考点02 全称量词与存在量词、充要条件(教师版)备战2021年新高考数学微专题补充考点精练

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1、 第 1 页 / 共 17 页 考点考点 02 全称量词与存在量词、充要条件全称量词与存在量词、充要条件 1、了解命题的逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系。 2、理解充分条件、必要条件、充分条件的意义,会判断充分条件、必要条件、充要条件。 3、了解或、且、非的含义 了解全称量词与存在量词的意义,能准确地对一个量词的命题进行 否定 从近几年江苏高考可以看出,高考对本章的考查主要体现在函数的恒成立和存在问题,这也是 与函数知识点融合的热点问题,这就要引起考生的重视,另外一方面也要重点复习含有量词的 否定等含有量词的简单问题以及两个命题的条件的问题。 本节内容是高考的要求掌握的内容,

2、本节内容在江苏高考中很少直接考查,往往是以本节内容 的知识点为依托考查函数、立体几何、解析几何等有关内容。以两种形式考查,一是简单的填 空题形式出现,如四种命题、含有量词的否定,集合的充分条件、必要条件、充要条件的判断。 而是中档题或者解答题中的考查,主要以存在量词和全称量词在函数中的考查,主要是研究函 数的值域的关系,恒成立问题,存在问题等形式出现。 在高考复习中要特别注意以下几点: 、判断命题时要分清命题的条件与结论,进而根据命题的关系写出其它命题。 考纲要求考纲要求 近三年高考情况分析近三年高考情况分析 考点总结考点总结 第 2 页 / 共 17 页 、判断命题之间 P 是 q 的什么条

3、件,要从两个方面入手:一是 P 能否推出 q,另一方面是 q 能否推出 p。若不能推出可以举出一个反例即可,否则就要进行简单的证明。对于证明命题的 充要条件要从充分性和必要性两个方面加以证明。 、对于含义存在于任意的问题,要充分理解题意,分清是函数中的值域问题还是恒成立问题 或者是最值问题或者构造函数问题 1、【2020 年高考北京】.已知 ,R ,则“存在kZ使得( 1)kk ”是“sin sin ” 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】C 【解析】(1)当存在kZ使得( 1)kk 时, 若k为偶数,则sinsin

4、sink; 若k为奇数,则 sinsinsin1sinsinkk ; (2)当sin sin 时, 2m 或 2m ,mZ,即12 k kkm 或 121 k kkm , 亦即存在kZ使得( 1)kk 所以,“存在kZ使得( 1)kk ”是“sin sin ”的充要条件. 故选:C. 2、【2020 年高考天津】.设aR,则“ 1a ”是“ 2 aa”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】求解二次不等式 2 aa可得: 1a 或0a , 五年高考真题五年高考真题 第 3 页 / 共 17 页 据此可知:1a 是 2

5、 aa的充分不必要条件. 故选:A. 3、【2019 全国卷】设 , 为两个平面,则 的充要条件是( ) A. 内有无数条直线与 平行 B. 内有两条相交直线与 平行 C. , 平行于同一条直线 D. ,垂直于同一平面 【答案】B 【解析】由面面平行的判定定理知:内两条相交直线都与平行是 / /的充分条件,由面 面平行性质定理知,若 / /,则内任意一条直线都与平行,所以内两条相交直线都与 平行是/ /的必要条件,故选 B 4、【2019 年高考浙江】已知空间中不过同一点的三条直线 m,n,l,则“m,n,l 在同一平面” 是“m,n,l 两两相交”的( ) A. 充分不必要条件 B. 必要不

6、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】依题意 , ,m n l是空间不过同一点的三条直线, 当 , ,m n l在同一平面时,可能 / /m n l,故不能得出 , ,m n l两两相交. 当 , ,m n l两两相交时,设,mnA mlB nlC ,根据公理2可知 ,m n确定一个平面, 而 ,BmCn ,根据公理1可知,直线BC即l,所以 , ,m n l在同一平面. 综上所述,“ , ,m n l在同一平面”是“, ,m n l两两相交”的必要不充分条件. 故选:B 5、【2019 年高考浙江】若 a0,b0,则“a+b4”是 “ab4”的 A充分

7、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】A 【解析】当 0, 0ab 时,2abab,则当4ab时,有24abab,解得4ab, 充分性成立; 第 4 页 / 共 17 页 当 =1, =4ab 时,满足4ab,但此时=54a+b,必要性不成立, 综上所述,“4ab”是“4ab”的充分不必要条件. 故选 A. 6、【2019 年高考天津理数】设xR,则“ 2 50 xx”是“|1| 1x”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】B 【解析】由 2 50 xx可得05x,由| 1| 1x 可得02x, 易知由0

8、5x推不出02x, 由02x能推出05x, 故05x是02x的必要而不充分条件, 即“ 2 50 xx”是“| 1| 1x ”的必要而不充分条件. 故选 B. 7、【2019 年高考全国卷理数】设 , 为两个平面,则 的充要条件是 A 内有无数条直线与 平行 B 内有两条相交直线与 平行 C, 平行于同一条直线 D, 垂直于同一平面 【答案】B 【解析】由面面平行的判定定理知:内有两条相交直线都与平行是 的充分条件; 由面面平行的性质定理知,若 ,则内任意一条直线都与平行,所以内有两条相 交直线都与平行是 的必要条件. 故 的充要条件是 内有两条相交直线与 平行. 故选 B 8、【2019 年

9、高考北京理数】设点 A,B,C 不共线,则“AB与AC的夹角为锐角”是 “| |ABACBC”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】C 第 5 页 / 共 17 页 【解析】ABC 三点不共线,|AB+AC|BC|AB+AC|AC-AB| |AB+AC|2|AC-AB|2 AB AC0 AB 与AC的夹角为锐角, 故“AB与AC的夹角为锐角”是“| AB+AC|BC|”的充分必要条件. 故选 C. 9、【2018 年高考浙江】已知平面 ,直线 m,n 满足 m,n,则“mn”是“m”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

10、既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】因为,所以根据线面平行的判定定理得. 由不能得出 与 内任一直线平行, 所以是的充分不必要条件. 故选 A. 10、【2018 年高考天津理数】设xR,则“ 11 | 22 x”是“ 3 1x ”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】绝对值不等式 , 由 . 据此可知是的充分而不必要条件. 故选 A. 11、【2018 年高考北京理数】设 a,b 均为单位向量,则“ 33abab”是“ab”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】C 【解析

11、】 22 2222 3333699+6 ababababaa bbaa bb, 第 6 页 / 共 17 页 因为 a,b 均为单位向量,所以 2222 699+60= aa bbaa bba bab, 即“33 abab”是“ab”的充分必要条件. 故选 C. 12、【2019 年江苏试卷】定义首项为 1 且公比为正数的等比数列为“M数列”. (1)已知等比数列an满足: 245132 ,440a aa aaa ,求证:数列an为“M数列”; (2)已知数列bn满足: 1 1 122 1, nnn b Sbb ,其中 Sn 为数列bn的前 n 项和 求数列bn的通项公式; 设 m 为正整数,

12、 若存在“M数列”cn, 对任意正整数 k, 当 km 时, 都有 1kkk cbc 剟 成立, 求 m 的最大值 【详解】 (1)设等比数列an的公比为 q,所以 a10,q0. 由 245 321 440 a aa aaa ,得 244 11 2 111 440 a qa q a qa qa ,解得 1 1 2 a q 因此数列 n a为“M数列”. (2)因为 1 122 nnn Sbb ,所以 0 n b 由 111 1,bSb得 2 122 11b ,则 2 2b . 由 1 122 nnn Sbb ,得 1 1 2() nn n nn b b S bb , 当2n时,由 1nnn

13、bSS ,得 11 11 22 n nnn n nnnn b bb b b bbbb , 整理得 11 2 nnn bbb 所以数列bn是首项和公差均为 1 的等差数列. 因此,数列bn的通项公式为 bn=n * nN. 由知,bk=k, * kN. 因为数列cn为“M数列”,设公比为 q,所以 c1=1,q0. 第 7 页 / 共 17 页 因为 ckbkck+1,所以 1kk qkq ,其中 k=1,2,3,m. 当 k=1 时,有 q1; 当 k=2,3,m 时,有 lnln ln 1 kk q kk 设 f(x)= ln (1) x x x ,则 2 1 ln ( ) x f x x

14、令( )0f x ,得 x=e.列表如下: x (1,e) e (e,+) ( )f x + 0 f(x) 极大值 因为 ln2ln8ln9ln3 2663 ,所以 max ln3 ( )(3) 3 f kf 取 3 3q ,当 k=1,2,3,4,5 时, ln ln k q k ,即 k kq , 经检验知 1k qk 也成立 因此所求 m 的最大值不小于 5 若 m6,分别取 k=3,6,得 3q3,且 q56,从而 q15243,且 q15216, 所以 q 不存在.因此所求 m 的最大值小于 6. 综上,所求 m 的最大值为 5 13、【2018 年江苏试卷】设是首项为 ,公差为 d

15、 的等差数列,是首项为 ,公比为 q 的等比数列 (1)设,若对均成立,求 d 的取值范围; (2)若,证明:存在,使得对均成立,并求 的取值范围(用表示) 解析:对于求不等式成立时的参数范围问题,一般有三个方法,一是分离参数法, 使不等式一 端是含有参数的式子,另一端是一个区间上具体的函数,通过对具体函数的研究确定含参式子 满足的条件.二是讨论分析法,根据参数取值情况分类讨论,三是数形结合法,将不等式转化 第 8 页 / 共 17 页 为两个函数,通过两个函数图像确定条件. 详解:解: (1)由条件知: 因为对 n=1,2,3,4 均成立, 即对 n=1,2,3,4 均成立, 即 11,1d

16、3,32d5,73d9,得 因此,d 的取值范围为 (2)由条件知: 若存在 d,使得(n=2,3, ,m+1)成立, 即, 即当时,d 满足 因为,则, 从而,对均成立 因此,取 d=0 时,对均成立 下面讨论数列的最大值和数列的最小值() 当时, 当时,有,从而 因此,当时,数列单调递增, 故数列的最大值为 第 9 页 / 共 17 页 设,当 x0 时, 所以单调递减,从而0”为真 命题,当 a0,4x0 不恒成立,故不成立;当 a0 时, a0, 164a22,所以实数 a 的取值范围是(2,) 易错警示 转为真命题来处理,二次项系数为参数的不等式恒成立问题,要注意讨论二次 项系数为

17、0 时能否成立 变式 5、 【2020 届江苏盐城中学高三月考】若命题“ 2 0tta R,tR,t2a0”是真命题, 则实数 a 的取值范围是_ 【答案】0, () 【解析】命题“ 2 0tta R,”是真命题,040a0a , 则实数a的取值范围 是0 ( ,)故答案为(0,+ ) 变式 6、 【2020 江苏扬州高邮开学考试】已知命题 p:关于x的不等式 2 420 xxm无解;命 题q:指数函数( )(21)xf xm是R上的增函数 (1)若命题 pq 为真命题,求实数m的取值范围; (2)若满足 p为假命题且q为真命题的实数m取值范围是集合A,集合 第 11 页 / 共 17 页 2

18、 |2113Bxtxt ,且AB,求实数t的取值范围 【解析】(1)由 p为真命题知, 16 80m 解得2m,所以m的范围是2,), 由q为真命题知,21 1m , 1m ,取交集得到2,) 综上,m的范围是2, ) (2)由(1)可知,当 p为假命题时, 2m;q为真命题,则21 1m 解得:1m 则m的取值范围是(1,2)即 |12Amm ,而AB,可得, 2 21 1 132 t t ,解得: 111t , 所以,t的取值范围是 11,1 变式 7、 【2020 沭阳修远中学月考】设命题 p:函数 2 1 lg 16 f xaxxa 的定义域为 R;命 题 q:不等式39 xx a对任

19、意xR恒成立 ()如果 p 是真命题,求实数a的取值范围; ()如果命题“p 或 q”为真命题且“p 且 q”为假命题,求实数a的取值范围 【答案】()实数a的取值范围是2a ()实数a的取值范围是 1 2 4 a 【解析】(1)命题 p是真命题,则有 0a,a的取值范围为2a (2)命题q是真命题,不等式39 xx a对一切xR均成立,设39 xx y ,令30 x t ,则 2 ytt ,0t ,当 1 2 t 时, max 111 244 y,所以 1 4 a 命题“p q ”为真命题,“p q ”为假命题,则 p,q一真一假 p真q假, 2a,且 1 4 a ,则得a不存在;若p假q真

20、,则得 1 2 4 a 综上,实数a的取值范围 1 2 4 a 方法总结: 利用含逻辑联结词命题的真假求参数范围问题, 可先求出各命题为真时参数的范围, 再利用逻辑联结词的含义求参数范围 题型二:充分必要条件 例 1、【成都石室中学高 2020 届三诊模拟考试】 “ 4 3 k ”是 “直线1ykx与圆 2 2 21xy 相切”的( ) 第 12 页 / 共 17 页 A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充要条件 D既不充分又不必要条件 【答案】A 【解析】因为直线1ykx与圆 2 2 21xy相切,则 2 21 1 1 k dr k 所以 4 3 k 或0, “ 4 3 k ”是“直线1y

21、kx与圆 2 2 21xy相切”的充分不必要条件。 变式 1、 【 2020 届浙江省台州市温岭中月模拟】 )已知 , x y是非零实数,则“xy ”是“ 11 xy ” 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】D 【解析】 因为 11 xy ,所以 0 0 xy xy xyxy 或 0 xy xy ,所以x y 是“ 11 xy ”的既不充分也不必要条 件,选 D 变式 2、 【 2020 届浙江省温州市高三 4 月二模】 )设 ,0,11,a b,则ab是 ab log blog a的( ) A充分不必要条件 B必要不充分条件 C充要条件 D

22、既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】 ,0,11,a b,当ab 时,log log ab ba ,充分性; 当log log ab ba ,取 1 2, 2 ab,验证成立,故不必要. 故选:A. 变式 3、【 2020 浙江省温州市新力量联盟高三上期末 】 已知0a且1a , 则“log1 a ab” 是“10ab ”成立的( ) A充分不必要条件 B必要不充分条件 第 13 页 / 共 17 页 C充要条件 D既不充分也不必要条件 【答案】A 【解析】 由log1 a ab 当 1a 时,aba 得0b ,推出10ab, 当01a时,0a ba 得0b,推出10ab, 则log1

23、a ab是10ab的充分条件, 但当10ab时不一定能推出log1 a ab(比如:01a,1b,这时0a b 无意义) 则log1 a ab是10ab的不必要条件, 故选:A. 变式 4、 【2020 届江苏盐城中学高三月考】设向量(sin2 ,cos )a,(cos ,1)b,则“ /ab” 是“ 1 tan 2 ”成立的 条件 (选填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不 必要”) 【答案】必要不充分 【解析】 2 / /(sin2 ,cos )/ /(cos ,1)sin2coscos02sincosab或 1 cos0tan 2 或,所以“ /ab”是“ 1 tan

24、 2 ”成立的必要不充分条件 变式 5、【2020 届江苏昆山调研】 已知平面a,b和直线l, 且la, 则“lb”是“a b rr ”的_ 条件(在“充分不必要、必要不充分、充要、既不充分又不必要”选一填写) 【答案】充分不必要 【解析】由题得lbab,所以“lb”是“a b rr ”的充分条件;当a b rr 时,不一定有lb, 有可能l不与平面 b 垂直,也有可能l在平面 b 内 所以“lb”是“a b rr ”的非必要条件所以“lb”是“a b rr ”的充分非必要条件故答案为:充 分不必要 变式 6、 【2020 届江苏常熟上学期期中】“2x”是“1x ”的 条件(填“充分不必要”、

25、“必 第 14 页 / 共 17 页 要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中的某一个) 【答案】充分不必要 【解析】因为 211,1xxx 时2x不一定成立,所以“2x”是“1x ”的充分不必要条 件 变式 7、 【2020 届江苏盐城中学高三月考】设aR,则“2a”是“直线 2yax 与直线 1 4 a yx垂直”的_条件 【答案】充分不必要条件 【解析】 若直线 2yax 与直线1 4 a yx垂直, 则1 4 a a, 解得:2a ; 所以由“2a” 能推出“直线 2yax 与直线1 4 a yx垂直”,由“直线 2yax 与直线1 4 a yx垂直” 不能推出“2a”;即“2a”

26、是“直线2yax 与直线1 4 a yx垂直”的充分不必要条件 变式 8、 【2020 江苏如东中学月考】设 :p 实数x满足 22 430 xaxa(其中0a), :q 实数x满 足 3 0 2 x x 若 p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围 【答案】12a 【解析】设 3Ax axa , 23Bxx , p 是 q 的必要不充分条件,则 BA ,则 02 33 a a ,所以实数a的取值范围是1 2a 变式 9、 【2020 江苏镇江八校调研】已知集合 2 2 |log4159 ,Ax yxxxR, | 1,Bx xmxR (1)求集合A; (2)若 p:x A,q:xB,且 p是

27、q的充分不必要条件,求实数m的取值范围 【答案】(1) 3 |3 4 Axx (2) 1 ,4, 4 第 15 页 / 共 17 页 【解析】 (1) 2 2 |log4159 ,Ax yxxxR , 2 41590 xx, 则( 3 ) ( 43 ) 0 xx , 3 3 4 x, 3 |3 4 Axx (2) | 1,Bx xmxR,由| | 1xm 可得:1xm或1xm,1xm或 1xm, |1Bx xm或1xm p:x A,q:xB, 且 p是q的充分不必要条件, 13m 或 3 1 4 m , 4m或 1 4 m , 实数m的取值范围是 1 ,4, 4 方法总结:充分、必要条件的三种

28、判断方法: (1)定义法:直接判断“若 则 ”、“若 则 ”的真假并注意和图示相结合,例如“ ”为 真,则 是 的充分条件 (2)等价法:利用 与非 非 , 与非 非 , 与非 非 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)集合法:若 ,则 是 的充分条件或 是 的必要条件;若 ,则 是 的充要条件 题型三 存在与任意问题 例 3、 【 2019 泰州期末 】 已知函数 f(x) x 33x2a,xa, x33x4a,xa,若存在 x00,使得 f(x0)0, 则实数 a 的取值范围是_ 【答案】 1,0) 思路分析 本题是一个分段函数的形式,有以下两种处理的思路: 思

29、路 1.对两段函数分别研究图像和性质, 由于研究的是 x0 的情形, 故分 a0 和 a0 两种情况 讨论,当 a0 时,结论易得;当 a0 时,由于 xa 时,f(x)单调递增,而 f(a)a3a,故要对 f(a)a3a 的正负分三种情况讨论,最后总结,问题得以解决 思路 2.考虑能否合并成一个含绝对值的函数,本题 f(x)x33|xa|a,从而问题转化为 yx3和 y3|xa|a 的图像在 y 轴左侧有交点的问题,通过函数的图像,不难得到结论 解法 1(分类讨论法) 当 a0 时,只考虑 x0,f(x)在(,a)上单 第 16 页 / 共 17 页 调递增,而 f(0)4a0,显然不存在

30、x00,使得 f(x0)0,所以 a0 不成立 当 a0 时,当 xa 时,f(x)在(,a)上单调递增,且 f(x)0,即1a0 时,则必存在 x0a,使得 f(x0)0,结论成立; 当 a1 时,f(1)0,结论成立; 当 a1 时,f(x)在 a,1)上单调递增,在(1,0)上递减,而 f(1)2a20,结 论不成立 综上实数 a 的取值范围是1,0) 解法 2(图像法) 函数 f(x)x33|xa|a,由题意可得 yx3与 y3|xa|a 在 y 轴左侧 有交点 y3|xa|a 的顶点为(a,a),在直线 yx 上,由 yx, yx3,解得 x1. 又 yx3在 x1 处的切线率斜恰为

31、 3,画出图像如图所示,数形结合知 a1,0) 变式、 【 2019 苏州期末 】设函数 f(x) 2 xax 2 ,若对任意 x1(,0),总存在 x2, 2 使得)()( 12xx ff,则实数 a 的范围 【答案】10a 思路分析 考察函数 f(x)在区间(,0)和上的最小值或下确界特别注意到,当 a0 时,当 x 3 2 a时, 2 xax 20. 当 a0 时,f(x) 2 |x|在(,0)上的值域为(0,),在,满足要求; 当 a0 恒成立,所以不可能有 f(x2)f(x1); 当 01 4时,设 g(x) 2 xax 2,则 g(x)2 x22ax 2ax32 x2 . 易得 g(x)在 , 1 3 a 上递增,在上递减,在(2,)单调递减 所以 3 min 1 3)(af x 14)( min 2 af x 第 17 页 / 共 17 页 所以1 4 1 314 3 aaa解得 综上:10a 方法总结: 恒成立与存在性问题主要涉及到函数的图象和性质, 渗透着换元、 化归、 数形结合、 函数与方程等思想方法,在培养思维的灵活性、创造性等方面起到了积极的作用。近几年的数 学高考和各地的模考联考中频频出现存在性与恒成立问题,其形式逐渐多样化,但它们大都与 函数、导数知识密不可分。

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