内容正文:
人教版高中数学必修1
第一章 集合与常用逻辑用语
1.4.2-充要条件
授课:张丹老师
[慕联教育同步课程导学篇]
课程编号:TS2004010302RB1010402ZD(A)
学习目标
结合具体实例,理解充要条件的意义
1
1
会判断某些问题成立的充要条件
2
思考:下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题与它们的逆命题都是真命题?
可以发现:
命题(1)(4)与它们的逆命题都是真命题,
命题(2)是真命题,但它的逆命题都是假命题,
命题(3)是假命题,但它的逆命题都是真命题.
(1)若两个三角形的两角和其中一角所对的边分别相等,则这两个三角形全等;
(2)若两个三角形全等,则这两个三角形的周长相等;
(4)若A∪B是空集,则A与B是空集.
(3)若一元二次方程 有两个不相等的实数根,则 ;
“若q,则p”
命题为真,逆命题也为真
命题为真,逆命题为假
命题为假,逆命题为真
命题为真,逆命题也为真
导入
就记作
此时p既是q的充分条件,也是q的必要条件
我们说p是q的充分必要条件,简称为充要条件
如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件
概括地说,如果 ,那么,p与q互为充要条件
1.充要条件
如果“若p,则q”与它的逆命题“若q,则p”均是真命题,
即既有 ,又有
如果 , ,我们说p是q的充分不必要条件
如果 , ,我们说p是q的必要不充分条件
如果 , ,我们说p是q的既不充分又不必要条件
知识梳理
(2)因为“若p,则q”是相似三角形的性质定理,“若q,则p”是相似三角形的判定定理,所以它们均为真命题,即 ,所以p是q的充要条件;
解:(1)因为对角线互相垂直且平分的四边形不一定是正方形 (也可能是菱形),所以, ,所以p不是q的充要条件;
解:(3)因为 时, 不一定成立(也可能 ),即 , 所以p不是q的充要条件;
(4)因为“若p,则q”与 “若q,则p”均为真命题,即 ,所以p是q的充要条件.
例3:下列各题中,哪些p是q的充要条件?
(1)p:四边形是正方形,q:四边形的对角线互相垂直且平分;
(2)p:两个三角形相似,q:两个三角形三边成比例;
(3)p: ,q: ;
(4)p: 是一元二次方程 的一个根,
q: ;
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
探究:通过上面的学习,你能给出 “四边形是平行四边形”的充要条件吗?
①若四边形的两组对边分别平行,则这个四边形是平行四边形;
以上每一条都给出了“四边形是平行四边形”的一个充要条件.
⑤若四边形的两条对角线互相平分,则这个四边形是平行四边形.
④若四边形的一组对边平行且相等,则这个四边形是平行四边形;
③若四边形的两组对边分别相等,则这个四边形是平行四边形;
②若四边形的两组对角分别相等,则这个四边形是平行四边形;
例4:已知:⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.求证:d=r是直线l与⊙O相切的充要条件.
分析:设p:d=r, q:直线l与⊙O相切.要证p是q的充要条件,只需分别证明充分性 ( ) 和 必要性( )即可.
(2)必要性( ):若直线l与⊙O相切,不妨设切点P,则OP⊥l.因此,d=OP=r.
由 (1)(2)可得,d=r是直线l与⊙O相切的充要条件.
O
P
解:(1)充分性( ):如图,作OP⊥l于点P,则OP=d.
若d=r,则点P在⊙O上.在直线l上任取一点Q(异于点P),连接OQ.在Rt△OPQ中,OQ>OP=r.所以,除点P外直线l上的点都在⊙O的外部,即直线l与⊙O仅有一个公共点P.所以直线l与⊙O相切.
Q
练习1:下列各题中,哪些p是q的充要条件?
(1)p:三角形为等腰三角形,q:三角形存在两角相等;
(2)p:⊙O内两条弦相等,q:⊙O内两条弦所对的圆周角相等;
(3)p:A∩B为空集,q:A与B之一为空集.
解:(1)由等腰三角形的定义可知, ,所以p是q的充要条件;
(3)若A={1,2,3},B={4,5,6},则A∩B为空集,但A与B都不为空集, ,所以p不是q的充要条件.
所以p是q的充要条件;
如图,若∠1=∠2,则∠AOB=∠BOC,且在⊙O中,OA=OB=OC,则△AOB与△B