y=lgx+lg(a-x)的定义域(其中a>0),若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是________.
解析 q:
由
∵p是q的充分不必要条件,∴a>3.
答案 (3,+∞)
类型一 充分条件、必要条件
【例1】指出下列命题中,p是q的什么条件?
(1)p:
x2=2x+1,q:
x=
;
(2)p:
a2+b2=0,q:
a+b=0;
(3)p:
x=1或x=2,q:
x-1=
;
(4)p:
sinα>sinβ,q:
α>β.
解
(1)∵x2=2x+1⇒x=
,
x=
⇒x2=2x+1,
∴p是q的必要不充分条件.
(2)∵a2+b2=0⇒a=b=0⇒a+b=0,
a+b=0⇒a2+b2=0,∴p是q的充分不必要条件.
(3)∵当x=1或x=2成立时,可得x-1=
成立,反过来,当x-1=
成立时,可以推出x=1或x=2,
∴p既是q的充分条件也是q的必要条件.
(4)由sinα>sinβ不能推出α>β,反过来由α>β也不能推出sinα>sinβ,∴p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件.
规律方法 一般地,定义法主要用于较简单的命题判断,集合法一般需对命题进行化简,等价法主要用于否定性命题.要判断p是否是q的充分条件,就要看p能否推出q,要判断p是否是q的必要条件,就要看q能否推出p.
【训练1】下列“若p,则q”形式的命题中,p是q的什么条件?
(充分不必要条件、必要不充分条件、既是充分条件也是必要条件、既不充分也不必要条件)
(1)若x=1,则x2-4x+3=0;
(2)若f(x)=x,则f(x)为增函数;
(3)若x为无理数,则x2为无理数;
(4)若x=y,则x2=y2;
(5)若两个三角形全等,则这两个三角形的面积相等;
(6)若a>b,则ac>bc.
解
(1)因为命题“若x=1,则x2-4x+3=0”是真命题,而命题“若x2-4x+3=0,则x=1”是假命题,所以p是q的充分条件,但不是必要条件,即p是q的充分不必要条件;
(2)∵p⇒q,而q⇒p,∴p是q的充分不必要条件.
(3)∵p⇒q,而q⇒p,∴p是q的必要不充分条件.
(4)∵p⇒q,而q⇒p,∴p是q的充分不必要条件.
(5)∵p⇒q,而q⇒p,∴p是q的充分不必要条件.
(6)∵p⇒q,而q⇒p,∴p是q的既不充分也不必要条件.
类型二 充分条件、必要条件与集合的关系(互动探究)
【例2】是否存在实数p,使4x+p<0是x2-x-2>0的充分条件?
如果存在,求出p的取值范围;否则,说明理由.
[思路探究]
探究点一 设集合A={x|x满足条件p},集合B={x|x满足条件q},若A⊆B,则p是q的什么条件?
q是p的什么条件?
提示:
p是q的充分条件,q是p的必要条件.
探究点二 不等式x2-x-2>0的解集是什么?
提示:
{x|x>2,或x<-1}.
解 由x2-x-2>0,解得x>2或x<-1.
令A={x|x>2或x<-1},
由4x+p<0,得B={x|x<-
}.
由题意得B⊆A,
即-
≤-1,即p≥4,
此时x<-
≤-1⇒x2-x-2>0,
∴当p≥4时,“4x+p<0”是“x2-x-2>0”的充分条件.
规律方法
(1)设集合A={x|x满足p},B={x|x满足q},则p⇒q可得A⊆B;q⇒p可得B⊆A;若p是q的充分不必要条件,则A
B.
(2)利用充分条件、必要条件求参数的取值范围的关键就是找出集合间的包含关系,要注意范围的临界值.
【训练2】已知M={x|(x-a)2<1},N={x|x2-5x-24<0},若M是N的充分条件,求a的取值范围.
解 由(x-a)2<1得,x2-2ax+(a-1)(a+1)<0,
∴a-1又由x2-5x-24<0得,-3∵M是N的充分条件,∴M⊆N,
∴
解得-2≤a≤7.
故a的取值范围是[-2,7].
[课堂小结]
1.充分条件、必要条件的判断方法:
(1)定义法:
直接利用定义进行判断.
(2)等价法:
利用逆否命题的等价性判断,即要证p⇒q,只需证它的逆否命题
綈q⇒綈p即可;同理要证p⇐q,只需证綈q⇐綈p即可.
(3)利用集合间的包含关系进行判断.
2.根据充分条件、必要条件求参数的取值范围时,主要根据充分条件、必要条件与集合间的关系,将问题转化为相应的两个集合之间的包含关系,然后建立关于参数的不等式(组)进行求解.
1.“-21或x<-1”的( )
A.充分条件但不是必要条件
B.必要条件但不是充分条件
C.既不是充分条件,也不是必要条件
D.既是充分条件,也是必要条件
解析 ∵-21或x<-1,且x>1或x<-1D⇒-21或x<-1”的既不充分条件,也不必要条件.
答案 C
2.设a,b是向量,则“|a|=|b|”是“|a+b|=|a-b|”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
答案 D
3.“a>b”是“a>|b|”的________条件.
解析 由a>|b|⇒a>b,而a>b推不出a>|b|.
答案 必要不充分
4.若“x0”的充分不必要条件,求m的取值范围.
解 由(x-1)(x-2)>0可得x>2或x<1,
由已知条件,知{x|x{x|x>2或x<1}.
∴m≤1.
基础过关
1.a<0,b<0的一个必要条件为( )
A.a+b<0B.a-b>0
C.
>1D.
<-1
解析 a+b<0⇒a<0,b<0,而a<0,b<0⇒a+b<0.
答案 A
2.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 若直线a直线b相交,则平面α和平面β相交;若平面α和平面β相交,那么直线a和直线b可能平行或异面或相交,故选A.
答案 A
3.已知p:
α≠β,q:
cosα≠cosβ,则p是q的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.既是充分条件,也是必要条件D.既不充分也不必要条件
解析 q⇒p成立,但p⇒/ q,∴p是q的必要不充分条件.
答案 B
4.设p:
12x>1,则p是q成立的________条件.
解析 当11,得x>0,∴q⇒p.
答案 充分不必要
5.设{an}是公比为q的等比数列,则“q>1”是“{an}为递增数列”的________条件.
解析 若q>1,则当a1=-1时,an=-qn-1,{an}为递减数列,所以“q>1”⇒“{an}为递增数列”;若{an}为递增数列,则当an=-
时,a1=-
,q=
<1,即“{an}为递增数列”⇒“q>1”.
答案 既不充分也不必要
6.下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中p是q的充分条件,哪些命题中p是q的必要条件?
(1)若a是无理数,则a+5是无理数;
(2)若x=3,则x2=9;
(3)若四边形的对角线相等,则四边形是平行四边形.
解
(1)因为命题“若a是无理数,则a+5是无理数”是真命题,所以“a是无理数”是“a+5是无理数”的充分条件;
又命题“若a+5是无理数,则a是无理数”是真命题,所以“a是无理数”是“a+5是无理数”的必要条件.
(2)因为命题“若x=3,则x2=9”是真命题,所以“x=3”是“x2=9”的充分条件;又命题“若x2=9,则x=3”是假命题,因此“x=3”不是“x2=9”的必要条件.
(3)因为命题“若四边形的对角线相等,则四边形是平行四边形”与命题“若四边形是平行四边形,则四边形的对角线相等”都是假命题,所以“四边形的对角线相等”既不是“四边形是平行四边形”的充分条件,也不是必要条件.
7.下列各题中,p是q的什么条件?
说明理由.
(1)p:
△ABC中,b2>a2+c2,q:
△ABC为钝角三角形;
(2)p:
△ABC有两个角相等,q:
△ABC是正三角形;
(3)p:
△ABC中,A≠30°,q:
sinA≠
.
解
(1)△ABC中,∵b2>a2+c2,∴cosB=
<0,∴B为钝角,即△ABC为钝角三角形,反之,若△ABC为钝角三角形,B可能为锐角,这时b2∴p⇒q,q⇒p,故p是q的充分不必要条件.
(2)有两个角相等不一定是等边三角形,反之一定成立,
∴p⇒q,q⇒p,故p是q的必要不充分条件.
(3)转化为△ABC中sinA=
是A=30°的什么条件.
∵A=30°⇒sinA=
,但是sinA=
⇒A=30°,
∴△ABC中sinA=
是A=30°的必要不充分条件,
即p是q的必要不充分条件.
8.设a,b为实数,那么“0或b>
”的什么条件?
解 ∵0∴当a>0,b>0时,a<
;当a<0,b<0时,b>
.
∴“0或b>
”的充分条件.
而取a=-1,b=1,显然有a<
,但不能推出0故“0或b>
”的充分而不必要条件.
能力提升
9.一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一个正根和一个负根的充分但不必要条件是( )
A.a<0B.a>0
C.a<-1D.a<1
解析 ∵一元二次方程ax2+2x+1=0(a≠0)有一个正根和一负根.
∴
即
⇔a<0.
本题要求的是充分不必要条件,由于{a|a<-1}{a|a<0},故选C.
答案 C
拾贝壳阅读答案10.设x,y是两个实数,命题:
“x,y中至少有一个数大于1”成立的充分但不必要条件是( )
新叶阅读答案A.x+y=2B.x+y>2
C.x2+y2>2D.xy>1
解析 对于选项A,当x=1,y=1时,满足x+y=2,但命题不成立;对于选项C、D,当x=-2,y=-3时,满足x2+y2>2,xy>1,但命题不成立,也不符合题意.
整百,整千加减法教学反思答案 B
11.不等式(a+x)(1+x)<0成立的一个充分而不必要条件是-2解析 根据充分条件,必要条件与集合间的包含关系,应有(-2,-1)
{x|(a+x)(1+x)<0},故有a>2.
政治考核答案 (2,+∞)
12.设α、β、γ为平面,m、n、l为直线,则对于下列条件:
①α⊥β,α∩β=l,m⊥l;②α∩γ=m,α⊥β,γ⊥β;
李笑来学习这里③α⊥γ,β⊥γ,m⊥α;④n⊥α,n⊥β,m⊥α.
歌唱学校热爱班级其中为m⊥β的充分条件的是________(将你认为正确的所有序号都填上).
《春雨》阅读答案小学解析 α∩γ=m,α⊥β,γ⊥β⇒m⊥β.n⊥α,n⊥β,m⊥α⇒m⊥β.
教学工作情况答案 ②④
13.命题p:
-2关于x的方程x2+mx+n=0有两个小于1的正根.试分析p是q的什么条件.
解 若关于x的方程x2+mx+n=0有两个小于1的正根,设为x1,x2,则0有0根据根与系数的关系
得
即-2教育调查报告小学反之,取m=-
,n=
,x2-
x+
=0,Δ=
-4×
<0,方程x2+mx+n=0无实根,所以p⇒/q.综上所述,p是q的必要不充分条件.
教师职业道德的核心探究创新
14.已知条件p:
|x-1|>a和条件q:
2x2-3x+1>0,求使p是q的充分不必要条件的最小正整数a.
解 依题意a>0.由条件p:
|x-1|>a
得x-1<-a,或x-1>a,
∴p:
x<1-a,或x>1+a.
由条件q:
2x2-3x+1>0,
得x<
,或x>1.
要使p是q的充分不必要条件,即“若p,则q”为真命题,逆命题为假命题,应有
解得a≥
.
令a=1,则p:
x<0,或x>2,
此时必有x<
,或x>1.
即p⇒q,反之不成立.∴最小正整数a=1.