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1、
第二節(jié) 命題及其關(guān)系、充分條件與必要條件
[考綱傳真] 1.理解命題的概念;了解“若p,則q”形式的命題及其逆命題、否命題與逆否命題,會分析四種命題的相互關(guān)系.2.理解必要條件、充分條件與充要條件的意義.
1.命題
用語言、符號或式子表達的,可以判斷真假的陳述句叫做命題,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.
2.四種命題及其相互關(guān)系
(1)四種命題間的相互關(guān)系
圖1-2-1
(2)四種命題的真假關(guān)系
①兩個命題互為逆否命題,它們有相同的真假性;
②兩個命題互為逆命題或互為否命題,它們的真假性沒有關(guān)系.
3.充分條件與必要條件
(1)如果
2、p?q,則p是q的充分條件,q是p的必要條件.
(2)如果p?q,那么p與q互為充要條件.
(3)如果pq,且qp,則p是q的既不充分也不必要條件.
4.集合與充要條件
設(shè)集合A={x|x滿足條件p},B={x|x滿足條件q},則有:
(1)若A?B,則p是q的充分條件,若AB,則p是q的充分不必要條件.
(2)若B?A,則p是q的必要條件,若BA,則p是q的必要不充分條件.
(3)若A=B,則p是q的充要條件.
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(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“
3、若p,則綈q”.( )
(3)當q是p的必要條件時,p是q的充分條件.( )
(4)“若p不成立,則q不成立”等價于“若q成立,則p成立”.( )
[解析] (1)錯誤.該語句不能判斷真假,故該說法是錯誤的.
(2)錯誤.否命題既否定條件,又否定結(jié)論.
(3)正確.q是p的必要條件說明p?q,所以p是q的充分條件.
(4)正確.原命題與逆否命題是等價命題.
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.(教材改編)命題“若α=,則tan α=1”的逆否命題是( )
A.若α≠,則tan α≠1
B.若α=,則tan α≠1
C.若tan α≠1,則α≠
4、D.若tan α≠1,則α=
C [“若p,則q”的逆否命題是“若綈q,則 綈p”,顯然綈q:tan α≠1,綈p:α≠,所以該命題的逆否命題是“若tan α≠1,則α≠”.]
3.已知集合A={1,a},B={1,2,3},則“a=3”是“A?B”的( )
【導(dǎo)學號:01772005】
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
A [a=3時,A={1,3},顯然A?B.
但A?B時,a=2或3.
∴“a=3”是“A?B”的充分不必要條件.]
4.命題“若a>-3,則a>-6”以及它的逆命題、否命題、逆否命題中假命題的個數(shù)為(
5、 )
A.1 B.2
C.3 D.4
B [原命題正確,從而其逆否命題也正確;其逆命題為“若a>-6,則a>-3”是假命題,從而其否命題也是假命題.
因此4個命題中有2個假命題.]
5.(2016·天津高考)設(shè)x>0,y∈R,則“x>y”是“x>|y|”的( )
A.充要條件
B.充分而不必要條件
C.必要而不充分條件
D.既不充分也不必要條件
C [當x=1,y=-2時,x>y,但x>|y|不成立;
若x>|y|,因為|y|≥y,所以x>y.
所以x>y是x>|y|的必要而不充分條件.]
四種命題的關(guān)系及其真假判斷
(1)命題“若x2
6、-3x-4=0,則x=4”的逆否命題及其真假性為( )
A.“若x=4,則x2-3x-4=0”為真命題
B.“若x≠4,則x2-3x-4≠0”為真命題
C.“若x≠4,則x2-3x-4≠0”為假命題
D.“若x=4,則x2-3x-4=0”為假命題
(2)原命題為“若z1,z2互為共軛復(fù)數(shù),則|z1|=|z2|”,關(guān)于逆命題,否命題,逆否命題真假性的判斷依次如下,正確的是( )
A.真,假,真 B.假,假,真
C.真,真,假 D.假,假,假
(1)C (2)B [(1)根據(jù)逆否命題的定義可以排除A,D,由x2-3x-4=0,得x=4或-1,所以原命題為假命題,所以其逆
7、否命題也是假命題.
(2)由共軛復(fù)數(shù)的性質(zhì),原命題為真命題,因此其逆否命題也為真命題.
當z1=1+2i,z2=2+i時,顯然|z1|=|z2|,但z1與z2不共軛,所以逆命題為假命題,從而它的否命題亦為假命題.]
[規(guī)律方法] 1.已知原命題寫出該命題的其他命題時,先要分清命題的條件與結(jié)論.特別注意的是,如果命題不是“若p,則q”形式的命題,需先改寫為“若p,則q”的形式.
2.給出一個命題,要判斷它是真命題,需經(jīng)過嚴格的推理證明;而要說明它是假命題,只需舉一反例即可.
3.由于原命題與其逆否命題的真假性相同,所以有時可以利用這種等價性間接地證明命題的真假.
[變式訓(xùn)練1] 原命
8、題為“若<an,n∈N*,則{an}為遞減數(shù)列”,關(guān)于其逆命題、否命題、逆否命題真假性的判斷依次如下,正確的是( )
A.真,真,真 B.假,假,真
C.真,真,假 D.假,假,假
A [由<an,得an+an+1<2an,即an+1<an.
所以當<an時,必有an+1<an,
則{an}是遞減數(shù)列.
反之,若{an}是遞減數(shù)列,必有an+1<an,
從而有<an.
所以原命題及其逆命題均為真命題,從而其否命題及其逆否命題也均是真命題.]
充分條件與必要條件的判斷
(1)(2014·全國卷Ⅱ)函數(shù)f(x)在x=x0處導(dǎo)數(shù)存在.若p:f′(x0)=0;q:x=x
9、0是f(x)的極值點,則( )
A.p是q的充分必要條件
B.p是q的充分條件,但不是q的必要條件
C.p是q的必要條件,但不是q的充分條件
D.p既不是q的充分條件,也不是q的必要條件
(2)設(shè)x∈R,則“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”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
(1)C (2)A [(1)當f′(x0)=0時,x=x0不一定是f(x)的極值點,
比如,y=x3在x=0時,f′(0)=0,但在x=0的左右兩側(cè)f′(x)的符號相同,因而x=0不是y=x3的極值點.
由極值的定義知,x=x0是f(x
10、)的極值點必有f′(x0)=0.
綜上知,p是q的必要條件,但不是充分條件.
(2)|x-2|<1?1<x<3,x2+x-2>0?x>1或x<-2.
由于{x|1<x<3}是{x|x>1或x<-2}的真子集.
所以“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的充分不必要條件.]
[規(guī)律方法] 充分條件、必要條件的三種判斷方法
(1)定義法:根據(jù)p?q,q?p進行判斷,適用于定義、定理判斷性問題.
(2)集合法:根據(jù)p,q成立的對象的集合之間的包含關(guān)系進行判斷,多適用于命題中涉及字母的范圍的推斷問題.
(3)等價轉(zhuǎn)化法:根據(jù)一個命題與其逆否命題的等價性,把判斷的命題轉(zhuǎn)化為其逆否命題進
11、行判斷,適用于條件和結(jié)論帶有否定性詞語的命題.
[變式訓(xùn)練2] (2016·武漢模擬)設(shè)集合M={1,2},N={a2},則“a=1”是“N?M”的( )
【導(dǎo)學號:01772006】
A.必要不充分條件 B.充分不必要條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
B [若a=1,則集合N={1},此時滿足N?M.若N?M,則a2=1或2,所以a=±1或a=±.故“a=1”是“N?M”的充分不必要條件.]
充分條件、必要條件的應(yīng)用
已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m}.若x∈P是x∈S的必要條件,求m的取值范圍.
[
12、解] 由x2-8x-20≤0得
-2≤x≤10,
∴P={x|-2≤x≤10}.3分
∵x∈P是x∈S的必要條件,
則S?P,
∴∴0≤m≤3.8分
綜上,可知0≤m≤3時,x∈P是x∈S的必要條件.12分
[遷移探究1] 本例條件不變,問是否存在實數(shù)m,使x∈P是x∈S的充要條件.
[解] 由例題知P={x|-2≤x≤10}.2分
若x∈P是x∈S的充要條件,則P=S,
∴8分
∴
這樣的m不存在.12分
[遷移探究2] 本例條件不變,若綈P是綈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}.
∵綈P是綈S的必要不充分條件,
13、∴P是S的充分不必要條件,
∴P?S且SP,4分
∴[-2,10][1-m,1+m],
∴或8分
∴m≥9,即m的取值范圍是[9,+∞).12分
[規(guī)律方法] 充分條件、必要條件的應(yīng)用,一般表現(xiàn)在參數(shù)問題的求解上.解題時需注意:
(1)把充分條件、必要條件或充要條件轉(zhuǎn)化為集合之間的關(guān)系,然后根據(jù)集合之間的關(guān)系列出關(guān)于參數(shù)的不等式(組)求解.
(2)要注意區(qū)間端點值的檢驗.
[變式訓(xùn)練3] (1)(2017·長沙模擬)已知命題p:a≤x≤a+1,命題q:x2-4x<0,若p是q的充分不必要條件,則a的取值范圍是________.
(2)方程ax2+2x+1=0(a∈R,a為常
14、數(shù))的解集只有一個負實根的充要條件是________.
(1)(0,3) (2)a≤0或a=1 [(1)令M={x|a≤x≤a+1},N={x|x2-4x<0}={x|0
15、綜上,方程的解集只有一個負實根的充要條件是a≤0或a=1.]
[思想與方法]
1.寫出一個命題的逆命題、否命題及逆否命題的關(guān)鍵是分清原命題的條件和結(jié)論,然后按定義來寫;在判斷原命題及其逆命題、否命題以及逆否命題的真假時,要借助原命題與其逆否命題同真或同假,逆命題與否命題同真或同假來判定.
2.充分條件、必要條件的幾種判斷方法
(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與綈B?綈A;B?A與綈A?綈B;A?B與綈B?綈A的等價關(guān)系,對于條件或結(jié)論是否定形式的命題,一般運用等價法.
(3)利用集合間的包含關(guān)系判斷:設(shè)A={x|p(x)},B={x|q(x)},若A?B,則p是q的充分條件或q是p的必要條件;若AB,則p是q的充分不必要條件,若A=B,則p是q的充要條件.
[易錯與防范]
1.當一個命題有大前提而要寫出其他三種命題時,必須保留大前提.
2.判斷命題的真假及寫四種命題時,一定要明確命題的結(jié)構(gòu),可以先把命題改寫成“若p,則q”的形式.
3.判斷條件之間的關(guān)系要注意條件之間關(guān)系的方向,正確理解“p的一個充分而不必要條件是q”等語言的含義.