第一章 常用逻辑用语 1.2 充分条件与必要条件
A级 基础巩固
一、选择题
1.“α=π1
6”是“cos 2α=2”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
解析:由cos 2α=1
2,可得α=kπ±π6(k∈Z),故选A.答案:A
2.(2016·天津卷)设x>0,y∈R,则“x>y”是“x>|y|”的( A.充要条件 B.充分而不必要条件 C.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
解析:当x=1,y=-2时,x>y,但x>|y|不成立; 若x>|y|,因为|y|≥y,所以x>y. 所以x>y是x>|y|的必要而不充分条件. 答案:C
3.x2<4的必要不充分条件是( ) A.0<x≤2
B.-2<x<0
)
C.-2≤x≤2 D.1<x<3
解析:x2<4即-2<x<2,因为-2<x<2能推出-2≤x≤2,而-2≤x≤2不能推出-2<x<2,所以x2<4的必要不充分条件是-2≤x≤2.
答案:C
4.(2016·山东卷)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”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:由题意知a?α,b?β,若a,b相交,则a,b有公共点,从而α,β有公共点,可得出α,β相交;反之,若α,β相交,则a,b的位置关系可能为平行、相交或异面.因此“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选A.
答案:A
5.函数f(x)=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是( )
A.m=2 C.m=-1
B.m=-2 D.m=1
解析:当m=-2时,f(x)=x2-2x+1, 其图象关于直线x=1对称,反之也成立,
所以函数f(x)=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是m=-2.
答案:B
二、填空题
6.设a,b是实数,则“a+b>0”是“ab>0”的_____________条件.
解析:若a+b>0,取a=3,b=-2,则ab>0不成立; 反之,若a=-2,b=-3,则a+b>0也不成立, 因此“a+b>0”是“ab>0”的既不充分也不必要条件. 答案:既不充分也不必要条件
7.关于x的不等式|2x-3|>a的解集为R的充要条件是________.
解析:由题意知|2x-3|>a恒成立. 因为|2x-3|≥0,所以 a<0. 答案:a<0
8.对任意实数a,b,c,给出下列命题: ①“a=b”是“ac=bc”的充要条件;
②“b-2是无理数”是“b是无理数”的充要条件; ③“a>b”是“a2>b2”的充分条件; ④“a<5”是“a<3”的必要条件. 其中真命题的序号是________. 解析:①中由“a=b”可得ac=bc,
但由“ac=bc”得不到“a=b”,所以不是充要条件; ②是真命题;
③中a>b时,a2>b2不一定成立,所以③是假命题; ④中由“a<5”得不到“a<3”, 但由“a<3”可以得出“a<5”,
所以“a<5”是“a<3”的必要条件,是真命题.
答案:②④ 三、解答题
9.已知p:-4<x-a<4,q:(x-2)(x-3)<0,且q是p的充分而不必要条件,试求a的取值范围.
解:设q,p表示的范围为集合A,B,则A=(2,3),B=(a-4,a+4).由于q是p的充分而不必要要件,则有A
??a-4<2,或?解得-1≤a≤6. ?a+4≥3,?
??a-4≤2,
B,即?
??a+4>3
10.求证:关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为1的充要条件是a+b+c=0.
证明:必要性:因为方程ax2+bx+c=0有一个根为1, 所以x=1满足方程ax2+bx+c=0,即a+b+c=0. 充分性:因为a+b+c=0,所以c=-a-b, 代入方程ax2+bx+c=0中可得ax2+bx-a-b=0, 即(x-1)(ax+a+b)=0.
故方程ax2+bx+c=0有一个根为1.
所以关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为1的充要条件是a+b+c=0.
B级 能力提升
1
1.m=是直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2)y
2-3=0相互垂直的( )
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
15335
解析:当m=时,两直线为x+y+1=0和-x+y-3=0,
22222两直线斜率之积为-1,两直线垂直;而当两直线垂直时,(m+2)(m-2)+3m(m+2)=0,即2(m+2)(2m-1)=0,所以 m=-2或m= 1
.所以 为充分不必要条件. 2
答案:B
2.已知p:不等式x2+2x+m>0的解集为R;q:指数函数f(x)
?1?x
=?m+4?为增函数,则p是q成立的________条件. ??
解析:p:不等式x2+2x+m>0的解集为R,
?1?x
即Δ=4-4m<0,m>1;q:指数函数f(x)=?m+4?为增函数,
??
13
即m+>1,m>,则p是q成立的充分不必要条件.
44
答案:充分不必要
3.已知p:-2≤x≤10,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),若綈p是綈q的充分不必要条件.求实数m的取值范围.
解:p:-2≤x≤10.q:x2-2x+1-m2≤0(m>0)?[x-(1-m)][x-(1+m)]≤0(m>0)?1-m≤x≤1+m(m>0).
因为綈p是綈q的充分不必要条件,所以q是p的充分不必要条件,即{x|1-m≤x≤1+m}
??1-m>-2,
? ?1+m≤10,?
??1-m≥-2,
{x|-2≤x≤10},故有?或
??1+m<-10
解得m≤3.又m>0,所以实数m的取值范围为{m|0<m≤3}.
本题还可用以下方法求解.
因为p:-2≤x≤10,所以綈p:x<-2或x>10.
q:x2-2x+1-m2≤0(m>0)?[x-(1-m)][x-(1+m)]≤0(m>0)?1-m≤x≤1+m(m>0),
綈q:x<1-m或x>1+m(m>0).因为綈p是綈q的充分不必要条件,所以
{x|x<-2或x>10}{x|x<1-m或x>1+m},
??1-m≥-2,??1-m>-2,故有?或?
???1+m<10?1+m≤10,
解得m≤3.又m>0,所以实数m的取值范围为{m|0<m≤3}.
本题还可用以下方法求解.
因为p:-2≤x≤10,所以綈p:x<-2或x>10.
q:x2-2x+1-m2≤0(m>0)?[x-(1-m)][x-(1+m)]≤0(m>0)?1-m≤x≤1+m(m>0),
綈q:x<1-m或x>1+m(m>0).因为綈p是綈q的充分不必要条件,所以
{x|x<-2或x>10}{x|x<1-m或x>1+m},
??1-m≥-2,??1-m>-2,故有?或?
???1+m<10?1+m≤10,
解得m≤3.又m>0,所以实数m的取值范围为{m|0<m≤3}.
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