本题导读

本题考查三角方程的解集特征以及充分条件、必要条件的逻辑判定。核心意图在于测试学生利用三角函数周期性准确求解三角方程,并通过比较前设条件与后设条件的解集包含关系,判定其在逻辑充要结构中的位置。

📌【题干】

Question

(2003年北京卷(理)) 3. “”是“”的()

A. 必要非充分条件          B. 充分非必要条件

C. 充分必要条件           D. 既非充分又非必要条件

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 统一逻辑结构:将命题表述为“”或“”的形式。记条件 ,条件 。
  2. 求解条件 的解集 :解三角方程 ,根据余弦函数的性质写出 的通解,进而求出 的完整解集 。
  3. 分析条件 的解集 :直接提取条件 中给出的 范围,其对应的解集记为 。
  4. 集合包含判定:
    • 若 ,说明由 可推出 ,但由 不能推出 ,则 是 的必要非充分条件。

    • 若 ,说明 是 的充分非必要条件。

✅【答案】

Success

A

✍【详细解析】

Abstract

第一步:求解条件 对应的解集 已知方程为: 。 根据余弦函数的性质,当余弦值为 时,其基本角为 (即 或 )。 结合周期性, 的通解公式为: 两边同时除以 2,解得 的完整解集 为: 也就是说,解集 。

第二步:分析条件 对应的解集 已知条件 对应的解集 直接给定为:

第三步:逻辑判定 比较解集 与解集 :

  • 显然,集合 是集合 的真子集,即 。

  • 也就是说:

    • 由 成立(属于集合 ),必然能推出 成立(属于集合 ),即 成立(充分性属于后设对前设);
    • 反之,由 成立时, 还有可能等于 (不属于集合 ),即 不成立。
  • 按照题目表述语境,“” 是 “” 的什么条件:由于 且 ,故 是 的必要非充分条件。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:一元三角方程的多解通解公式;真子集包含关系在逻辑条件判别中的精准映射。
  2. 核心方法:集合包含判定法。
  3. 避坑指南:
    • 余弦通解负号漏项陷阱:在解 时,部分学生容易习惯性地写成单一解 ,漏掉了 中的负号分支。余弦方程 的通解必然包含 双分支,正弦方程 的通解为 ,切忌漏项。

    • 主被动语境搞反陷阱:充分必要条件的命题往往有“ 是 的条件”和“使 成立的 是什么条件”两种。本题问“ 是 的什么条件”,由于 ,所以 是被推导出的结果,即为必要条件。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 本题属三角方程与充要条件判定的基础题,考查三角方程的解集与其某分支解集之间的包含关系。

  2. 结论推广: 【正余弦有心方程逻辑判定定理】 对于形如条件 与条件 :

  • 方程 的完整解集原像为 ;
  • 条件 的单分支解集为 。
  • 无论 和 如何变换,只要满足 ,恒有解集关系 。 因此,条件 (完整方程)恒为条件 (单号分支)的必要非充分条件。

🔗【关联脉络】

Multi column