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专题02 充要条件量词
№考向解读
考点精析
➊
真题精讲
➋
模拟精练
➌
专题训练
➍
备战2024 高考数学一轮复习
(新高
考)
1
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专题02 充要条件量词
命题解读
命题预测
复习建议
充要条件及逻辑用语在往年
的高考中经常出现,从题目
的难易度来看属于中等偏下
的难度,多以选择题的形式
出现,偶尔有填空题,整体
考察不是很多。
预计2024 年的高考仍然会以
充要条件或命题的否定形式
出现,选择题的可能性比较
大,填空题也有可能,但出
一个题的可能性大。
集合复习策略:
1.掌握充分、必要及充要条
件的定义,这是判断的最根
本方法;
2. 理解全称命题和特称命
题,对于两种命题的否定的
关系要明白;
3.掌握题目中出现的有关于
不等式的求解。
→➊考点精析←
一、充分条件、必要条件及充要条件
1.如果
,则p 是q 的充分条件;
2.如果
,则p 是q 的必要条件;
3.如果既有
又有
,记作
,则p 是q 的充要条件.
二、逻辑用语---命题的否定
全称命题p:∀x∈M,p(x),它的否定是 ∃x0∈M, p(x0)
特称命题q:∃x0∈M,q(x0),它的否定是 ∀x∈M,q(x)
→➋真题精讲←
1. (2023 高考数学北京卷)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
【答案】C
【解析】
【分析】解法一:由
化简得到
即可判断;解法二:证明充分性可由
2
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得到
,代入
化简即可,证明必要性可由
去分母,再用
完全平方公式即可;解法三:证明充分性可由
通分后用配凑法得到完全平方公式,
再把
代入即可,证明必要性可由
通分后用配凑法得到完全平方公式,再把
代入,解方程即可.
【详解】解法一:
因为
,且
,
所以
,即
,即
,所以
.
所以“
”是“
”的充要条件.
解法二:
充分性:因为
,且
,所以
,
所以
,
所以充分性成立;
必要性:因为
,且
,
所以
,即
,即
,所以
.
所以必要性成立.
3
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所以“
”是“
”的充要条件.
解法三:
充分性:因
,且
,
所以
,
所以充分性成立;
必要性:因为
,且
,
所以
,
所以
,所以
,所以
,
所以必要性成立.
所以“
”是“
”的充要条件.
故选:C
2.(2023 高考数学天津卷) “
”是“
”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. 既不充分又不必要条件
【答案】B
【解析】
【分析】根据充分、必要性定义判断条件的推出关系,即可得答案.
【详解】由
,则
,当
时
不成立,充分性不成立;
由
,则
,即
,显然
成立,必要性成立;
所以
是
的必要不充分条件.
4
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故选:B
3.(2020•浙江)设集合
,
,
,
,
,
中至少有2 个元素,且
,
满足:
①对于任意的
,
,若
,则
;
②对于任意的
,
,若
,则
.下列命题正确的是
A.若
有4 个元素,则
有7 个元素
B.若
有4 个元素,则
有6 个元素
C.若
有3 个元素,则
有5 个元素
D.若
有3 个元素,则
有4 个元素
【解析】取:
,2,
,则
,4,
,
,2,4,
,4 个元素,排除
.
,4,
,则
,16,
,
,4,8,16,
,5 个元素,排除
;
,4,8,
则
,16,32,64,
,
,4,8,16,32,64,
,7 个元素,排除
;
故选:
.
4 .(2020• 上海)命题
:存在
且
,对于任意的
,使得
(a);
命题
单调递减且
恒成立;
命题
单调递增,存在
使得
,
则下列说法正确的是
5
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A.只有
是
的充分条件
B.只有
是
的充分条件
C.
,
都是
的充分条件
D.
,
都不是
的充分条件
【解析】对于命题
:当
单调递减且
恒成立时,
当
时,此时
,
又因为
单调递减,
所以
又因为
恒成立时,
所以
(a),
所以
(a),
所以命题
命题
,
对于命题
:当
单调递增,存在
使得
,
当
时,此时
,
(a)
,
又因为
单调递增,
所以
,
所以
(a),
所以命题
命题
,
所以
,
都是
的充分条件,
故选:
.
→➌模拟精练←
6
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1.(2023·山东聊城·统考三模)若
为等比数列,则“
,
是方程
的两
根”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
【分析】根据题意,由等比数列的性质,分别验证充分性以及必要性即可得到结果.
【详解】设等比数列
的公比为
,因为
,
是方程
的两根,
所以
,
,所以
,又因为
,
则
,又因为
,所以
,即充分性成立;
反之,当
时,
不成立,则
,
不是方程
的两
根,即必要性不成立;
所以“
,
是方程
的两根”是“
”的充分不必要条件.
故选:A
2.(2023·广东广州·统考二模)已知向量
,
,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
【答案】A
【解析】若
,则
,即
,
当
,即
时,满足
,而
无意义,
所以“
”是“
”的充分不必要条件.
7
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故选:A
3.(2023·江苏常州·江苏省前黄高级中学校考二模)下列说法正确的是( )
A.“
”是“
”的充要条件
B.“
”是“
”的必要不充分条件
C.命题“
”的否定形式是“
”
D.“
”是“
”的充分不必要条件
【答案】B
【分析】利用不等式的性质判断A 的正误,利用正切函数的性质判断B 的正误,利用命题
的否定形式判断C 的正误,利用对数的定义判断D 的正误.
【详解】对A,若
中,
时
也成立,故A 错;
对B,当
时,
,故
,
若
,则
,故B 对;
对C,存在量词命题的否定是
,故C 错;
对D,若
均为负数,则
无意义,故D 错.
4.(2023·山东淄博·山东省淄博实验中学校考三模)已知集合
,
,则
为( )
A.
B.
或
C.
或
D.
或
【答案】C
【分析】先化简集合B,再利用集合的交集和补集运算求解.
【详解】解:因为
,则
或
,
8
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所以
或
,
或
故选:C
5.(2023·山东潍坊·三模)已知
为虚数单位,则“复数
是纯虚数”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
【分析】先根据复数的除法运算化简复数,再根据纯虚数的定义及充分条件和必要条件
的定义即可得解.
【详解】
,
因为复数
是纯虚数
所以
,即
,故
不同时为,
所以
,
当
时,
不是纯虚数,
所以“复数
是纯虚数”是“
”的充分不必要条件.
故选:A.
6.(2023·广东东莞·校考模拟预测)设
为数列
的前
项和.若
,则“
”是“
”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
9
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【答案】A
【解析】因为
为数列
的前
项和,且
,
所以当
时,
;
当
时,
;
所以
充分性:当
时,
.所以
;
;
.满足
,所以
充分性满足;
必要性:由
可得:
,
,
,符合
,但是不能
推出
.所以必要性不满足.
故“
”是“
”的充分不必要条件.
故选:A
7.(2023·山东德州·三模)已知
,
:向量
与
共线,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
【答案】A
【分析】先由向量共线求得
或
,进而可判断充分性和必要性.
【详解】若向量
与
共线,则
,解得
或
,
所以
是
的充分不必要条件.
故选:A.
10
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8.(2023·山东淄博·山东省淄博实验中学校考三模)下列说法正确的是( )
A.“
”是“
”的既不充分也不必要条件
B.命题“
,
”的否定是“
,
”
C.若
,则
D.
的最大值为
【答案】AD
【分析】利用充分条件、必要条件的定义判断A;利用全称量词命题的否定判断B;举例说
明判断C;利用对数函数单调性求出最值判断D 作答.
【详解】对于A,“若
,则
”是假命题,因为
,而
;“若
,则
”是假命题,
因为
,而
,即“
”是“
”的既不充分也不必要条件,A 正确;
对于B,命题“
,
”是全称量词命题,其否定是存在量词命题,
因此它的否定是“
,
”,B 错误;
对于C,当
时,
成立,因此
成立,不一定
有
,C 错误;
对于D,函数
的定义域为
,
,
而函数
在
上单调递增,因此当
时,
,D 正确.
故选:AD
9.(2023·广东惠州·统考模拟预测)“
”是“方程
表示双曲线”的
( )条件
11
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A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】因为方程
表示双曲线,所以
,解得
或
.
即
.
因为
是
的真子集,
所以“
”是“方程
表示双曲线”的充分不必要条件.
故选:B.
10.(2023 春·广东揭阳·高三校考开学考试)“
”是“直线
与直线
平行”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】若直线
与直线
平行,则
且
,
因为“
”
“
且
”,
但“
”
“
且
”,
因此,“
”是“直线
与直线
平行”的必要不充分条件.
故选:B.
11.(2023 春·广东·高三统考开学考试)设
,则“
”是“直线
与
直线
平行”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
12
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【解析】若直线
与直线
平行,
则
,解得
或
,
经检验
或
时两直线平行.
故“
”能得到“直线
与直线
平行”,但是 “直线
与直线
平行”不能得到“
”
故选:A
→➍专题训练←
一、命题的否定与否命题的区分
1.命题“
0,
x
,
1
sin x
x
x
”的否定是( )
A.
0,
x
,
1
sin x
x
x
B.
0,
x
,
1
sin x
x
x
≥
C.
0,
x
,
1
sin x
x
x
D.
,0
x
,
1
sin x
x
x
2.命题“若
1
a ,则
0
x
,使得
2
x
a
x
”的否命题为( )
A.若
1
a
,则
0
x
,
2
x
a
x
B.若
1
a
,则
0
x
,
2
x
a
x
C.若
1
a ,则
0
x
,
2
x
a
x
D.若
1
a ,则
0
x
,
2
x
a
x
【解析】(1)因为命题“
0,
x
,
1
sin x
x
x
”为全称命题,
所以该命题的否定是“
0,
x
,
1
sin x
x
x
”.故选:C.
(2)命题“若
1
a ,则
0
x
,使得
2
x
a
x
”的否命题为“若
1
a
,则
0
x
,
13
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2
x
a
x
”故选:A
3.命题“
0,
x
,
2
2
1
x
x
”的否定是( ).
A.
0
0,
x
,
0
2
0
2
1
x
x
B.
0
0,
x
,
0
2
0
2
1
x
x
C.
0,
x
,
2
2
1
x
x
D.
2
2
1
x
x
【解析】命题“
0,
x
,
2
2
1
x
x
”为全称量词命题,其否定为存在量词命题,
所以命题的否定为:
0
0,
x
,
0
2
0
2
1
x
x
.故选:A.
4.命题“若
2
2
0
x
y
,则
0
x
y
”的否命题为( )
A.若
2
2
0
x
y
,则
0
x
且
0
y
B.若
2
2
0
x
y
,则
0
x
或
0
y
C.若
2
2
0
x
y
,则
0
x
且
0
y
D.若
2
2
0
x
y
,则
0
x
或
0
y
【解析】设p 为原命题条件,q 为原命题结论,则否命题:若非p 则非q .
原命题“若
2
2
0
x
y
,则
0
x
y
”
故其否命题为: 若
2
2
0
x
y
,则
0
x
或
0
y
故选:D.
二、充分、必要分不清
5.(1)已知集合
lg 2
A
x y
x
,
,
B
a
,若x
A
是x
B
的必要不充分
条件,则实数a 的取值范围为( )
A.
2
a
B.
2
a
C.
2
a
D.
2
a
(2)(2020·陕西新城·西安中学高三月考(理))设p : 4
3
1
x
,q :
2
2
1
1
0
x
a
x
a a
,若
p
是
q
的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是
( )
14
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A.
1
0, 2
B.
1
0, 2
C.
1
,0
,
2
D.
1
,0
,
2
【解析】(1)
lg 2
2
0
2
A
x y
x
x
x
x x
,
,
B
a
,
由于x
A
是x
B
的必要不充分条件,
2
a
.故选:A.
(2)由非p 是非q 的必要而不充分条件,可知q 是p 的必要而不充分条件,即p 是q 充分
而不必要条件,解不等式4
3
1
x
,得
1 ,1
2
A
,解不等式
得
,
1
B
a a
,由题意知
1 ,1
2
A
是
,
1
B
a a
的
真子集,所以
1
{
2
1
1
a
a
,即
1
0
2
a
,故A
6.设aR ,则“
1
a ”是“
2
a
a
”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
【解析】求解二次不等式
2
a
a
可得:
1
a 或
0
a
,据此可知:
1
a 是
2
a
a
的充分不
必要条件.
故选:A.
7.已知命题p:a≤x≤a+1,命题q:x2-4x<0,若p 是q 的充分不必要条件,则a 的取值
范围是________.
【解析】令M={x|a≤x≤a+1},N={x|x2-4x<0}={x|0<x<4}.
∵p 是q 的充分不必要条件,∴M⫋N,∴
0
1
4
a
a
,解得0<a<3.故填
0,3
三、全称特称与最值
15
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8.已知函数
2
2
4
f
x
x
x
k
,
2
2
g x
x
x
.
(1)若对任意
3,3
x
,都有
f
x
g x
成立,求实数k 的取值范围;
(2)若存在
3,3
x
,使
f
x
g x
成立,求实数k 的取值范围;
(3)若对任意
1
2
,
3,3
x x
,都有
1
2
f x
g x
成立,求实数k 的取值范围.
【解析】(1)由题意得:
2
6
0
g x
f
x
x
x
k
对任意
3,3
x
恒成立,
即
2
6
k
x
x
对任意
3,3
x
恒成立,
当
3
x
时,
2
6
x
x
取得最大值27 ,
27
k
,即k 的取值范围为[
)
27,+
.
(2)由题意得:存在
3,3
x
,使得
2
6
0
g x
f
x
x
x
k
成立,
即存在
3,3
x
,使得
2
6
k
x
x
成立,
当
3
x 时,
2
6
x
x
取得最小值9
,
9
k
,即k 的取值范围为
9,
.
(3)由题意得:当
3,3
x
时,
max
min
f
x
g x
,
当
3
x
时,
max
18 12
30
f
x
k
k
;当
1
x
时,min
1
2
1
g x
,
30
1
k
,解得:
31
k
,即k 的取值范围为
31,.
9.已知函数
2
( )
f x
x
,
1
( )
( )
2
x
g x
m
.
(1)若对任意
1
1,3
x
,
2
0,2
x
都有
1
2
( )
(
)
f x
g x
≥
成立,求实数m 的取值范围;
(2)若对任意
2
0,2
x
,总存在
1
1,3
x
,使得
1
2
( )
(
)
f x
g x
≥
成立,求实数m 的取值
范围.
【解析】(1)由题设知:
1
2
min
max
f
x
g x
,
16
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∵
f
x 在
1,0
上递减,在
0,3 上递增,∴
1
min
0
0
f
x
f
又∵
g x 在
0,2 上递减,∴
2
max
0
1
g x
g
m
∴有0
1
m
,m 的范围为
1,
(2)由题设知
1
2
max
max
f
x
g x
,∴有
3
0
f
g
,即9
1
m
,∴M 的范围为
8,
四、综合训练
1.已知非零向量
,则“
”是“
”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.既不充分又不必要条件
【答案】B
【解析】若
,则
,推不出
;若
,则
必成
立,
故“
”是“
”的必要不充分条件
故选:B.
2.已知命题
﹔命题
﹐
,则下列命题中为真命题的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由于
,所以命题
为真命题;
由于
,所以
,所以命题
为真命题;
所以
为真命题,
、
、
为假命题.
故选:A.
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3.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.
4.等比数列
的公比为q,前n 项和为
,设甲:
,乙:
是递增数列,则(
)
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
【答案】B
【解析】由题,当数列为
时,满足
,
但是
不是递增数列,所以甲不是乙的充分条件.
若
是递增数列,则必有
成立,若
不成立,则会出现一正一负的情况,是
矛盾的,则
成立,所以甲是乙的必要条件.
故选:B.
5.命题“
”的否定是
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A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】因为全称命题的否定是特称命题,
所以命题“
,
”的否定为“
,
”.
故选D.
6.“
”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A
7.下列说法错误的是( )
A.“若x≠3,则x2﹣2x﹣3≠0”的逆否命题是“若x2﹣2x﹣3=0,则x=3”
B.“∀x∈R,x2﹣2x﹣3≠0”的否定是“∃x0∈R,x0
2﹣2x0﹣3=0”
C.“x>3”是“x2﹣2x﹣3>0”的必要不充分条件
D.“x<﹣1 或x>3” 是“x2﹣2x﹣3>0”的充要条件
【答案】C
【解析】根据命题“若p 则q”的逆否命题为“若
则
”,可知“若x≠3,则x2﹣2x
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﹣3≠0”的逆否命题是“若x2﹣2x﹣3=0,则x=3”,即A 正确;
根据全称命题的否定是特称命题可知,“∀x∈R,x2﹣2x﹣3≠0”的否定是“∃x0∈R,x0
2
﹣2x0﹣3=0,即B 正确;
不等式x2﹣2x﹣3>0 的解为x<﹣1 或x>3,故“x>3”可推出“x2﹣2x﹣3>0”,但
“x2﹣2x﹣3>0”推不出“x>3”,即“x>3”是“x2﹣2x﹣3>0”的充分不必要条件,C
错误,“x<﹣1 或x>3” 是“x2﹣2x﹣3>0”的充要条件,D 正确.
故选:C.
8.“
”是“方程
表示圆”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】方法一:因为方程
表示圆,,
所以
,解得
所以“
”是“
”的必要不充分条件.
故选:B.
方法二:方程
表示圆,
即
表示圆,则需
,解得
,
所以“
”是“
”的必要不充分条件.
故选:B.
9.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
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【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
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