§1.2 命题及充要条件
2014高考会这样考 1.考查四种命题的意义及相互关系;2.考查对充分条件、必要条件、充要条件等概念的理解,主要以客观题的形式出现;3.在解答题中考查命题或充要条件.
复习备考要这样做 1.在解与命题有关的问题时,要理解命题的含义,准确地分清命题的条件与结论;2.注意条件之间关系的方向性、充分条件与必要条件方向正好相反;3.注意等价命题的应用.
1. 命题的定义
能够判断真假,用文字或符号表述的语句叫做命题. 2. 四种命题及相互关系
原命题是真命题,则它的逆否命题是真命题. 3. 充分条件与必要条件
(1)如果p?q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件; (2)如果p?q,且q?p,则p是q的充要条件. [难点正本 疑点清源] 1. 等价命题和等价转化
(1)逆命题与否命题互为逆否命题; (2)互为逆否命题的两个命题同真假;
(3)当判断原命题的真假比较困难时,可以转化为判断它的逆否命题的真假. 2. 集合与充要条件
设集合A={x|x满足条件p},B={x|x满足条件q},则有
(1)若A?B,则p是q的充分条件,若A?B,则p是q的充分不必要条件; (2)若B?A,则p是q的必要条件,若B?A,则p是q的必要不充分条件; (3)若A=B,则p是q的充要条件;
(4)若A?B,且B?A,则p是q的既不充分也不必要条件.
1. 下列命题:
①“全等三角形的面积相等”的逆命题; ②“若ab=0,则a=0”的否命题;
③“正三角形的三个角均为60°”的逆否命题. 其中真命题的序号是________. 答案 ②③
解析 ①“全等三角形的面积相等”的逆命题为“面积相等的三角形全等”,显然该命题为假命题;②“若ab=0,则a=0”的否命题为“若ab≠0,则a≠0”,而由ab≠0,可得a,b都不为零,故a≠0,所以该命题是真命题;③因为原命题“正三角形的三个角均为60°”是一个真命题,故其逆否命题也是一个真命题. 11
2. “x>2”是“<”的________条件.
x2
答案 充分不必要
x211
解析 ①x>2?2x>0?>?<,
2x2xx211
∴“x>2”是“<”的充分条件.
x211
②2D?/x>2. x2
11
∴“x>2”是“<”的不必要条件.
x2
a+b
3. 已知a,b∈R,则“a=b”是“=ab”的____________条件.
2
答案 必要不充分
a+ba+b
解析 因为若a=b<0,则≠ab,所以充分性不成立;反之,因为=ab?a=
22a+b
b?a=b≥0,所以必要性成立,故“a=b”是“=ab”的必要不充分条件.
24. (2011·天津改编)设集合A={x∈R|x-2>0},B={x∈R|x<0},C={x∈R|x(x-2)>0},则
“x∈A∪B”是“x∈C”的______________条件. 答案 充要
解析 因为A={x|x-2>0}={x|x>2}=(2,+∞), B={x|x<0}=(-∞,0),
所以A∪B=(-∞,0)∪(2,+∞), C={x|x(x-2)>0}={x|x<0或x>2} =(-∞,0)∪(2,+∞).
即A∪B=C.故“x∈A∪B”是“x∈C”的充要条件.
5. (2012·天津改编)设φ∈R,则“φ=0”是“f(x)=cos(x+φ)(x∈R)为偶函数”的
______________条件. 答案 充分不必要
解析 若φ=0,则f(x)=cos x是偶函数, 但是若f(x)=cos(x+φ)是偶函数,则φ=π也成立.
故“φ=0”是“f(x)=cos(x+φ)(x∈R)为偶函数”的充分不必要条件.
题型一 四种命题及真假判断
例1 已知命题“若函数f(x)=ex-mx在(0,+∞)上是增函数,则m≤1”,则下列结论正
确的是________.(填序号)
①否命题“若函数f(x)=ex-mx在(0,+∞)上是减函数,则m>1”是真命题; ②逆命题“若m≤1,则函数f(x)=ex-mx在(0,+∞)上是增函数”是假命题; ③逆否命题“若m>1,则函数f(x)=ex-mx在(0,+∞)上是减函数”是真命题; ④逆否命题“若m>1,则函数f(x)=ex-mx在(0,+∞)上不是增函数”是真命题. 思维启迪:根据四种命题的定义判断一个原命题的逆命题、否命题、逆否命题的表达格式.当命题较简单时,可直接判断其真假,若命题本身复杂或不易直接判断时,可利用其等价命题——逆否命题进行真假判断. 答案 ④
解析 命题“若函数f(x)=ex-mx在(0,+∞)上是增函数,则m≤1”是真命题,所以其逆否命题“若m>1,则函数f(x)=ex-mx在(0,+∞)上不是增函数”是真命题. 探究提高 (1)熟悉四种命题的概念是正确书写或判断四种命题真假的关键;(2)根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等价命题的真假;(3)认真仔细读题,必要时举特例.
有下列四个命题:
①“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题; ②“全等三角形的面积相等”的否命题;
③“若q≤1,则x2+2x+q=0有实根”的逆否命题; ④“不等边三角形的三个内角相等”的逆命题. 其中真命题的序号为________. 答案 ①③
解析 ①的逆命题是“若x,y互为相反数,则x+y=0”,真;②的否命题是“不全等
的三角形的面积不相等”,假;③若q≤1,则Δ=4-4q≥0,所以x2+2x+q=0有实根,其逆否命题与原命题是等价命题,真;④的逆命题是“三个内角相等的三角形是不等边三角形”,假. 题型二 充要条件的判断
例2 若f(x)=ax2+bx+c (a>0,x∈R),f(-1)=0,则“b<-2a”是“f(2)<0成立”的什么
条件.
思维启迪:由f(-1)=0,得a-b+c=0.
下面只要判定“b<-2a”是“4a+2b+c<0”成立的什么条件. 解 “b<-2a”是“f(2)<0成立”的充分不必要条件. 证明如下:
∵f(-1)=0,∴a-b+c=0,
∴c=b-a,∴f(2)=4a+2b+c=3a+3b. 若b<-2a,
则f(2)=3a+3b<3a+3×(-2a) =-3a<0 (a>0).
反之,若f(2)=4a+2b+c=3a+3b<0,则b<-a. ∵a>0,∴推不出b<-2a.
故“b<-2a”是“f(2)<0成立”的充分不必要条件.
探究提高 判断p是q的什么条件,需要从两方面进行分析:一是由条件p能否推得条件q;二是由条件q能否推得条件p.对于带有否定性的命题或比较难判断的命题,除借助集合思想把抽象、复杂问题形象化、直观化外,还可利用原命题和逆否命题、逆命题和否命题的等价性,转化为判断它的等价命题.
给出下列命题:
①“数列{an}为等比数列”是“数列{anan+1}为等比数列”的充分不必要条件; ②“a=2”是“函数f(x)=|x-a|在区间[2,+∞)上为增函数”的充要条件;
③“m=3”是“直线(m+3)x+my-2=0与直线mx-6y+5=0互相垂直”的充要条件; ④设a,b,c分别是△ABC三个内角A,B,C所对的边,若a=1,b=3,则“A=30°”是“B=60°”的必要不充分条件. 其中真命题的序号是________. .答案 ①④
解析 对于①,当数列{an}为等比数列时,易知数列{anan+1}是等比数列,但当数列 {anan+1}为等比数列时,数列{an}未必是等比数列,如数列1,3,2,6,4,12,8显然不是等比数列,而相应的数列3,6,12,24,48,96是等比数列,因此①正确;对于②,当a≤2时,函数f(x)=|x-a|在区间[2,+∞)上是增函数,因此②不正确;对于③,当m=3时,相应的
两条直线互相垂直,反之,这两条直线垂直时,不一定有m=3,也可能m=0.因此③不bsin B1
正确;对于④,由题意得==3,若B=60°,则sin A=,注意到b>a,故A=30°,
asin A2反之,当A=30°时,有sin B=上所述,真命题的序号是①④. 题型三 利用充要条件求参数
例3 已知集合M={x|x<-3或x>5},P={x|(x-a)·(x-8)≤0}.
(1)求实数a的取值范围,使它成为M∩P={x|5 (2)求实数a的一个值,使它成为M∩P={x|5 (2)求实数a的一个值,使它成为M∩P={x|5 解 设A={x|x2-4x-5≤0}={x|-1≤x≤5},B={x|-a+3 从而有A?B.故? ?a+3>5,? 3 ,由于b>a,所以B=60°或B=120°,因此④正确.综2 解得a>4. 等价转化思想在充要条件关系中的应用 x-1?典例:(14分)已知p:?1-≤2,q:x2-2x+1-m2≤0 (m>0),且綈p是綈q的必要而 3?? 不充分条件,求实数m的取值范围. 审题视角 (1)先求出两命题的解集,即将命题化为最简. (2)再利用命题间的关系列出关于m的不等式或不等式组,得出结论.