高中数学选修1-1知识点精华与题目讲解

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所以q:-2≤x≤3,即集合B={x|-2≤x≤3}. 因为綈p?綈q,所以q?p,所以B?A, 3a≥3,??

所以?a≤-2,?a∈?.

??a>0

2.[变条件]将“q:实数x满足x2-x-6≤0”改为“q:实数x满足x2+3x≤0”其他条件不变,求实数a的取值范围.

解:由x2-4ax+3a2<0且a<0得3a

所以q:-3≤x≤0,即集合B={x|-3≤x≤0}. 因为綈q?綈p,所以p?q,所以A?B, 3a≥-3,??

所以?a≤0,?-1≤a<0.

??a<0所以a的取值范围是[-1,0).

充分条件与必要条件的应用技巧

(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题.

(2)求解步骤:先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解.

充要条件的证明 [典例] 试证: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<0. [证明] (1)必要性:因为方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根,所以Δ=b2-4ac>0,c

x1x2=a<0(x1,x2为方程的两根),所以ac<0.

c

(2)充分性:由ac<0可推得Δ=b2-4ac>0及x1x2=a<0(x1,x2为方程的两根).所以方程ax2+bx+c=0有两个相异实根,且两根异号, 即方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根.

综上所述,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<0.

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充要条件的证明思路

(1)在证明有关充要条件的问题时,通常从“充分性”和“必要性”两个方面来证明.在证明时,要注意:若证明“p的充要条件是q”,那么“充分性”是q?p,“必要性”是p?q;若证明“p是q的充要条件”,则与之相反.

(2)证明充要条件问题,其实质就是证明一个命题的原命题和其逆命题都成立.若不易直接证明,可根据命题之间的关系进行等价转换,然后加以证明.

[活学活用]

11

已知x,y都是非零实数,且x>y,求证:<的充要条件是xy>0.

xyy-x1111

证明:(1)必要性:由<,得-<0,即<0,

xyxyxy又由x>y,得y-x<0,所以xy>0. (2)充分性:由xy>0及x>y, xy11

得xy>xy,即x

11

综上所述,<的充要条件是xy>0.

xy

层级一 学业水平达标

1.设{an}是公比为q的等比数列,则“q>1”是“{an}为递增数列”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:选D 当数列{an}的首项a1<0时,若q>1,则数列{an}是递减数列;当数列{an}的首项a1<0时,要使数列{an}为递增数列,则0<q<1,所以“q>1”是“数列{an}为递增数列”的既不充分也不必要条件.故选D.

2.设甲、乙、丙是三个命题,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件但不是乙的必要条件,那么( )

A.丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件 B.丙是甲的必要条件,但不是甲的充分条件 C.丙是甲的充要条件

D.丙既不是甲的充分条件,也不是甲的必要条件 解析:选A 因为甲是乙的必要条件,所以乙?甲.

又因为丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,所以丙?乙,但乙

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丙,如图. 综上,有丙?甲,但甲

丙,

即丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件.

ab

3.设a,b都是非零向量,下列四个条件中,使=成立的充分条件是( )

|a||b|A.a=-b C.a=2b

B.a∥b

D.a∥b且|a|=|b|

abab

解析:选C 对于A,当a=-b时,≠;对于B,注意当a∥b时,与可能不

|a||b||a||b|a2bb

相等;对于C,当a=2b时,==;对于D,当a∥b,且|a|=|b|时,可能有a=-b,

|a||2b||b|abab

此时≠.综上所述,使=成立的充分条件是a=2b.

|a||b||a||b|

4.设φ∈R,则“φ=0”是“f(x)=cos(x+φ)(x∈R)为偶函数”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

解析:选A φ=0时,函数f(x)=cos(x+φ)=cos x是偶函数, 而f(x)=cos(x+φ)是偶函数时,φ=π+kπ(k∈Z).

故“φ=0”是“函数f(x)=cos(x+φ)为偶函数”的充分不必要条件. 5.使|x|=x成立的一个必要不充分条件是( ) A.x≥0 C.log2(x+1)>0

解析:选B ∵|x|=x?x≥0,

∴选项A是充要条件.选项C,D均不符合题意. 对于选项B,∵由x2≥-x得x(x+1)≥0, ∴x≥0或x≤-1.

故选项B是使|x|=x成立的必要不充分条件.

6.如果命题“若A,则B”的否命题是真命题,而它的逆否命题是假命题,则A是B的________________条件.

解析:因为逆否命题为假,所以原命题为假,即A?/ B. 又因否命题为真,所以逆命题为真,即B?A, 所以A是B的必要不充分条件. 答案:必要不充分

7.条件p:1-x<0,条件q:x>a,若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是________.

B.x2≥-x D.2x<1

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解析:p:x>1,若p是q的充分不必要条件,则p?q,但q是q对应集合的真子集,所以a<1.

答案:(-∞,1) 8.下列命题:

①“x>2且y>3”是“x+y>5”的充要条件;

p,也就是说,p对应集合

②b2-4ac<0是一元二次不等式ax2+bx+c<0解集为R的充要条件; ③“a=2”是“直线ax+2y=0平行于直线x+y=1”的充分不必要条件; ④“xy=1”是“lg x+lg y=0”的必要不充分条件. 其中真命题的序号为______________.

解析:①x>2且y>3时,x+y>5成立,反之不一定,如x=0,y=6.所以“x>2且y>3”是“x+y>5”的充分不必要条件;

②不等式解集为R的充要条件是a<0且b2-4ac<0,故②为假命题;

a2

③当a=2时,两直线平行,反之,若两直线平行,则=,∴a=2.因此,“a=2”是

11“两直线平行”的充要条件;

④lg x+lg y=lg(xy)=0,∴xy=1且x>0,y>0.

所以“lg x+lg y=0”成立,xy=1必成立,反之不然. 因此“xy=1”是“lg x+lg y=0”的必要不充分条件. 综上可知,真命题是④. 答案:④

9.下列命题中,判断条件p是条件q的什么条件. (1)p:|x|=|y|,q:x=y;

(2)p:△ABC是直角三角形,q:△ABC是等腰三角形; (3)p:四边形的对角线互相平分,q:四边形是矩形;

(4)p:圆x2+y2=r2与直线ax+by+c=0相切,q:c2=(a2+b2)r2. 解:(1)∵|x|=|y|

x=y,但x=y?|x|=|y|,

∴p是q的必要不充分条件. (2)∵△ABC是直角三角形△ABC是等腰三角形

△ABC是等腰三角形,

△ABC是直角三角形,

∴p是q的既不充分也不必要条件. (3)∵四边形的对角线互相平分

四边形是矩形,

四边形是矩形?四边形的对角线互相平分, ∴p是q的必要不充分条件.

(4)若圆x2+y2=r2与直线ax+by+c=0相切,则圆心到直线ax+by+c=0的距离等于

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