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考点 02 充要条件与量词
【命题解读】
充要条件.高考对命题及其关系和充分条件、必要条件的考查,主要命题形式是选择题.由于知识载体
丰富,因此题目有一定综合性,属于中、低档题.命题重点主要集中在以函数、方程、不等式、立体几何
线面关系、数列等为背景的充分条件和必要条件的判定.
关于存在性命题与全称命题,一般考查命题的否定
【基础知识回顾】
1、 充分条件与必要条件
(1)充分条件、必要条件与充要条件的概念
若p q,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 p q且q⇏p
p是q的必要不充分条件 p ⇒⇏q且q p
p是q的充要条件 p q
⇒
p是q的既不充分也不必要条件 p ⇔⇏q且q⇏p
(2)从集合的角度:
若条件p,q以集合的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则由A B可得,p是q的充分条件,请
写出集合A,B的其他关系对应的条件p,q的关系. ⊆
提示 若A B,则p是q的充分不必要条件;
若A B,则p是q的必要条件;
若A⊇ B,则p是q的必要不充分条件;
若A=B,则p是q的充要条件;
若A⊈B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
2、全称量词与全称命题
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”❷在逻辑中通常叫作全称量词.
(2)全称命题:含有全称量词的命题.
(3)全称命题的符号表示:
形如“对M中的任意一个x,有p(x)成立”的命题,用符号简记为∀x∈M,p(x).
3、存在量词与特称命题(1)存在量词:短语“存在一个”❷“至少有一个”在逻辑中通常叫作存在量词.
(2)特称命题:含有存在量词的命题.
(3)特称命题的符号表示:
形如“存在M中的元素x,使p(x)成立”的命题,用符号简记为∃x∈M,p(x).
0 0 0 0
1、命题“∀x∈R,x2+x≥0”的否定是( )
A.∃x∈R,x+x≤0 B.∃x∈R,x+x<0
0 0 0 0
C.∀x∈R,x2+x≤0 D.∀x∈R,x2+x<0
【答案】B
【解析】由全称命题的否定是特称命题知命题B正确.故选B.
2、“(x-1)(x+2)=0”是“x=1”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】选B 若x=1,则(x-1)(x+2)=0显然成立,但反之不成立,即若(x-1)(x+2)=0,则x的值
也可能为-2.
3、 命题“∃x∈[0,1],x2-1≥0”是________命题(选填“真”或“假”).
【答案】 真
【解析】 取x=1,则x2-1=0,所以为真命题.
4、(江苏省如皋市2019-2020学年高三上学期10月调研)已知 ,则“ ”是“直线
平行”的____条件.
(从“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”“既不充分也不必要”中选择一个).
【答案】充要
【解析】当两直线平行时 ,解得 ,但当 时,直线重合,故 .所以为充要条件.
5、(一题两空)已知p:|x|≤m(m>0),q:-1≤x≤4,若p是q的充分条件,则m的最大值为________;若p
是q的必要条件,则m的最小值为________.
【答案】1 4
【解析】由|x|≤m(m>0),得-m≤x≤m.
若p是q的充分条件⇒⇒00}.
(1)若m=1,则p是q的什么条件?
(2)若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
【解析】 (1)因为p:={x|-2≤x≤10},
q:{x|1-m≤x≤1+m,m>0}={x|0≤x≤2},
显然{x|0≤x≤2}{x|-2≤x≤10},所以p是q的必要不充分条件.
(2)由(1),知p:{x|-2≤x≤10},因为p是q的充分不必要条件,
所以
解得m≥9,即m∈[9,+∞).
方法总结:充分条件、必要条件的应用,一般表现在参数问题的求解上.解题时需注意:
(1)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(或不等式组)求解.
考向三 含有量词的命题
例3、(1)写出下列命题的否定,并判断真假.
(1) ,都有 ;
(2) , ;
(3) 至少有一个二次函数没有零点;
(4) 存在一个角 ,使得 .
(2)下列四个命题:
① x∈(0,+∞), ;
∃
② x∈(0,1), ;
∃
③ x∈(0,+∞),x> ;
∀
④ x∈,x< .
其中真命题的序号为________.
∀
【解析】(1)(1) 是全称命题. : ,所以 是真命题.
(2) 是全称命题. : , ,如 时,(-1)3=-1×(-1)2=-1,即(-1)3≤(-1)2,所以
是真命题.
(3) 是存在性命题. :所有二次函数都有零点,如二次函数 . ,.因为 是真命题,所以 是假命题.
(4) 是存在性命题. : ,设任意角 终边与单位圆的交点为 则
显然有 ,所以 是真命题.
(2) ②④ 对于①,当x∈(0,+∞)时,总有x>x成立,故①是假命题;
对于②,当x=时,有 成立,故②是真命题;
对于③,当01>x,故③是假命题;
对于④,∀x∈,x<1< ,故④是真命题
变式1、设有一组圆C:(x-k+1)2+(y-3k)2=2k4(k∈N*).下列四个命题:
k
A.存在一条定直线与所有的圆均相切;
B.存在一条定直线与所有的圆均相交;
C.存在一条定直线与所有的圆均不相交;
D.所有的圆均不经过原点.
其中为真命题的是( ).
【答案】:B D
【解析】:圆C:(x-k+1)2+(y-3k)2=2k4的圆心坐标为(k-1,3k),则圆心在直线3x-y+3=0上,由k=
k
1,2,3可作图观察出所有圆都与y轴相交,即(k-1)2+(y-3k)2=2k4关于y的方程有解;所有圆均不经过原
点,即关于k的方程(k-1)2+9k2=2k4,即2k4-10k2+2k-1=0,没有正整数解,因此四个命题中B D正确.
方法总结:
1、判定全称命题“∀x∈M,p(x)”是真命题,需要对集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立;要判定存
在性命题是真命题,只要在限定集合内找到一个x,使p(x)成立.
2、全称(或存在性)命题的否定是将其全称(或存在)量词改为存在量词(或全称量词),并把结论否定.
考向四 全称(存在)量词命题的综合应用
例4、已知函数 , ,若对 , ,使得 ,求
实数 的取值范围是.
【解析】:因为 在 上是增函数,所以 ;因为
在 上是减函数,所以 .若命题成立,只要 ,则 ,所以 .
变式1、若命题“∃x∈R,x2-mx-m<0”是假命题,则实数m的取值范围是________.
【答案】[-4,0]
【解析】“∃x∈R,x2-mx-m<0”是假命题,则“∀x∈R,x2-mx-m≥0”是真命题.即 Δ=m2+
4m≤0,
∴-4≤m≤0
变式2、若命题“∃x∈R,使得3x+2ax+1<0”是假命题,则实数a的取值范围是____________.
0 0
【答案】:[-,]
【解析】命题“∃x∈R,使得3x+2ax+1<0”是假命题,即“∀x∈R,3x2+2ax+1≥0”是真命题,故Δ=
0 0
4a2-12≤0,解得-≤a≤ .
变式3、 若命题“存在x∈R,ax2+4x+a≤0”为假命题,则实数a的取值范围是________.
【答案】 (2,+∞)
【解析】“存在x∈R,ax2+4x+a≤0”为假命题,则其否定“对任意x∈R,ax2+4x+a>0”为真命题,
当a=0,4x>0不恒成立,故不成立;当a≠0时,解得a>2,所以实数a的取值范围是(2,+∞).
方法总结:应用含有量词的命题求参数的策略:(1)对于全称量词命题 (或 )
为真的问题实质就是不等式恒成立问题,通常转化为求 的最大值(或最小值),即 (或
).(2)对于存在量词命题 (或 )为真的问题实质就是不等式能成
立问题,通常转化为求 的最小值(或最大值),即 (或 ).
1、【2019年高考全国Ⅱ卷理数】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
【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.
2、 (2018·北京卷)设a,b均为单位向量,则“|a-3b|=|3a+b|”是“a⊥b”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
【答案】C
【解析】|a-3b|=|3a+b| (a-3b)2=(3a+b)2 a2-6a·b+9b2=9a2+6a·b+b2,又∵|a|=|b|=1,
∴a·b=0 a⊥b,因此|a-3⇔b|=|3a+b|是“a⊥⇔b”的充要条件.
3、.(2018·浙江⇔卷)已知平面α,直线m,n满足m⊄α,n α,则“m∥n”是“m∥α”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 ⊂
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】若m⊄α,n α,m∥n,由线面平行的判定定理知m∥α.若m∥α,m⊄α,n α,不一定推出
m∥n,直线m与n可能异⊂面,故“m∥n”是“m∥α”的充分不必要条件. ⊂
4、(2020届山东省泰安市高三上期末)“ ”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
【答案】A
【解析】
必要性:设 ,当 时, ,所以 ,即 ;
当 时, ,所以 ,即 .故 或 .
充分性:取 ,当 时, 成立.
答案选A5、(江苏省南通市通州区2019-2020学年高三第一次调研抽测)将函数 的图象向右平
移 个单位,得到函数 的图象.则“ ”是“函数 为偶函数”的________条件,(从
“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”和“既不充分也不必要”中选填一个)
【答案】充分不必要
【解析】由题意,将函数 的图象向右平移 个单位,可得 的
图像,
当 时,可得 ,显然 为偶函数,
所以“ ”是“函数 为偶函数”的充分条件;
若函数 为偶函数,则 ,
即 ,不能推出 ,
所以“ ”不是“函数 为偶函数”的必要条件,
因此“ ”是“函数 为偶函数”的充分不必要条件.
故答案为:充分不必要
6、(2020届江苏省南通市如皋市高三上学期教学质量调研(二))已知集合 ,
集合 ,若y∈A是 的必要不充分条件,则实数 的取值范围为_____.【答案】
【解析】 集合 , ;
又 集合 ,而y∈A是 的必要不充分条件,
, ;在此处键入公式。
故实数 的取值范围为
故答案为:
7、若f (x)=x2-2x,g(x)=ax+2(a>0),∀x∈[-1,2],∃x∈[-1,2],使g(x)=f (x),求则实数a的取值范
1 0 1 0
围.
【答案】
【解析】 由于函数g(x)在定义域[-1,2]内是任意取值的,且必存在x∈[-1,2],使得g(x)=f (x),因此问
0 1 0
题等价于函数g(x)的值域是函数f (x)值域的子集.函数f (x)的值域是[-1,3],因为a>0,所以函数g(x)的值
域是[2-a,2+2a],则有2-a≥-1且2+2a≤3,即a≤.故a的取值范围是.