1第2讲命题及其关系、充分条件与必要条件1.命题用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题及其关系(1)四种命题间的相互关系(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.3.充分条件、必要条件与充要条件的概念若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p是q的充分不必要条件p⇒q且⇒/pp是q的必要不充分条件p⇒/q且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分也不必要条件p⇒/q且q⇒/p[疑误辨析]判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“x2+2x-3<0”是命题.()(2)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则﹁q”.()(3)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.()(4)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.()(5)q不是p的必要条件时,“p⇒/q”成立.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)√(5)√[教材衍化]1.(选修2-1P12A组T2改编)命题“若x2y2,则xy”的逆否命题是________,是2________命题(填“真”或“假”)解析:根据原命题和逆否命题的条件和结论的关系得命题“若x2y2,则xy”的逆否命题是“若x≤y,则x2≤y2”.答案:若x≤y,则x2≤y2假2.(选修2-1P12A组T3改编)设x∈R,则“2-x≥0”是“(x-1)2≤1”的________条件.解析:2-x≥0,则x≤2,(x-1)2≤1,则-1≤x-1≤1,即0≤x≤2,据此可知,“2-x≥0”是“(x-1)2≤1”的必要不充分条件.答案:必要不充分[易错纠偏](1)命题的条件与结论不明确;(2)对充分必要条件判断错误.1.命题“若a2+b2=0,a,b∈R,则a=b=0”的逆否命题是________.答案:若a≠0或b≠0,a,b∈R,则a2+b2≠02.条件p:xa,条件q:x≥2.(1)若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围是________;(2)若p是q的必要不充分条件,则a的取值范围是________.解析:设A={x|xa},B={x|x≥2},(1)因为p是q的充分不必要条件,所以AB,所以a≥2;(2)因为p是q的必要不充分条件,所以BA,所以a2.答案:(1)a≥2(2)a2四种命题的相互关系及真假判断(1)(2020·浙江重点中学模拟)已知命题p:“正数a的平方不等于0”,命题q:“若a不是正数,则它的平方等于0”,则q是p的()A.逆命题B.否命题C.逆否命题D.否定(2)(2020·温州模拟)命题“若x2+y2=0,x,y∈R,则x=y=0”的逆否命题是()A.若x≠y≠0,x,y∈R,则x2+y2=0B.若x=y≠0,x,y∈R,则x2+y2≠03C.若x≠0且y≠0,x,y∈R,则x2+y2≠0D.若x≠0或y≠0,x,y∈R,则x2+y2≠0【解析】(1)命题p:“正数a的平方不等于0”可写成“若a是正数,则它的平方不等于0”,从而q是p的否命题,故选B.(2)将原命题的条件和结论否定,并互换位置即可.由x=y=0知x=0且y=0,其否定是x≠0或y≠0.【答案】(1)B(2)D(1)写一个命题的其他三种命题时需关注2点①对于不是“若p,则q”形式的命题,需先改写.②若命题有大前提,写其他三种命题时需保留大前提.[提醒]四种命题的关系具有相对性,一旦一个命题定为原命题,相应的也就有了它的“逆命题”“否命题”“逆否命题”.(2)判断命题真假的2种方法①直接判断:判断一个命题为真命题,要给出严格的推理证明;说明一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.②间接判断: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.1.命题“若a2b2,则ab”的否命题是()A.若a2b2,则a≤bB.若a2≤b2,则a≤bC.若a≤b,则a2b2D.若a≤b,则a2≤b2解析:选B.根据命题的否命题若“﹁p,则﹁q”知选B.2.下列命题中为真命题的是()A.命题“若x>1,则x2>1”的否命题B.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题D.命题“若1x>1,则x>1”的逆否命题解析:选B.对于A,命题“若x>1,则x2>1”的否命题为“若x≤1,则x2≤1”,易知当x=-2时,x2=4>1,故为假命题;对于B,命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题为“若x>|y|,则x>y”,分析可知为真命题;对于C,命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题为“若x≠1,则x2+x-2≠0”,易知当x=-2时,x2+x-2=0,故为假命题;对于D,命题“若1x>1,则x>1”的逆否命题为“若x≤1,则1x≤1”,易知为假命题,故选B.4充分条件、必要条件的判断(高频考点)充分条件、必要条件的判断是高考命题的热点,常以选择题的形式出现,作为一个重要载体,考查的知识面很广,几乎涉及数学知识的各个方面.主要命题角度有:(1)判断指定条件与结论之间的关系;(2)与命题的真假性相交汇命题.角度一判断指定条件与结论之间的关系(1)(2019·高考浙江卷)设a0,b0,则“a+b≤4”是“ab≤4”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(2)(2018·高考浙江卷)已知平面α,直线m,n满足m⊄α,n⊂α,则“m∥n”是“m∥α”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】(1)通解:因为a0,b0,所以a+b≥2ab,由a+b≤4可得2ab≤4,解得ab≤4,所以充分性成立;当ab≤4时,取a=8,b=13,满足ab≤4,但a+b4,所以必要性不成立,所以“a+b≤4”是“ab≤4”的充分不必要条件.故选A.优解:在同一坐标系内作出函数b=4-a,b=4a的图象,如图,则不等式a+b≤4与ab≤4表示的平面区域分别是直线a+b=4及其左下方(第一象限中的部分)与曲线b=4a及其左下方(第一象限中的部分),易知当a+b≤4成立时,ab≤4成立,而当ab≤4成立时,a+b≤4不一定成立.故选A.(2)若m⊄α,n⊂α,m∥n,由线面平行的判定定理知m∥α.若m∥α,m⊄α,n⊂α,不一定推出m∥n,直线m与n可能异面,故“m∥n”是“m∥α”的充分不必要条件.故选A.【答案】(1)A(2)A角度二与命题的真假性相交汇命题(2020·杭州模拟)下列有关命题的说法正确的是()A.“x=-1”是“x2-5x-6=0”的必要不充分条件5B.p:A∩B=A;q:AB,则p是q的充分不必要条件C.已知数列{an},若p:对于任意的n∈N*,点Pn(n,an)都在直线y=2x+1上;q:{an}为等差数列,则p是q的充要条件D.“x0”是“ln(1+x)0”的必要不充分条件【解析】选项A:当x=-1时,x2-5x-6=0,所以x=-1是x2-5x-6=0的充分条件,故A错.选项B:因为A∩B=A⇒/AB(如A=B),而AB⇒A∩B=A,从而p⇒/q,q⇒p,所以p是q的必要不充分条件,故B错.选项C:因为Pn(n,an)在直线y=2x+1上.所以an=2n+1(n∈N*),则an+1-an=2(n+1)+1-(2n+1)=2,又由n的任意性可知数列{an}是公差为2的等差数列,即p⇒q.但反之则不成立,如:令an=n,则{an}为等差数列,但点(n,n)不在直线y=2x+1上,从而q⇒/p.从而可知p是q的充分不必要条件,故C错.选项D:利用充分条件和必要条件的概念判断.因为ln(x+1)0⇔0x+11⇔-1x0,所以“x0”是“ln(x+1)0”的必要不充分条件.故D正确.【答案】D判断充要条件的3种常用方法(1)定义法:直接判断若p则q、若q则p的真假.(2)等价法:利用A⇒B与﹁B⇒﹁A,B⇒A与﹁A⇒﹁B,A⇔B与﹁B⇔﹁A的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.(3)利用集合间的包含关系判断:若A⊆B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若A=B,则A是B的充要条件.[提醒]判断充要条件需注意3点(1)要分清条件与结论分别是什么.(2)要从充分性、必要性两个方面进行判断.(3)直接判断比较困难时,可举出反例说明.1.(2020·杭州市富阳二中高三开学检测)若a,b为实数,则“3a3b”是“1|a|1|b|”的()6A.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D.根据题意,若“3a3b”,则有ab,而“1|a|1|b|”不一定成立,如a=-3,b=1;若“1|a|1|b|”,则有|a||b|,“3a3b”不一定成立,如a=1,b=-3,故“3a3b”是“1|a|1|b|”的既不充分也不必要条件.2.(2020·“超级全能生”高考浙江省联考)已知函数f(x)=sinx,x∈[0,2π),则“f(x)≥0”是“f(x2)≥0”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B.由f(x)≥0⇒x∈[0,π],由f(x2)≥0⇒x2∈[0,π]⇒x∈[0,π],因为[0,π]⊆[0,π],由集合性质可知为必要不充分条件.充分条件、必要条件的应用(1)已知p:|x+1|>2,q:x>a,且﹁p是﹁q的充分不必要条件,则a的取值范围是()A.a≤1B.a≤-3C.a≥-1D.a≥1(2)已知P={x|x2-8x-20≤0},非空集合S={x|1-m≤x≤1+m}.若“x∈P”是“x∈S”的必要条件,则m的取值范围为________.【解析】(1)由|x+1|>2,解得x>1或x<-3,因为﹁p是﹁q的充分不必要条件,所以q是p的充分不必要条件,从而可得(a,+∞)是(-∞,-3)∪(1,+∞)的真子集,所以a≥1,故选D.(2)由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,所以P={x|-2≤x≤10},由x∈P是x∈S的必要条件,知S⊆P.则1-m≤1+m,1-m≥-2,1+m≤10,所以0≤m≤3.所以当0≤m≤3时,x∈P是x∈S的必要条件,即所求m的取值范围是[0,3].【答案】(1)D(2)[0,3]7(变问法)本例(2)条件不变,若“x∈﹁P”是“x∈﹁S”的必要不充分条件,求实数m的取值范围.解:由例题知P={x|-2≤x≤10},因为“x∈﹁P”是“x∈﹁S”的必要不充分条件,所以P⇒S且S⇒/P.所以[-2,10][1-m,1+m].所以1-m≤-2,1+m>10或1-m<-2,1+m≥10.所以m≥9,即m的取值范围是[9,+∞).利用充要条件求参数应关注2点(1)巧用转化求参数:把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.(2)端点取值慎取舍:在求参数范围时,要注意边界或区间端点值的检验,从而确定取舍.[提醒]含有参数的问题,要注意分类讨论.(2020·金华一模)已知命题p:实数m满足m2+12a27am(a0),命题q:实数m满足方程x2m-1+y22-m=1表示焦点在y轴上的椭圆.若p是q的充分不必要条件,则a的取值范围为________.解析:由a0,m2-7am+12a20,得3am4a,即命题p:3am4a,a0.由x2m-1+y22-m=1表示焦点在y轴上的椭圆,可得2-mm-10,解得1m32,即命题q:1m32.因为p是q的充分不必要条件,所以3a≥14a≤32,解得13≤a≤38,所以实数a的取值范围是13,38.8答案:13,38[基础题组练]1.下列命题是真命题的是()A.若1x=1y,则x=yB.若x2=1,则x=