条件,谁是结论;
②尝试从条件推结论,若由条件能推出结论,则条件是结论的充分条件,否则就不是充分条件.
(2)命题判断法:
①如果命题:
“若p,则q”为真命题,那么p是q的充分条件,同时q是p的必要条件;
②如果命题:
“若p,则q”为假命题,那么p不是q的充分条件,同时q也不是p的必要条件.
跟踪训练1 判断下列说法中,p是q的充分条件的是________.(填序号)
①p:
“x=1”,q:
“x2-2x+1=0”;
②设a,b是实数,p:
“a+b>0”,q:
“ab>0”;
③已知a,b为正实数,p:
a>b>1,q:
a2>b2>0.
答案 ①③
解析 ①当x=1时,x2-2x+1=0,故p⇒q,所以p是q的充分条件.
②由a+b>0不能推出ab>0,故p不是q的充分条件.
③因为a>b>1⇒a2>b2>0,所以p是q的充分条件.
二、必要条件的判断
例2 在下列各命题中,q是p的必要条件吗?
为什么?
(1)p:
x-2=0;q:
(x-2)(x-3)=0;
(2)p:
两个三角形相似;q:
两个三角形全等;
(3)p:
m<-2;q:
方程x2-x-m=0无实根.
解
(1)∵x-2=0⇒(x-2)(x-3)=0,
∴q是p的必要条件.
(2)∵两个三角形相似推不出两个三角形全等,
∴q不是p的必要条件.
(3)∵方程x2-x-m=0无实根,
∴Δ=b2-4ac=1-4×1×(-m)=1+4m<0,
解得m<-
.
∵m<-2⇒m<-
,
∴q是p的必要条件.
反思感悟 必要条件判定方法
(1)定义法:
首先分清条件和结论,然后判断p⇒q和q⇒p是否成立,最后得出结论.
(2)集合法:
对于涉及取值范围的判断题,可从集合的角度研究,若两个集合具有包含关系,则小范围⇒大范围,大范围推不出小范围.
(3)传递法:
由推式的传递性:
p1⇒p2⇒p3⇒…⇒pn,则pn是p1的必要条件.
跟踪训练2 在以下命题中,分析p与q的关系:
(1)p:
x>2同时y>3,q:
x+y>5;
(2)p:
一个四边形的四个角都相等,q:
四边形是正方形.
(3)p:
α为锐角,q:
α=45°;
(4)p:
(x+1)(x-2)=0,q:
x+1=0.
解
(1)由于p⇒q,故p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(2)由于q⇒p,故q是p的充分条件,p是q的必要条件.
(3)由于q⇒p,故p是q的必要条件,q是p的充分条件.
(4)由于q⇒p,故p是q的必要条件,q是p的充分条件.
三、充分条件与必要条件的应用
例3 已知命题p:
-2≤x≤10,q:
1-m≤x≤1+m(m>0),若p是q的必要条件,但不是充分条件.求实数m的取值范围.
解 p:
-2≤x≤10,q:
1-m≤x≤1+m(m>0).
因为p是q的必要条件,但不是充分条件,
所以q是p的充分条件但不是必要条件,
即{x|1-m≤x≤1+m}{x|-2≤x≤10},
故有
或
解得m≤3.又m>0,
所以实数m的取值范围为(0,3].
延伸探究
若本例中“p是q的必要条件但不是充分条件”改为“p是q的充分条件但不是必要条件”,其他条件不变,求实数m的取值范围.
解 p:
-2≤x≤10,q:
1-m≤x≤1+m(m>0).
因为p是q的充分条件但不是必要条件,
设p代表的集合为A,q代表的集合为B,
所以AB.
所以
或
解不等式组得m>9或m≥9,
所以m≥9,
即实数m的取值范围是[9,+∞).
反思感悟 充分条件与必要条件的应用技巧
(1)应用:
可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题.
(2)求解步骤:
先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解.
跟踪训练3 已知集合A={y|y=x2-3x+1,x∈R},B={x|x+2m≥0};命题p:
x∈A,命题q:
x∈B.
(1)若p是q的充分条件,求实数m的取值范围;
(2)若p是q的必要条件,求实数m的取值范围.
解 由已知可得A=
=
,
B={x|x≥-2m}.
(1)若p是q的充分条件,
则p⇒q,所以A⊆B,
所以-2m≤-
,所以m≥
,
即m的取值范围是
.
(2)若p是q的必要条件,
则q⇒p,所以B⊆A,
所以-2m≥-
,解得m≤
.
即m的取值范围是
.
1.若p是q的充分条件,则q是p的( )
A.充分条件
B.必要条件
C.既不是充分条件也不是必要条件
D.既是充分条件又是必要条件
答案 B
解析 因为p是q的充分条件,所以p⇒q,所以q是p的必要条件.
2.“同位角相等”是“两直线平行”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.既是充分条件,也是必要条件
D.既不是充分条件也不是必要条件
答案 C
3.“-21或x<-1”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.既不是充分条件也不是必要条件
D.既是充分条件,也是必要条件
答案 C
解析 ∵-21或x<-1,且x>1或x<-1⇏-21或x<-1”的既不充分也不必要条件.
4.“x2=2x”是“x=0”的________条件,“x=0”是“x2=2x”的________条件(用“充分”“必要”填空).
答案 必要 充分
解析 由于x=0⇒x2=2x,所以“x2=2x”是“x=0”的必要条件,“x=0”是“x2=2x”的充分条件.
5.若“x>1”是“x>a”的充分条件,则a的取值范围是________.
答案 (-∞,1]
解析 因为x>1⇒x>a,所以a≤1.
1.知识清单:
(1)充分条件、必要条件的概念.
(2)充分条件、必要条件的判断.
(3)充分条件与必要条件的应用.
2.方法归纳:
转化法.
3.常见误区:
充分条件、必要条件不唯一;求参数范围能否取到端点值.
1.(多选)使x>3成立的充分条件可以是( )
A.x>4B.x>0
C.x>2D.5答案 AD
解析 x>4⇒x>3,53.
2.(多选)使x>1成立的一个必要条件是( )
A.x>0B.x>3
C.x>2D.x>-1
答案 AD
解析 x>1⇒x>0,x>1⇒x>-1,其他选项均不可由x>1推出.
3.下列命题中,p是q的充分条件的是( )
A.p:
ab≠0,q:
a≠0
B.p:
a2+b2≥0,q:
a≥0且b≥0
C.p:
x2>1,q:
x>1
D.p:
a>b,q:
>
答案 A
解析 根据充分条件的概念逐一判断.
4.下面四个条件中,使a>b成立的充分但是不必要条件是( )
A.a≥b+1B.a>b-1
C.a2>b2D.|a|>|b|
答案 A
解析 由a≥b+1>b,从而a≥b+1⇒a>b;反之,如a=4,b=3.5,则4>3.5,4≤3.5+1,故a>b⇏a≥b+1.
5.“a>b”是“a>|b|”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.既是充分也是必要条件
D.既不是充分条件也不是必要条件
答案 B
解析 由a>|b|⇒a>b,而由a>b推不出a>|b|.
∴“a>b”是“a>|b|”的必要条件但不是充分条件.
6.已知a,b都是实数,那么“
>
”是“|a|>|b|”的________条件,“|a|>|b|”是“
>
”的________条件.(填“充分”或“必要”)
答案 充分 必要
解析
>
可得a>b≥0可以推出|a|>|b|,
但|a|>|b|不可以推出
>
.
7.已知p:
a≤x≤a+1,q:
0答案 (0,3) ∅
解析 令M={x|a≤x≤a+1},N={x|0∵p是q的充分条件,∴M⊆N,
∴
解得0由p是q的必要条件,N⊆M,
∴
无解.
8.下列不等式:
①x<1;②0其中,可以为x2<1的一个充分条件的所有序号为________.
答案 ②③④
解析 由于x2<1,即-19.指出下列各题中,p是q的什么条件:
(1)在△ABC中,p:
∠A>∠B,q:
BC>AC;
(2)p:
a=3,q:
(a+2)(a-3)=0;
(3)p:
a
<1.
解 在
(1)中,由大角对大边,且∠A>∠B知BC>AC,反之也正确,所以p既是q的充分条件,也是q的必要条件;
在
(2)中,若a=3,则(a+2)(a-3)=0,但(a+2)(a-3)=0不一定得出a=3,所以p是q的充分条件但不是必要条件;
在(3)中,当a=-2,b=-1时,满足a
=2>1;
当a=2,b=-1时,满足
=-2<1,但a>b.
所以p既不是q的充分条件,也不是必要条件.
10.已知p:
,q:
0(1)若p是q的充分条件,求实数m的取值范围;
(2)若p是q的必要条件,求实数m的取值范围.
解 记A=
,
B={x|0(1)若p是q的充分条件,则A⊆B.
注意到B={x|0①若A=∅,即
≥
,解得m≤0,此时A⊆B,符合题意.
②若A≠∅,即
<
,解得m>0,
要使A⊆B,应有
解得0综上可得,实数m的取值范围是(-∞,3].
(2)若p是q的必要条件,则B⊆A.
分两种情况讨论:
①若
≥
,即m≤0时,A=∅,不符合题意.
②若A≠∅,即
<
,解得m>0.
要使B⊆A,应有
解得m≥3.
综上可得,实数m的取值范围是[3,+∞).
11.对任意实数a,b,c,下列命题中,真命题是( )
A.“ac>bc”是“a>b”的必要条件
B.“ac=bc”是“a=b”的必要条件
C.“ac>bc”是“a>b”的充分条件
D.“ac=bc”是“a=b”的充分条件
答案 B
解析 “a=b”⇒“a-b=0”⇒“(a-b)c=0”⇒“ac=bc”,∴“ac=bc”是“a=b”的必要条件.
12.(多选)下列选项中,可以作为一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一个正根和一个负根的充分条件的是( )
A.a<0B.a>0C.a<-1D.a<1
答案 AC
解析 因为一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一正根和一负根.
所以
即
解得a<0.
13.设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的________条件(填“充分”或“必要”).
答案 充分
解析 若“四边形ABCD为菱形”,则“对角线AC⊥BD”成立;而若“对角线AC⊥BD”成立,则“四边形ABCD不一定为菱形”,所以“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的充分条件.
14.下列式子:
①a<0
其中能使
<
成立的充分条件有________.(填序号)
答案 ①②④
解析 当a<0
<0<
;
当b<
<0;
当b<0<0<
;
当0
<
,
所以能使
<
成立的充分条件有①②④.
15.设甲、乙、丙是三个命题,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,那么( )
A.丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件
B.丙是甲的必要条件,但不是甲的充分条件
C.丙既是甲的充分条件,又是甲的必要条件
D.丙既不是甲的充分条件,也不是甲的必要条件
答案 A
解析 因为甲是乙的必要条件,所以乙⇒甲.
又因为丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,所以丙⇒乙,但乙⇏丙,如图.
综上,有丙⇒甲,但甲⇏丙,
即丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件.
16.若p:
-2关于x的方程x2+ax+b=0有两个小于1的不等正根,则p是q的什么条件?
解 若a=-1,b=
,则Δ=a2-4b<0,关于x的方程x2+ax+b=0无实根,故p⇏q.
若关于x的方程x2+ax+b=0有两个小于1的不等正根,不妨设这两个根为x1,x2,
且0则x1+x2=-a,x1x2=b.
于是0<-a<2,0
即-2所以p是q的必要条件,但不是充分条件.