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1、+二一九高考数学学习资料+学案2命题及其关系、充分条件与必要条件导学目标： 1.能写出一个命题的逆命题、否命题、逆否命题，会分析四种命题的相互关系.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义自主梳理1命题用语言、符号或式子表达的，可以判断真假的语句叫做命题，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)四种命题一般地，用p和q分别表示原命题的条件和结论，用綈p和綈q分别表示p和q的否定，于是四种命题的形式就是原命题：若p则q(pq)；逆命题：若q则p(qp)；否命题：若綈p则綈q(綈p綈q)；逆否命题：若綈q则綈p(綈q綈p)(2)四种命题间的关系(3)四种命题
2、的真假性两个命题互为逆否命题，它们有相同的真假性两个命题为逆命题或否命题，它们的真假性没有关系3充分条件与必要条件若pq，则p叫做q的充分条件；若qp，则p叫做q的必要条件；如果pq，则p叫做q的充要条件自我检测1(2011南京模拟)设集合A，Bx|0x3，那么“mA”是“mB”的_条件答案充分不必要解析Ax|0x1，Bx|0xbd，q：ab且cd；p：a1，b1，q：f(x)axb(a0，且a1)的图象不过第二象限；p：x1.q：x2x；p：a1，q：f(x)logax(a0，且a1)在(0，)上为增函数答案解析中，由于ab，cdacbd，而acbd却不一定推出ab，cd，故中p是q的必要不
3、充分条件；中，当a1，b1时，函数f(x)axb不过第二象限，当f(x)axb不过第二象限时，有a1，b1，故中p是q的充分不必要条件；中，因为x1时有x2x，但x2x时不一定有x1，故中p是q的充分不必要条件；中p是q的充要条件3设a、b都是非零向量，那么命题“a与b共线”是命题“|ab|a|b|”的_条件答案必要不充分解析|ab|a|b|a、b同向a与b共线；反之，当a与b共线时，不一定有|ab|a|b|，故a与b共线是|ab|a|b|的必要不充分条件4与命题“若aM，则b M”等价的命题是_答案若bM，则a M解析因为原命题只与逆否命题是等价命题，所以只需写出原命题的逆否命题即可5给出下
4、列命题：原命题为真，它的否命题为假；原命题为真，它的逆命题不一定为真；一个命题的逆命题为真，它的否命题一定为真；一个命题的逆否命题为真，它的否命题一定为真；“若m1，则mx22(m1)xm30的解集为R”的逆命题其中真命题是_(把你认为正确命题的序号都填在横线上)答案解析原命题为真，而它的逆命题、否命题不一定为真，互为逆否命题同真同假，故错误，正确又因为不等式mx22(m1)xm30的解集为R，由m1.故正确探究点一四种命题及其相互关系例1写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题，并判断其真假(1)实数的平方是非负数；(2)等底等高的两个三角形是全等三角形；(3)弦的垂直平分线经过圆心，并平分弦
5、所对的弧解题导引给出一个命题，判断其逆命题、否命题、逆否命题等的真假时，如果直接判断命题本身的真假比较困难，则可以通过判断它的等价命题的真假来确定解(1)逆命题：若一个数的平方是非负数，则这个数是实数真命题否命题：若一个数不是实数，则它的平方不是非负数真命题逆否命题：若一个数的平方不是非负数，则这个数不是实数真命题(2)逆命题：若两个三角形全等，则这两个三角形等底等高真命题否命题：若两个三角形不等底或不等高，则这两个三角形不全等真命题逆否命题：若两个三角形不全等，则这两个三角形不等底或不等高假命题(3)逆命题：若一条直线经过圆心，且平分弦所对的弧，则这条直线是弦的垂直平分线真命题否命题：若一条
6、直线不是弦的垂直平分线，则这条直线不过圆心或不平分弦所对的弧真命题逆否命题：若一条直线不经过圆心或不平分弦所对的弧，则这条直线不是弦的垂直平分线真命题变式迁移1有下列四个命题：“若xy0，则x，y互为相反数”的逆命题；“全等三角形的面积相等”的否命题；“若q1，则x22xq0有实根”的逆否命题；“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_答案解析的逆命题是“若x，y互为相反数，则xy0”，真；的否命题是“不全等的三角形的面积不相等”，假；若q1，则44q0，所以x22xq0有实根，其逆否命题与原命题是等价命题，真；的逆命题是“三个内角相等的三角形是不等边三角形”，假探究点二充要条
7、件的判断例2给出下列命题，试分别指出p是q的什么条件(1)p：x20；q：(x2)(x3)0.(2)p：两个三角形相似；q：两个三角形全等(3)p：m2；q：方程x2xm0无实根(4)p：一个四边形是矩形；q：四边形的对角线相等解(1)x20(x2)(x3)0；而(x2)(x3)0x20.p是q的充分不必要条件(2)两个三角形相似两个三角形全等；但两个三角形全等两个三角形相似p是q的必要不充分条件(3)m2方程x2xm0无实根；方程x2xm0无实根m2.p是q的充分不必要条件(4)矩形的对角线相等，pq；而对角线相等的四边形不一定是矩形，qp.p是q的充分不必要条件变式迁移2下列各小题中，p是
8、q的充要条件的是_(填序号)p：m6；q：yx2mxm3有两个不同的零点；p：1；q：yf(x)是偶函数；p：cos cos ；q：tan tan ；p：ABA；q：UBUA.答案解析q：yx2mxm3有两个不同的零点q：m24(m3)0q：m6p；当f(x)0时，由qp；若，k(kZ)时，显然cos cos ，但tan tan ；p：ABAp：ABq：UAUB.故符合题意探究点三充要条件的证明例3设a，b，c为ABC的三边，求证：方程x22axb20与x22cxb20有公共根的充要条件是A90.解题导引有关充要条件的证明问题，要分清哪个是条件，哪个是结论，由“条件”“结论”是证明命题的充分性
9、，由“结论”“条件”是证明命题的必要性证明要分两个环节：一是充分性；二是必要性证明(1)必要性：设方程x22axb20与x22cxb20有公共根x0，则x2ax0b20，x2cx0b20，两式相减可得x0，将此式代入x2ax0b20，可得b2c2a2，故A90，(2)充分性：A90，b2c2a2，b2a2c2.将代入方程x22axb20，可得x22axa2c20，即(xac)(xac)0.将代入方程x22cxb20，可得x22cxc2a20，即(xca)(xca)0.故两方程有公共根x(ac)所以方程x22axb20与x22cxb20有公共根的充要条件是A90.变式迁移3已知ab0，求证：ab
10、1的充要条件是a3b3aba2b20.证明(1)必要性：ab1，ab10.a3b3aba2b2(ab)(a2abb2)(a2abb2)(ab1)(a2abb2)0.(2)充分性：a3b3aba2b20，即(ab1)(a2abb2)0.又ab0，a0且b0.a2abb2(a)2b20.ab10，即ab1.综上可知，当ab0时，ab1的充要条件是a3b3aba2b20.转化与化归思想例(14分)已知两个关于x的一元二次方程mx24x40和x24mx4m24m50，且mZ.求两方程的根都是整数的充要条件【答题模板】解mx24x40是一元二次方程，m0. 2分另一方程为x24mx4m24m50，两方程
11、都要有实根，解得m，1 6分两根为整数，故和与积也为整数， 10分m为4的约数，m1或1，当m1时，第一个方程x24x40的根为非整数，而当m1时，两方程均为整数根，两方程的根均为整数的充要条件是m1. 14分【突破思维障碍】本题涉及到参数问题，先用转化思想将生疏复杂的问题化归为简单、熟悉的问题解决，两方程有实根易想0.求出m的范围，要使两方程根都为整数可转化为它们的两根之和与两根之积都是整数【易错点剖析】易忽略一元二次方程这个条件隐含着m0，不易把方程的根都是整数转化为两根之和与两根之积都是整数1研究命题及其关系时，要分清命题的题设和结论，把命题写成“如果，那么”的形式，当一个命题有大前提时
12、，必须保留大前提，只有互为逆否的命题才有相同的真假性2在解决充分条件、必要条件等问题时，要给出p与q是否可以相互推出的两次判断，同时还要弄清是p对q而言，还是q对p而言还要分清否命题与命题的否定的区别3.本节体现了转化与划归的数学思想。(满分：90分)一、填空题(每小题6分，共48分)1(2010天津模拟)给出以下四个命题：若ab0，则a0或b0；若ab，则am2bm2；在ABC中，若sin Asin B，则AB；在一元二次方程ax2bxc0中，若b24acb”是“|a|b|”的充分条件；“a5”是“ab”是“|a|b|”的既不充分也不必要条件3(2009北京改编)“2k(kZ)”是“cos
13、2”的_条件答案充分不必要解析由2k(kZ)可得到cos 2.由cos 2得22k(kZ)k(kZ)所以cos 2不一定得到2k(kZ)4(2010徐州模拟)关于命题“若抛物线yax2bxc的开口向下，则x|ax2bxc0”的逆命题、否命题、逆否命题中正确的个数为_答案1解析对于原命题：“若抛物线yax2bxc的开口向下，则x|ax2bxc0”，这是一个真命题，所以其逆否命题也为真命题，但其逆命题：“若x|ax2bxc0，则抛物线yax2bxc的开口向下”是一个假命题，因为当不等式ax2bxc0，即抛物线的开口可以向上因此否命题也是假命题5(2011扬州模拟)集合Ax|x|4，xR，Bx|x5
14、”的_条件答案必要不充分解析Ax|4x4，若AB，则a4，a4a5，但a5a4.6“x10且x20”是“x1x20且x1x20”的_条件答案充要7(2011镇江模拟)已知p：(x1)(y2)0，q：(x1)2(y2)20，则p是q的_条件答案必要不充分解析由(x1)(y2)0得x1或y2，由(x1)2(y2)2 0得x1且y2，所以由q能推出p，由p推不出q, 所以填必要不充分条件8已知p(x)：x22xm0，如果p(1)是假命题，p(2)是真命题，则实数m的取值范围为_答案3,8)解析因为p(1)是假命题，所以12m0，解得m3；又因为p(2)是真命题，所以44m0，解得m8.故实数m的取值
15、范围是3m8.二、解答题(共42分)9(12分)分别写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题，并判断它们的真假(1)若q1，则方程x22xq0有实根；(2)若ab0，则a0或b0；(3)若x2y20，则x、y全为零解(1)逆命题：若方程x22xq0有实根，则q1，为假命题否命题：若q1，则方程x22xq0无实根，为假命题逆否命题：若方程x22xq0无实根，则q1，为真命题(4分)(2)逆命题：若a0或b0，则ab0，为真命题否命题：若ab0，则a0且b0，为真命题逆否命题：若a0且b0，则ab0，为真命题(8分)(3)逆命题：若x、y全为零，则x2y20，为真命题否命题：若x2y20，则x、y不
16、全为零，为真命题逆否命题：若x、y不全为零，则x2y20，为真命题(12分)10(14分)(2011连云港模拟)设p：实数x满足x24ax3a20，其中a0，且綈p是綈q的必要不充分条件，求a的取值范围解设Ax|px|x24ax3a20，a0x|3axa，a0x|x2x60x|x22x80x|2x3x|x2x|x4或x2(8分)綈p是綈q的必要不充分条件，綈q綈p，且綈p綈q.则x|綈qx|綈p，而x|綈qRBx|4x2，x|綈pRAx|x3a或xa，a0，x|4x2x|x3a或xa，a0，则或(13分)综上，可得a0或a4.(14分)11(16分)已知数列an的前n项和Snpnq(p0，且p1)，求证：数列an为等比数列的充要条件为q1.证明充分性：当q1时，a1S1pqp1.(2分)当n2时，anSnSn1pn1(p1)当n1时成立(5分)于是p(nN)，即数列an为等比数列(7分)必要性：当n1时，a1S1pq.当n2时，anSnSn1pn1(p1)p0，p1，p.(13分)an为等比数列，p，p，即p1pq.q1.(15分)综上所述，q1是数列an为等比数列的充要条件(16分)高考数学复习精品高考数学复习精品