第一章 1201Word文件下载.docx
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反过来A⊆B,则A∩B=A,故选C.
答案 C
3.“x>1”是“log
(x+2)<0”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 由x>1⇒x+2>3⇒log
(x+2)<0,log
(x+2)<0⇒x+2>1⇒x>-1,
类型二 充要条件的证明(互动探究)
【例2】求证:
方程x2+(2k-1)x+k2=0的两个根均大于1的充要条件是k<
-2.
[思路探究]
探究点一 证明充分性时,条件和结论分别是什么?
条件:
k<
-2;
结论:
方程x2+(2k-1)x+k2=0的两根均大于1.
探究点二 在Δ≥0的条件下,
能否推出
?
若不能,该怎样推证?
⇒
证明 充分性:
当k<
-2时,
Δ=(2k-1)2-4k2=1-4k>
0.
设方程x2+(2k-1)x+k2=0的两个根为x1,x2.
则(x1-1)(x2-1)=x1x2-(x1+x2)+1=k2+2k-1+1=k(k+2)>
又(x1-1)+(x2-1)=(x1+x2)-2=-(2k-1)-2=-2k-1>
0,
∴x1-1>
0,x2-1>
∴x1>
1,x2>
1.
必要性:
若方程x2+(2k-1)x+k2=0有两个大于1的根,不妨设两个根为x1,x2,则
即
解得k<
综上可知,方程x2+(2k-1)x+k2=0有两个大于1的根的充要条件为k<
规律方法 一般地,证明“p成立的充要条件为q”时,在证充分性时应以q为“已知条件”,p是该步中要证明的“结论”,即q⇒p;
证明必要性时则是以p为“已知条件”,q为该步中要证明的“结论”,即p⇒q.
【训练2】求关于x的方程ax2+x+1=0至少有一个负实根的充要条件.
解
(1)当a=0时,解得x=-1,满足条件;
(2)当a≠0时,显然方程没有零根,若方程有两异号实根,则a<
0;
若方程有两个负的实根,
则必须满足
⇒0<
a≤
.
综上,若方程至少有一个负的实根,则a≤
反之,若a≤
,则方程至少有一个负的实根.
因此,关于x的方程ax2+x+1=0至少有一个负实根的充要条件是a≤
[课堂小结]
1.充要条件的判断有三种方法:
定义法、等价命题法、集合法.
2.充要条件的证明与探求
(1)充要条件的证明分充分性和必要性的证明.在证明时要注意两种叙述方式的区别;
①p是q的充要条件,则由p⇒q证的是充分性,由q⇒p证的是必要性;
②p的充要条件是q,则p⇒q证的是必要性,由q⇒p证的是充分性.
(2)探求充要条件,可先求出必要条件,再证充分性;
如果能保证每一步的变形转化过程都可逆,也可以直接求出充要条件.
1.对于非零向量a,b,“a+b=0”是“a∥b”的( )
解析 当a+b=0时,得a=-b,所以a∥b,但若a∥b,不一定有a+b=0.
答案 A
2.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=-2B.m=2C.m=-1D.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f(x)=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是m=-2.
3.已知直线l1:
x+ay+6=0和l2:
(a-2)x+3y+2a=0,则l1∥l2的充要条件是a=________,
解析 由1×
3-a×
(a-2)=0得a=3或-1,
而a=3时,两条直线重合,所以a=-1.
答案 -1
4.证明:
a,b,c成等差数列的充要条件是a+c=2b.
a+c=2b⇒b-a=c-b⇒a,b,c成等差数列;
a,b,c成等差数列⇒b-a=c-b⇒a+c=2b.
基础过关
1.“x,y均为奇数”是“x+y为偶数”的( )
解析 当x,y均为奇数时,一定可以得到x+y为偶数;
但当x+y为偶数时,不一定必有x,y均为奇数,也可能x,y均为偶数.
2.设{an}是等比数列,则“a1<
a2<
a3”是“数列{an}是递增数列”的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
解析 {an}为等比数列,an=a1·
qn-1,由a1<
a3,得a1<
a1q<
a1q2,即a1>
0,q>
1或a1<
0,0<
q<
1,则数列{an}为递增数列.反之也成立.
3.设x∈R,则“x>
”是“2x2+x-1>0”的( )
解析 因为{x|2x2+x-1>0}={x|x>
,或x<-1},所以{x|x>
}
{x|2x2+x-1>0},故选A.
4.设a,b为向量,则“|a·
b|=|a||b|”是“a∥b”的________条件.
解析 由数量积的定义可得cosθ=±
1,所以a∥b.
答案 充分必要
5.设n∈N*,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=________.
解析 已知方程有根,由判别式Δ=16-4n≥0,解得n≤4,又n∈N*,逐个分析,当n=1,2时,方程没有整数根;
而当n=3时,方程有整数根1,3;
当n=4时,方程有整数根是2.
答案 3或4
6.求不等式ax2+2x+1>
0恒成立的充要条件.
解 当a=0时,2x+1>
0不恒成立.
当a≠0时,ax2+2x+1>
0恒成立⇔
⇔a>
所以不等式ax2+2x+1>
0恒成立的充要条件是a>
7.已知关于x的方程x2-mx+2m-3=0,求使方程有两个大于1的实根的充要条件.
解 设方程x2-mx+2m-3=0的两根分别为x1,x2,由题意知
⇔
⇔m≥6.
即使方程有两个大于1的实根的充要条件为m≥6.
8.已知x,y都是非零实数,且x>
y,求证:
<
的充要条件是xy>
证明
(1)必要性:
由
,得
-
0,即
又由x>
y,得y-x<
0,所以xy>
(2)充分性:
由xy>
0及x>
y,
得
>
,即
综上所述,
能力提升
9.在△ABC中,“△ABC为钝角三角形”是“
·
0”的( )
解析 当△ABC为钝角三角形时,角A,B,C中的任何一个都有可能是钝角,不一定有
但当
0时,A为钝角,△ABC一定是钝角三角形.
答案 B
10.设m,n为非零向量,则“存在负数λ,使得m=λn”是“m·
n<
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
解析 存在负数λ,使得m=λn,则m·
n=λn·
n=λ|n|2<
0,因而是充分条件,反之m·
0,不能推出m,n方向相反,则不是必要条件.
11.下列不等式:
①x<
1;
②0<
x<
③-1<
④-1<
其中,可以为x2<
1的一个充分条件的所有序号为________.
解析 由于x2<
1,即-1<
1,①显然不能使-1<
1一定成立,②③④满足题意.
答案 ②③④
12.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,∵|2x-3|≥0,
∴a<
答案 a<
13.求证:
一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<
(由ac<
0推证方程有一正根和一负根)
∵ac<
∴一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式Δ=b2-4ac>
0.∴方程一定有两不等实根,设为x1,x2,
则x1x2=
0,∴方程的两根异号.
即方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根.
(由方程有一正根和一负根推证ac<
0)
∵方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根,设为x1,x2,
则由根与系数的关系得x1x2=
0,即ac<
综上可知,一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<
探究创新
14.设x,y∈R,求证|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件是xy≥0.
如果xy≥0,则有xy=0和xy>
0两种情况,当xy=0时,不妨设x=0,得|x+y|=|y|,
|x|+|y|=|y|,∴等式成立.
当xy>
0,即x>
0,y>
0或x<
0,y<
0时.
又当x>
0时,
|x+y|=x+y,|x|+|y|=x+y,∴等式成立.
当x<
0时,|x+y|=-(x+y),
|x|+|y|=-x-y=-(x+y),∴等式成立.
总之,当xy≥0时,|x+y|=|x|+|y|成立.
若|x+y|=|x|+|y|且x,y∈R,
得|x+y|2=(|x|+|y|)2,
即x2+2xy+y2=x2+y2+2|x|·
|y|,
∴|xy|=xy,
∴xy≥0.
综上可知,xy≥0是等式|x+y|=|x|+|y|成立的充要条件.