内容正文:
1.4 充分条件与必要条件
学 习 目 标
核 心 素 养
1.结合具体实例,理解充分条件、必要条件、充要条件的意义.(重点、难点)
2.会求(判断)某些问题成立的充分条件、必要条件、充要条件.(重点)
3.能够利用命题之间的关系判定充要关系或进行充要条件的证明.(难点)
1.通过充要条件的判断,提升逻辑推理素养.
2.借助充要条件的应用,培养数学运算素养.
观察如图所示电路图,条件p:“开关A闭合”,结论q:“灯泡B亮”.
问题:(1)当开关A闭合时,灯泡B一定会亮吗?说明了什么?
(2)如果“灯泡B”不亮,“开关A可以闭合”吗?
提示:(1)一定会亮,说明要使“灯泡B亮”,有“开关A闭合”这个条件就可以.
(2)如果“灯泡B不亮”,则开关A肯定不闭合.
1.充分条件与必要条件
命题真假
“若p,则q”是真命题
“若p,则q”是假命题
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
思考1:(1)p是q的充分条件与q是p的必要条件所表示的推出关系是否相同?
(2)以下五种表述形式:①p⇒q;②p是q的充分条件;③q的充分条件是p;④q是p的必要条件;⑤p的必要条件是q.这五种表述形式等价吗?
提示:(1)相同,都是p⇒q.(2)等价.
2.充要条件
(1)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)若p⇒q,但qp,则称p是q的充分不必要条件.
(3)若q⇒p,但pq,则称p是q的必要不充分条件.
(4)若pq,且qp,则称p是q的既不充分也不必要条件.
思考2:(1)若p是q的充要条件,则命题p和q是两个相互等价的命题,这种说法对吗?
(2)“p是q的充要条件”与“p的充要条件是q”的区别在哪里?
提示:(1)正确.若p是q的充要条件,则p⇔q,即p等价于q.
(2)①p是q的充要条件说明p是条件,q是结论.
②p的充要条件是q说明q是条件,p是结论.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)q是p的必要条件时,p是q的充分条件.
( )
(2)q不是p的必要条件时,“pq”成立.
( )
(3)若q是p的必要条件,则q成立,p也成立.
( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)×
2.设x,y∈R,则“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”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
A [因为x≥2且y≥2⇒x2+y2≥4, x2+y2≥4x≥2且y≥2,如x=-2,y=1,所以“x≥2且y≥2”是“x2+y2≥4”的充分不必要条件.]
3.“同位角相等”是“两直线平行”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.既是充分条件,也是必要条件
D.既不充分也不必要条件
C [“同位角相等,两直线平行”及“两直线平行,同位角相等”都是真命题.]
4.两个三角形的面积相等是这两个三角形全等的________条件.
必要不充分 [全等的两个三角形的面积相等,但面积相等的两个三角形不一定全等.]
充分条件、必要条件的判断
【例1】 指出下列各题中p是q的什么条件.
(1)p:x-3=0,q:(x-2)(x-3)=0.
(2)p:两个三角形相似,q:两个三角形全等.
(3)p:a>b,q:ac>bc.
[解] (1)x-3=0⇒(x-2)(x-3)=0,但(x-2)(x-3)=0x-3=0,故p是q的充分不必要条件.
(2)两个三角形相似两个三角形全等,但两个三角形全等⇒两个三角形相似,故p是q的必要不充分条件.
(3)a>bac>bc,且ac>bca>b,
故p是q的既不充分也不必要条件.
定义法判断充分条件、必要条件
(1(确定谁是条件,谁是结论.
(2(尝试从条件推结论,若条件能推出结论,则条件为充分条件,否则就不是充分条件.
(3(尝试从结论推条件,若结论能推出条件,则条件为必要条件,否则就不是必要条件.
eq \o([跟进训练])
1.指出下列各组命题中,p是q的什么条件.
(1)p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形.
(2)p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0.
[解] (1)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四边形的对角线相等,
所以p是q的既不充分也不必要条件.
(2)因为(x-1)2+(y-2)2=0⇒x=1且y=2⇒(x-1)(y-2)=0,而(x-1)(y-2)=0 (x-1)2+(y-2)2=0,所以p是q的充分不必要条件.
充分条件、必要