内容正文:
2.2 充分条件、必要条件、充要条件
一、充分条件与必要条件
“若p,则q”为真命题
“若p,则q”为假命题
推出关系
p⇒q
p⇏q
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
判定定理给出了相应数学结论成立的充分条件
性质定理给出了相应数学结论成立的必要条件
【注意】
(1)前提p⇒q,有方向,条件在前,结论在后;
(2)p是q的充分条件或q是p的必要条件;
(3)改变说法:“p是q的充分条件”还可以换成q的一个充分条件是p;
“q是p的必要条件”还可以换成“p的一个必要条件是q”.
二、充分必要条件与集合的关系
若条件p,q以集合的形式出现,即A={x|p(x)},B={x|q(x)},
则由A⊆B可得,p是q的充分条件,
①若AB,则p是q的充分不必要条件;
②若A⊇B,则p是q的必要条件;
③若AB,则p是q的必要不充分条件;
④若A=B,则p是q的充要条件;
⑤若A⊈B且A⊉B,则p是q的既不充分也不必要条件.
充分必要条件判断精髓:
小集合推出大集合,小集合是大集合的充分不必要条件,大集合是小集合的必要不充分条件;
若两个集合范围一样,就是充要条件的关系。
题型一 充分条件的判断
【例1】下列命题中,哪些命题是“四边形是正方形”的充分条件?
(1)对角线相等的菱形;
(2)对角线互相垂直的矩形;
(3)对角线相等的平行四边形;
(4)有一个角是直角的菱形.
【答案】(1)是充分条件;(2)是充分条件;(3)不是充分条件;(4)是充分条件
【解析】(1)菱形的对角线垂直,它的对角线相等时,一定是正方形,是充分条件;
(2)矩形的对角线相等,它的对角线垂直时,一定是正方形,是充分条件;
(3)对角线相等的平行四边形是矩形,不一定是正方形,不是充分条件;
(4)菱形的四边相等,有一个角是直角,则四个内角都是直角,
它是正方形,是充分条件.
【变式1-1】(多选)下列“若p,则q”形式的命题中,p是q的充分条件的有( )
A.若x<1,则x<2 B.若两个三角形的三边对应成比例,则这两个三角形相似
C.若|x|≠1,则x≠1 D.若ab>0,则a>0,b>0
【答案】ABC
【解析】由x<1,可以推出x<2,所以选项A符合题意;
由两个三角形的三边对应成比例,可以推出这两个三角形相似,所以B符合题意;
由|x|≠1,可以推出x≠1,所以选项C符合题意;
由ab>0,不一定能推出a>0,b>0,比如,所以本选项不符合题意,
故选:ABC
【变式1-2】使成立的一个充分条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据充分条件的定义,由可以得出,B正确;
若,取,无法得到,A错误;
C显然错误;
若,取,无法得到,D错误.故选:B.
【变式1-3】(多选)使成立的一个充分条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】或,
故使成立的一个充分条件的x的范围应该是的子集.故选:AB.
题型二 必要条件的判断
【例2】“”是“”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】B
【解析】因为,故可得或,
若,则不一定有,故充分性不满足;
若,则一定有,故必要性成立,
综上所述:“”是“”的必要不充分条件.故选:.
【变式2-1】已知命题p:“”,命题q:“”.则p是q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】B
【解析】命题p:令,可得,即,故或,解得或,
故p是q的必要不充分条件,故选:B
【变式2-2】“三角形的某两条边相等”是“三角形为等边三角形”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】B
【解析】三角形的某两条边相等则三角形是等腰三角形,
不一定是等边三角形,所以充分性不成立;
三角形为等边三角形则其三边相等,能得到三角形的任意两边也是相等的,
所以必要性成立.故选:B.
【变式2-3】2022年3月21日,东方航空公司MU5735航班在广西梧州市上空失联并坠毁.专家指出:飞机坠毁原因需要找到飞机自带的两部飞行记录器(黑匣子),如果两部黑匣子都被找到,那么就能形成一个初步的事故原因认定.3月23日16时30分左右,广西武警官兵找到一个黑匣子,虽其外表遭破坏,但内部存储设备完整,研究判定为驾