内容正文:
充分条件与必要条件
§1.4.1 充分条件与必要条件
学业标准
学科素养
1.理解充分条件、必要条件的概念.
2.了解充分条件与判定定理,必要条件与性质定理的关系.(重点)
3.能通过充分性、必要性解决简单的问题.(难点)
1.通过充分条件与必要条件的学习,培养数学抽象核心素养.
2.借助充分条件与必要条件的应用,提升逻辑推理核心素养.
[教材梳理]
◇导学 充分条件与必要条件
[问题1] 观察命题:
(1)若整数a是素数,则a是奇数;
(2)若两个三角形全等,则它们的面积相等.
上述命题的形式是怎样的?
[提示] “若……,则……”的形式.
[问题2] 在命题“若两个三角形全等,则它们的面积相等”中条件和结论分别是什么?
[提示] 条件是两个三角形全等,结论是两个三角形面积相等.
[问题3] 必要条件与命题“若p,则q”的真假性有什么关系?
[提示] 当命题“若p,则q”为真命题时,q是p的必要条件.
[问题4] 若p是q的充分条件,这样的条件p唯一吗?
[提示] 不唯一.例如“x>1”是“x>0”的充分条件,p可以是“x>2”“x>3”或“2<x<3”等.
[问题5] 如何理解充分条件必要条件中的“充分”和“必要”?
[提示] “充分”即条件充分,有充足的理由;“必要”即必须要有,缺之不可.
◎结论形成
命题真假
“若p,则q”为真命题
“若p,则q”为假命题
推出关系
p⇒q
pq
条件关系
p是q的充分条件;
q是p的必要条件
p不是q的充分条件;
q不是p的必要条件
定理关系
判定定理给出了结论成立的充分条件;
性质定理给出了结论成立的必
要条件
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)“x=3”是“x2=9”的充分条件
(2)若p是q的必要条件,则q是p的充分条件.
(3)“两角不相等”是“两角不是对顶角”的必要条件.
答案 (1)√ (2)√ (3)×
2.下面四个条件中,使a>b成立的充分条件是
A.a>b+1 B.a>b-1
C.a2>b2 D.a+1>b
解析 “p的充分条件是q”即“q是p的充分条件”,亦即“q⇒p”,因为a>b+1⇒a>b,故选A.
答案 A
3.已知A⊆B,则“x∈A”是“x∈B”的________条件.
答案 充分
4.若p:|x|=|y|,q:x=y,则p是q的________条件.
解析 ∵x=y⇒|x|=|y|,即q⇒p,
∴p是q的必要条件.
答案 必要
题型一 充分条件的判断
[例1] (1)下列各题中,p是q的充分条件的是________.
①p:(x-2)(x-3)=0,q:x-2=0;
②p:两个三角形相似,q:两个三角形全等;
③p:m<-2,q:方程x2-x-m=0无实根.
(2)“a>2,b>2”是“a+b>4,ab>4”的________条件.
[自主解答] (1)①∵(x-2)(x-3)=0,
∴x=2或x=3,不能推出x-2=0.
∴p不是q的充分条件.
②∵两个三角形相似,不能推出两个三角形全等,
∴p不是q的充分条件.
③∵m<-2,∴12+4m<0,∴方程x2-x-m=0无实根,∴p是q的充分条件.
(2)由a>2,b>2⇒a+b>4,ab>4,
∴是充分条件.
[答案] (1)③ (2)充分
[规律方法]
1.判定p是q的充分条件要先分清什么是p,什么是q,即转化成p⇒q问题.
2.除了用定义判断充分条件还可以利用集合间的关系判断,若p构成的集合为A,q构成的集合为B,A⊆B,则p是q的充分条件.
[触类旁通]
1.(多选题)下列不等式中,可以是x2<1的一个充分条件的是
A.x<1 B.0<x<1
C.-1<x<0 D.-1<x<1
解析 由于x2<1即-1<x<1,①显然不能使-1<x<1一定成立,B、C、D满足题意.
答案 BCD
题型二 必要条件的判断
[例2] 在以下各题中,分析p与q的关系:
(1)p:x>2且y>3,q:x+y>5;
(2)p:一个四边形的四个角都相等,q:四边形是正方形.
[自主解答] (1)由于p⇒q,故p是q的充分条件,q是p的必要条件.
(2)由于q⇒p,故q是p的充分条件,p是q的必要条件.
[规律方法]
1.判断p是q的什么条件,主要判断若p成立时,能否推出q成立,反过来,若q成立时,能否推出p成立;若p⇒q为真,则p是q的充分条件,若q⇒p为真,则p是q的必要条件.
2.也可利用集合的关系判断,已知条件甲“x∈A”,条件乙“x∈B”.若A⊇B,则甲是乙的必要条件.
[触类旁通]
2.分析下列各项中p与q的关系.
(1)p:α为锐角,q:α=45°;
(2)p:(x+1)(x-2)=0,q:x+1=0.
解