内容正文:
第二课时 充要条件
课标要求
素养要求
通过对典型数学命题的梳理,理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系.
针对充要条件问题,通过几个数学定义的研究比较,学生经历梳理知识,提炼定义,感悟学习过程,提升逻辑推理素养与数学抽象素养.
自主梳理
充要条件
(1)四类条件
①一般地,如果p⇒q且,则称p是q的充分不必要条件.
②如果pq且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.
③如果p⇒q且q⇒p,则称p是q的充分必要条件(简称为充要条件),记作p⇔q,此时,也读作“p与q等价”“p当且仅当q”.
④如果pq且qp,则称p是q的既不充分也不必要条件.
(2)充要条件与数学中定义的关系
一个数学对象的定义实际上给出了这个对象的一个充要条件.
如果把p研究的范围看成集合A,把q研究的范围看成集合B,则可得下表.
记法
A={x|p(x)},B={x|q(x)}
关系
AB
BA
A=B
图示
结论
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
p,q互为充要条件
p是q的既不充分也不必要条件
自主检验
1.思考辨析,判断正误
(1)两个三角形相似的充要条件是两个三角形的三边对应成比例.(√)
(2)xy>0是x>0,y>0的充要条件.(×)
提示 必要不充分条件.
(3)四边形是平行四边形的充要条件是四边形的两组对边分别相等.(√)
(4)已知x,y∈R,则xy=0是x2+y2=0的充要条件.(×)
提示 xy=0,例x=1,y=0则得不到x2+y2=0.
2.“1<x<2”是“x≤2”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 A
解析 设A={x|1<x<2},B={x|x≤2},则AB.故选A.
3.“|x|+|y|”=0是“x2+y2=0”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
答案 C
解析 “|x|+|y|=0”与“x2+y2=0”可化为“x=0且y=0”.故选C.
4.“(2x-1)x=0”是“x=0”的________条件.
答案 必要不充分
解析 设p:(2x-1)x=0,q:x=0,则p:x=0或x=,故p是q的必要不充分条件.
题型一 充分、必要、充要条件的判断
角度1 定义法判断条件间的关系
【例1-1】 指出下列各组命题中p是q的什么条件(充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件,既不充分也不必要条件).
(1)p:数a能被6整除;q:数a能被3整除;
(2)p:x>1,q:x2>1;
(3)p:△ABC有两个角相等,q:△ABC是正三角形;
(4)p:|ab|=ab,q:ab>0.
解 (1)∵p⇒q,q p,
∴p是q的充分不必要条件.
(2)∵p⇒q,qp,
∴p是q的充分不必要条件.
(3)∵pq,q⇒p,
∴p是q的必要不充分条件.
(4)∵ab=0时,|ab|=ab,
∴“|ab|=ab” “ab>0”,即pq.
而当ab>0时,有|ab|=ab,即q⇒p.
∴p是q的必要不充分条件.
角度2 递推法判断条件间的关系
【例1-2】 已知p,q都是r的必要条件,s是r的充分条件,q是s的充分条件,那么:
(1)s是q的什么条件?
(2)r是q的什么条件?
(3)p是q的什么条件?
解 (1)∵q是r的必要条件,∴r⇒q.
∵s是r的充分条件,∴s⇒r,
∴s⇒r⇒q,又∵q是s的充分条件,∴q⇒s.
∴s是q的充要条件.
(2)由r⇒q,q⇒s⇒r,知r是q的充要条件.
(3)∵p是r的必要条件,∴r⇒p,
∴q⇒r⇒p.又p q,
∴p是q的必要不充分条件.
思维升华 判断充分条件、必要条件及充要条件的四种方法
(1)定义法:直接判断“若p,则q”以及“若q,则p”的真假.
(2)集合法:即利用集合的包含关系判断.
(3)等价法:即利用p⇔q与q⇔p的等价关系,对于条件和结论是否定形式的命题,一般运用等价法.
(4)传递法:充分条件和必要条件具有传递性,即由p1⇒p2⇒…⇒pn,可得p1⇒pn;充要条件也有传递性.
【训练1】 (1)已知a,b是实数,则“a>0且b>0”是“a+b>0,且ab>0”的________条件.
(2)如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,那么( )
A.丙是甲的充分不必要条件
B.丙是甲的必要不充分条件
C.丙是甲的充要条件
D.丙是甲的既不充分也不必要条件
答案 (1)充要 (2)A
解析 (1)因为a>0,b>0,
所以a+b>0,ab>0,充分性成立;
因为ab>0,所以a与b同号,
又a+b>0,所以a>0且b>0,必要性成立.
故“a>0且b>0”