内容正文:
第六讲 充分条件、必要条件
【学习目标】
1.理解充分条件、必要条件的定义。
2.会判断充分条件、必要条件。
3.会根据充分不必要条件、必要不充分条件求字母的取值范围。
4.理解充要条件的概念。
5.能够判定条件的充分、必要、充要性。
6.会进行简单的充要条件的证明。
【基础知识】
一、充分条件与必要条件
1.充分必要条件的定义:一般地,“若p,则q”为真命题,是指由p通过推理可以得出q.这时,我们就说,由p可以推出q,记作p⇒q,并且说,p是q的充分条件,q是p的必要条件.如果“若p,则q”为假命题,那么由条件p不能推出结论q,记作pq.此时,我们就说p不是q的充分条件,q不是p的必要条件.
2.对于充分条件与必要条件的理解:对于“p⇒q”,蕴含以下多种解释
(1)“如果p,那么q”形式的命题为真命题.
(2)由条件p可以得到结论q.
(3)p是q的充分条件或q的充分条件是p.
(4)只要有条件p,就一定有结论q,即p对于q是充分的.
(5)q是p的必要条件或p的必要条件是q.
(6)为得到结论q,具备条件p就可以推出.
二、充要条件
1.充要条件:一般地,如果既有p⇒q,又有q⇒p,就记作p⇔q.此时,我们说,p是q的充分必要条件,简称充要条件.概括地说,如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.
2.充分不必要条件:若p⇒q,但qp,则称p是q的充分不必要条件.
3.必要不充分条件:若q⇒p,但pq,则称p是q的必要不充分条件.
4.既不充分也不必要条件:若pp,则称p是q的既不充分也不必要条件.q,且q
5.对充要条件的理解:
(1)p是q的充要条件意味着“p成立,则q一定成立;p不成立,则q一定不成立”.
(2)要判断p是不是q的充要条件,需要进行两次判断:一是看p能否推出q,二是看q能否推出p.若p能推出q,q也能推出p,就可以说p是q的充要条件,否则,就不能说p是q的充要条件.
6.从集合的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件
若p以集合A的形式出现,q以集合B的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},则
(1)若A⊆B,则p是q的充分条件.
(2)若B⊆A,则p是q的必要条件.
(3)若A=B,则p是q的充要条件.
(4)若A⊆B且B⊈A,即A(B,则p是q的充分不必要条件.
(5)若B⊆A且A⊈B,即B(A,则p是q的必要不充分条件.
(6)若A⊈B且B⊈A,则p是q的既不充分也不必要条件.
7.“⇔”的传递性:若p是q的充要条件,q是s的充要条件,即p⇔q,q⇔s,则有p⇔s,即p是s的充要条件.
【考点剖析】
考点一:充分条件与必要条件的判定
例1 (1)“两个三角形面积相等”是“两个三角形全等”的________条件.(填“充分”“必要”)
(2)判断下列说法中,p不是q的充分条件的是________.
①p:“x=1”,q:“x2-2x+1=0”;
②设a,b是实数,p:“a+b>0”,q:“ab>0”;
③p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形.
【解析】 (1)设p:两个三角形面积相等;q:两个三角形全等,则pq,q⇒p.∴p是q的必要条件.
(2)对①,当x=1时,显然有x2-2x+1=0,故p⇒q,即p是q的充分条件;
对②,当a=5,b=-1时,有a+b>0,但ab<0,故pq,p不是q的充分条件;
③∵四边形的对角线相等四边形是平行四边形,
∴p不是q的充分条件.
【答案】 (1)必要 (2)②③
考点二:充分、必要、充要条件的判断
例2 下列各命题中,p是q的什么条件?(指充分不必要、必要不充分、充要、既不充分也不必要条件)
(1)p:x=1或x=2,q:x-1=;
(2)p:四边形是正方形,q:四边形的对角线互相垂直平分;
(3)p:xy>0,q:x>0,y>0.
(4)p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形.
【解析】 (1)因为x=1或x=2⇒x-1=⇒x=1或x=2,所以p是q的充要条件.,x-1=
(2)若一个四边形是正方形,则它的对角线互相平分,即p⇒q.反之,若四边形的对角线互相垂直平分,该四边形不一定是正方形,即qp.
所以p是q的充分不必要条件.
(3)因为xy>0时,x>0,y>0或x<0,y<0.
故pq,但q⇒p.
所以p是q的必要不充分条件.
(4)因为四边形的对角线相等,))四边形是平行四边形,,四边形是平行四边形
所以p是q的既不充分也不必要条件.
【答案】 见解析
考点三:充要条件的证明
例3 已知ab≠0,求证:a+b=1是a3+b3+ab-a2-b2=0的充要条件.
【证明】 ①充分性:
∵a+b=1,∴b=1-a,
∴a3+b3+ab-a2-b2=a3+(1-a)3+a(1-a)-a2-(1-a)2=a3