高三数学中,充分条件和必要条件是用来描述一个命题在逻辑上的推导关系的。充分条件是只要满足某个条件,就能推导出结论成立;而必要条件则是指结论成立时的前提条件。下面是小编整理的高三数学充分条件与必要条件思维导图,仅供大家参考。

文章目录
高三数学充分条件与必要条件思维导图
思维导图

知识梳理
1.充分条件、必要条件与充要条件
(1)如果p⇒q,则p是q的充分条件;
(2)如果q⇒p,则p是q的必要条件;
(3)如果既有p⇒q,又有q⇒p,记作p⇔q,则p是q的充要条件.
2.全称量词与全称命题
(1)全称量词:短语“所有的”“任意一个”在逻辑中通常叫作全称量词.
(2)全称命题:含有全称量词的命题.
(3)全称命题的符号表示:
形如“对M中的任意一个x,有p(x)成立”的命题,用符号简记为∀x∈M,p(x).
3.存在量词与特称命题
(1)存在量词:短语“存在一个”“至少有一个”在逻辑中通常叫作存在量词.
(2)特称命题:含有存在量词的命题.
(3)特称命题的符号表示:
形如“存在M中的元素x0,使p(x0)成立”的命题,用符号简记为∃x0∈M,p(x0).
核心素养分析
常用逻辑用语是数学语言的重要组成部分,是数学表达和交流的工具,是逻辑思维的基本语言。本单元的学习,可以帮助学生使用常用逻辑用语表达数学对象,进行数学推理,体会常用逻辑用语在表述数学内容和论证数学结论中的作用,提升交流的严谨性与准确性。
题型归纳
题型1 全称命题与特称命题
【例1-1】(20xx•济南模拟)已知命题,
,
,则
为
A.,
B.
,
C.,
D.
,
【分析】直接利用全称命题的否定是特称命题,写出结果即可.
【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,
所以:命题,
,
,则
为
,
.
故选:.
【例1-2】(20xx•河北区二模)命题“”的否定是
A.,
B.
C.,
D.
【分析】根据特称命题的否定是全称命题进行判断.
【解答】解:命题为特称命题,则命题的否定为,
;
故选:.
【跟踪训练1-1】(20xx•重庆模拟)命题,
的否定为
A.,
B.
,
C.,
D.
,
【分析】直接利用全称命题的否定是特称命题,写出结果即可.
【解答】解:因为全称命题的否定是特称命题,
高三数学充要条件知识点整理
一、充分条件和必要条件
当命题若A则B为真时,A称为B的充分条件,B称为A的必要条件。
二、充分条件、必要条件的常用判断法
1.定义法:判断B是A的条件,实际上就是判断B=A或者A=B是否成立,只要把题目中所给的条件按逻辑关系画出箭头示意图,再利用定义判断即可
2.转换法:当所给命题的充要条件不易判断时,可对命题进行等价装换,例如改用其逆否命题进行判断。
3.集合法
在命题的条件和结论间的关系判断有困难时,可从集合的角度考虑,记条件p、q对应的集合分别为A、B,则:
若AB,则p是q的充分条件。
若AB,则p是q的必要条件。
若A=B,则p是q的充要条件。
若AB,且BA,则p是q的既不充分也不必要条件。
三、知识扩展
1.四种命题反映出命题之间的内在联系,要注意结合实际问题,理解其关系(尤其是两种等价关系)的产生过程,关于逆命题、否命题与逆否命题,也可以叙述为:
(1)交换命题的条件和结论,所得的新命题就是原来命题的逆命题;
(2)同时否定命题的条件和结论,所得的新命题就是原来的否命题;
(3)交换命题的条件和结论,并且同时否定,所得的新命题就是原命题的逆否命题。
2.由于充分条件与必要条件是四种命题的关系的深化,他们之间存在这密切的联系,故在判断命题的条件的充要性时,可考虑正难则反的原则,即在正面判断较难时,可转化为应用该命题的逆否命题进行判断。一个结论成立的充分条件可以不止一个,必要条件也可以不止一个。
高三数学充分条件与必要条件训练题及答案解析
一、选择题
1.(文)已知a、b都是实数,那么“a2>b2”是“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
[解析] a2>b2不能推出a>b,例:(-2)2>12,但-2<1;a>b不能推出a2>b2,例:1>-2,但12<(-2)2,故a2>b2是a>b的既不充分也不必要条件.
(理)“|x-1|<2成立”是“x(x-3)<0成立”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
[答案] B
[解析] 由|x-1|<2得-2<x-1<2,∴-1<x<3;
由x(x-3)<0得0<x<3.
因此“|x-1|<2成立”是“x(x-3)<0成立”的必要不充分条件.
2.(2010·福建文)若向量a=(x,3)(x∈R),则“x=4”是“|a|=5”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分又不必要条件
[答案] A
[解析] 当x=4时,|a|==5
当|a|==5时,解得x=±4.
所以“x=4”是“|a|=5”的充分而不必要条件.
3.(文)已知数列{an},“对任意的n∈N*,点Pn(n,an)都在直线y=3x+2上”是“{an}为等差数列”的( )
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] A
[解析] 点Pn(n,an)在直线y=3x+2上,即有an=3n+2,则能推出{an}是等差数列;但反过来,{an}是等差数列,an=3n+2未必成立,所以是充分不必要条件,故选A.
(理)(2010·南充市)等比数列{an}中,“a1<a3”是“a5<a7”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分与不必要条件
[答案] C
[解析] 在等比数列中,q≠0,
∴q4>0,∴a1<a3⇔a1q4<a3q4⇔a5<a7.
4.(09·陕西)“m>n>0”是“方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
[答案] C
[解析] 由m>n>0可以得方程mx2+ny2=1表示焦点在y轴上的椭圆,反之亦成立.故选C.
5.(文)设集合A={x|<0},B={x|0<x<3},那么“m∈A”是“m∈B”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
[答案] A
[解析] ∵A={x|0<x<1},∴A B,故“m∈A”是“m∈B”的充分不必要条件,选A.
(理)(2010·杭州学军中学)已知m,n∈R,则“m≠0或n≠0”是“mn≠0”的( )
A.必要不充分条件
B.充分不必要条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
[答案] A
[解析] ∵mn≠0⇔m≠0且n≠0,故选A.
6.(文)(2010·北京东城区)“x=”是“函数y=sin2x取得最大值”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
[答案] A
[解析] x=时,y=sin2x取最大值,但y=sin2x取最大值时,2x=2kπ+
,k∈Z,不一定有x=
.
(理)“θ=”是“tanθ=2cos
”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
[答案] A
[解析] 解法1:∵θ=为方程tanθ=2cos
的解,
∴θ=是tanθ=2cos
成立的充分条件;
又∵θ=也是方程tanθ=2cos
的解,
∴θ=不是tanθ=2cos
的必要条件,故选A.
解法2:∵tanθ=2cos,
∴sinθ=0或cosθ=-,
∴方程tanθ=2cos的解集为
A=,
显然 A,故选A.
7.“m=”是“直线(m+2)x+3my+1=0与直线(m-2)x+(m+2)y-3=0相互垂直”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
[答案] B
[解析] 两直线垂直的充要条件是(m+2)(m-2)+3m(m+2)=0即m=或m=-2,∴m=
是两直线相互垂直的充分而不必要条件.
8.(2010·浙江宁波统考)设m,n是平面α内的两条不同直线,l1,l2是平面β内两条相交直线,则α⊥β的一个充分不必要条件是( )
A.l1⊥m,l1⊥n B.m⊥l1,m⊥l2
C.m⊥l1,n⊥l2 D.m∥n,l1⊥n
[答案] B
[解析] 当m⊥l1,m⊥l2时,∵l1与l2是β内两条相交直线,∴m⊥β,∵m⊂α,∴α⊥β,但α⊥β时,未必有m⊥l1,m⊥l2.
9.(2010·黑龙江哈三中)命题甲: x,21-x,2x2成等比数列;命题乙:lgx,lg(x+1),lg(x+3)成等差数列,则甲是乙的( )
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
[答案] B
[解析] 由条件知甲:(21-x)2=x·2x2,
∴2(1-x)=-x+x2,解得x=1或-2;
命题乙:2lg(x+1)=lgx+lg(x+3),
∴,∴x=1,
∴甲是乙的必要不充分条件.
10.(2010·辽宁文,4)已知a>0,函数f(x)=ax2+bx+c,若x0满足关于x的方程2ax+b=0,则下列选项的命题中为假命题的是( )
A.∃x∈R,f(x)≤f(x0)
B.∃x∈R,f(x)≥f(x0)
C.∀x∈R,f(x)≤f(x0)
D.∀x∈R,f(x)≥f(x0)
[答案] C
[解析] ∵f ′(x)=2ax+b,
又2ax0+b=0,∴有f ′(x0)=0
故f(x)在点x0处切线斜率为0
∵a>0 f(x)=ax2+bx+c
∴f(x0)为f(x)的图象顶点的函数值
∴f(x)≥f(x0)恒成立
故C选项为假命题,选C.
[点评] 可以用作差法比较.
二、填空题
11.给出以下四个命题:
①若p∨q为真命题,则p∧q为真命题.
②命题“若A∩B=A,则A∪B=B”的逆命题.
③设a、b、c分别是△ABC三个内角A、B、C所对的边,若a=1,b=,则A=30°是B=60°的必要不充分条件.
④命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题,
其中真命题的序号是 .
[答案] ②③④
[解析] ①∵p∨q为真,∴p真或q真,故p∧q不一定为真命题,故①假.
②逆命题:若A∪B=B,则A∩B=A,∵A∪B=B,A⊆B,∴A∩B=A,故②真.
③由条件得,=
=
,当B=60°时,有sinA=
,注意b>a,故A=30°;但当A=30°时,有sinB=
,B=60°,或B=120°.故③真;
④否命题:若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数,这是一个真命题,假若f(-x)为奇函数,则f[-(-x)]=-f(-x),即f(-x)=-f(x),∴f(x)为奇函数,与条件矛盾.
12.(文)设P是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a、b∈P,都有a+b、a-b、ab、∈P(除数b≠0),则称P是一个数域.例如有理数集Q是数域.有下列命题:
①数域必含有0,1两个数;
②整数集是数域;
③若有理数集Q⊆M,则数集M必为数域;
④数域必为无限集;
其中正确命题的序号是 .(把你认为正确命题的序号都填上)
[答案] ①④
[解析] 结合题设的定义,逐一判断,可知①④正确.
(理)设P是一个数集,且至少含有两个数,若对任意a、b∈P,都有a+b、a-b、ab、∈P(除数b≠0),则称P是一个数域.例如有理数集Q是数域;数集F={a+b
|a,b∈Q}也是数域.有下列命题:
①整数集是数域;
②若有理数集Q⊆M,则数集M必为数域;
③数域必为无限集;
④存在无穷多个数域.
其中正确命题的序号是 .(把你认为正确命题的序号都填上)
[答案] ③④
[解析] ①整数a=2,b=4,不是整数;
②如将有理数集Q,添上元素,得到数集M,则取a=3,b=
,a+b∉M;
③由数域P的定义知,若a∈P,b∈P(P中至少含有两个元素),则有a+b∈P,从而a+2b,a+3b,…,a+nb∈P,∴P中必含有无穷多个元素,∴③对.
④设x是一个非完全平方正整数(x>1),a,b∈Q,则由数域定义知,F={a+b|a、b∈Q}必是数域,这样的数域F有无穷多个.
13.(2010·辽宁葫芦岛四校联考)设有两个命题:p:不等式x+4>m>2x-x2对一切实数x恒成立;q:f(x)=-(7-2m)x是R上的减函数,如果p且q为真命题,则实数m的取值范围是 .
[答案] (1,3)
[解析] ∵x=4>4,2x-x2=-(x-1)2+1≤1,
∴要使x+4>m>2x-x2对一切x∈R都成立,应有1<m≤4;由f(x)=-(7-2m)x在R上是单调减函数得,7-2m>1,∴m<3,∵p且q为真命题,∴p真且q真,∴1<m<3.
14.(2010·福建理)已知定义域为(0,+∞)的函数f(x)满足:(1)对任意x∈(0,+∞),恒有f(2x)=2f(x)成立;(2)当x∈(1,2]时,f(x)=2-x.给出如下结论:
①对任意m∈Z,有f(2m)=0;
②函数f(x)的值域为[0,+∞);
③存在n∈Z,使得f(2n+1)=9;
④“函数f(x)在区间(a,b)上单调递减”的充要条件是“存在k∈Z,使得(a,b)⊆(2k,2k+1).
其中所有正确结论的序号是 .
[答案] ①②④
[解析] 对于①,f(2)=0,又f(2)=2f(1)=0,
∴f(1)=0,同理f(4)=2f(2)=0,f(8)=0……
f(1)=2f()=0,
∴f()=0,f(
)=0……
归纳可得,正确.
对于②④当1<x≤2时,f(2x)=4-2x,而2<2x≤4,
∴当2<x≤4时,f(x)=4-x
同理,当4<x≤8时,f(x)=8-x ……
∴当2m-1<x≤2m时,f(x)=2m-x,故②正确,④也正确.
而③中,若f(2n+1)=9,
∵2n<2n+1≤2n+1∴f(x)=2n+1-x,
∴f(2n+1)=2n+1-2n-1=9,
∴2n=10,∴n∉Z,故错误.
三、解答题
15.已知c>0.设命题P:函数y=logcx为减函数.
命题Q:当x∈时,函数f(x)=x+
>
恒成立.如果P或Q为真命题,P且Q为假命题,求c的取值范围.
[解析] 由y=logcx为减函数得0<c<1
当x∈时,因为f ′(x)=1-
,
故函数f(x)在上为减函数,在(1,2]上为增函数.
∴f(x)=x+在x∈
上的最小值为f(1)=2
当x∈时,由函数f(x)=x+
>
恒成立.得2>
,解得c>
如果P真,且Q假,则0<c≤
如果P假,且Q真,则c≥1
所以c的取值范围为(0,]∪[1,+∞).
16.给出下列命题:
(1)p:x-2=0,q:(x-2)(x-3)=0.
(2)p:m<-2;q:方程x2-x-m=0无实根.
(3)已知四边形M,p:M是矩形;q:M的对角线相等.
试分别指出p是q的什么条件.
[解析] (1)∵x-2=0⇒(x-2)(x-3)=0;
而(x-2)(x-3)=0⇒/ x-2=0.
∴p是q的充分不必要条件.
(2)∵m<-2⇒方程x2-x-m=0无实根;
方程x2-x-m=0无实根⇒/ m<-2.
∴p是q的充分不必要条件.
(3)∵矩形的对角线相等,∴p⇒q;
而对角线相等的四边形不一定是矩形.
∴q⇒/ p.
∴p是q的充分不必要条件.
17.(文)已知数列{an}的前n项和Sn=pn+q(p≠0,且q≠1),求数列{an}成等比数列的充要条件.
[解析] 当n=1时,a1=S1=p+q.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(p-1)pn-1,
由于p≠0,q≠1,
∴当n≥2时,{an}为公比为p的等比数列.
要使{an}是等比数列(当n∈N*时),则=p.
又a2=(p-1)p,
∴=p,∴p2-p=p2+pq,∴q=-1,即{an}是等比数列的必要条件是p≠0,且p≠1,且q=-1.
再证充分性:
当p≠0,且p≠1,且q=-1时,Sn=pn-1.
当n=1时,S1=a1=p-1≠0;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(p-1)pn-1.
显然当n=1时也满足上式,∴an=(p-1)pn-1,n∈N*,
∴=p(n≥2),∴{an}是等比数列.
综上可知,数列{an}成等比数列的充要条件是p≠0,p≠1,且q=-1.
(理)(2010·哈三中模拟)已知函数f(x)=(x-1)2+lnx-ax+a.
(1)若x=2为函数极值点,求a的值;
(2)若x∈(1,3)时,f(x)>0恒成立,求a的取值范围.
[解析] (1)f ′(x)=(x-1)+-a,由f ′(2)=0得,a=
;
(2)当a≤1时,∵x∈(1,3),∴f ′(x)=-(1+a)≥2-2=0成立,所以函数y=f(x)在(1,3)上为增函数,
对任意的x∈(1,3),f(x)>f(1)=0,所以a≤1时命题成立;
当a>1时,令f ′(x)=(x-1)+-a=0得,x=
,则函数在
(0,)上为增函数,
在(,
)上为减函数,
在(,+∞)上为增函数,
当a≤时,1≤
≤3,
则f(1)>f(),不合题意,舍去.
当a>时,函数在(1,3)上是减函数,f(x)<f(3)<0,不合题意,舍去.
综上,a≤1.
高三数学重要知识点总结归纳
一、排列
1定义
(1)从n个不同元素中取出m个元素,按照一定的顺序排成一列,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一排列。
(2)从n个不同元素中取出m个元素的所有排列的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的排列数,记为Amn.
2排列数的公式与性质
(1)排列数的公式:Amn=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)
特例:当m=n时,Amn=n!=n(n-1)(n-2)…×3×2×1
规定:0!=1
二、组合
1定义
(1)从n个不同元素中取出m个元素并成一组,叫做从n个不同元素中取出m个元素的一个组合
(2)从n个不同元素中取出m个元素的所有组合的个数,叫做从n个不同元素中取出m个元素的组合数,用符号Cmn表示。
2比较与鉴别
由排列与组合的定义知,获得一个排列需要“取出元素”和“对取出元素按一定顺序排成一列”两个过程,而获得一个组合只需要“取出元素”,不管怎样的顺序并成一组这一个步骤。
排列与组合的区别在于组合仅与选取的元素有关,而排列不仅与选取的元素有关,而且还与取出元素的顺序有关。因此,所给问题是否与取出元素的顺序有关,是判断这一问题是排列问题还是组合问题的理论依据。
三、排列组合与二项式定理知识点
1.计数原理知识点
①乘法原理:N=n1·n2·n3·…nM(分步)②加法原理:N=n1+n2+n3+…+nM(分类)
2.排列(有序)与组合(无序)
Anm=n(n-1)(n-2)(n-3)-…(n-m+1)=n!/(n-m)!Ann=n!
Cnm=n!/(n-m)!m!
Cnm=Cnn-mCnm+Cnm+1=Cn+1m+1k?k!=(k+1)!-k!
3.排列组合混合题的解题原则:先选后排,先分再排
排列组合题的主要解题方法:优先法:以元素为主,应先满足特殊元素的要求,再考虑其他元素.以位置为主考虑,即先满足特殊位置的要求,再考虑其他位置.
捆绑法(集团元素法,把某些必须在一起的元素视为一个整体考虑)
插空法(解决相间问题)间接法和去杂法等等
在求解排列与组合应用问题时,应注意:
(1)把具体问题转化或归结为排列或组合问题;
(2)通过分析确定运用分类计数原理还是分步计数原理;
(3)分析题目条件,避免“选取”时重复和遗漏;
(4)列出式子计算和作答.
经常运用的数学思想是:
①分类讨论思想;②转化思想;③对称思想.
4.二项式定理知识点:
①(a+b)n=Cn0ax+Cn1an-1b1+Cn2an-2b2+Cn3an-3b3+…+Cnran-rbr+-…+Cnn-1abn-1+Cnnbn
特别地:(1+x)n=1+Cn1x+Cn2x2+…+Cnrxr+…+Cnnxn
②主要性质和主要结论:对称性Cnm=Cnn-m
二项式系数在中间。(要注意n为奇数还是偶数,答案是中间一项还是中间两项)
所有二项式系数的和:Cn0+Cn1+Cn2+Cn3+Cn4+…+Cnr+…+Cnn=2n
奇数项二项式系数的和=偶数项而是系数的和
Cn0+Cn2+Cn4+Cn6+Cn8+…=Cn1+Cn3+Cn5+Cn7+Cn9+…=2n-1
③通项为第r+1项:Tr+1=Cnran-rbr作用:处理与指定项、特定项、常数项、有理项等有关问题。
5.二项式定理的应用:解决有关近似计算、整除问题,运用二项展开式定理并且结合放缩法证明与指数有关的不等式。
6.注意二项式系数与项的系数(字母项的系数,指定项的系数等,指运算结果的系数)的区别,在求某几项的系数的和时注意赋值法的应用。
高三数学复习知识点归纳总结
不等式分类:
不等式分为严格不等式与非严格不等式。一般地,用纯粹的大于号、小于号“>”“<”连接的不等式称为严格不等式,用不小于号(大于或等于号)、不大于号(小于或等于号)“≥”(大于等于符号)“≤”(小于等于符号)连接的不等式称为非严格不等式,或称广义不等式。
通常不等式中的数是实数,字母也代表实数,不等式的一般形式为F(x,y,……,z)≤G(x,y,……,z)(其中不等号也可以为<,≥,>中某一个),两边的解析式的公共定义域称为不等式的定义域,不等式既可以表达一个命题,也可以表示一个问题。
高三数学最新知识点
(1)先看“充分条件和必要条件”
当命题“若p则q”为真时,可表示为p=>q,则我们称p为q的充分条件,q是p的必要条件。这里由p=>q,得出p为q的充分条件是容易理解的。但为什么说q是p的必要条件呢?事实上,与“p=>q”等价的逆否命题是“非q=>非p”。它的意思是:若q不成立,则p一定不成立。这就是说,q对于p是必不可少的,因而是必要的。
(2)再看“充要条件”
若有p=>q,同时q=>p,则p既是q的充分条件,又是必要条件。简称为p是q的充要条件。记作p<=>q
(3)定义与充要条件
数学中,只有A是B的充要条件时,才用A去定义B,因此每个定义中都包含一个充要条件。如“两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形”这一定义就是说,一个四边形为平行四边形的充要条件是它的两组对边分别平行。
显然,一个定理如果有逆定理,那么定理、逆定理合在一起,可以用一个含有充要条件的语句来表示。“充要条件”有时还可以改用“当且仅当”来表示,其中“当”表示“充分”。“仅当”表示“必要”。
(4)一般地,定义中的条件都是充要条件,判定定理中的条件都是充分条件,性质定理中的“结论”都可作为必要条件。
20xx数学高考真题及答案解析




















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