内容正文:
第2课时 充要条件
(教师独具内容)
课程标准: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.
教学重点:掌握充要条件的概念,理解充要条件的意义,会判断条件与结论之间的充要性.
教学难点:判断条件与结论之间的充要性.
核心素养:1.通过学习充分不必要条件的概念、必要不充分条件的概念及充要条件的概念培养数学抽象素养.2.通过判断条件与结论之间的充要性培养逻辑推理素养.
知识点一 充分不必要条件
一般地,如果p⇒q且q p,则称p是q的充分不必要条件.
知识点二 必要不充分条件
如果p q且q⇒p,则称p是q的必要不充分条件.
知识点三 充要条件
(1)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”.
(2)当p是q的充要条件时,q也是p的充要条件.
(3)充要条件与数学中的定义有关,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.
(4)除了充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件外,还存在p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件的情形,例如,当p:x>0,q:x2>2时就是如此.
1.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BA,即AB,则p是q的充分不必要条件.
(5)若B⊆A且AB,即BA,则p是q的必要不充分条件.
(6)若AB且BA,则p是q的既不充分也不必要条件.
若A⊆B,则p是q的充分条件,若AB,则p是q的充分不必要条件
若B⊆A,则p是q的必要条件,若BA,则p是q的必要不充分条件
若A=B,则p,q互为充要条件
若AB且B⃘A,则p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件
2.“⇔”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.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)当p是q的充要条件时,也可说成q成立当且仅当p成立.( )
(2)符号“⇔”具有传递性.( )
(3)若pq和q不能推出p有一个成立,则p一定不是q的充要条件.( )
(4)“x=1”是“x2-2x+1=0”的充分不必要条件.( )
(5)“三角形的三条边相等”是“三角形的三个角相等”的充要条件.( )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)“x2-3x+2=0”的充要条件是___________________________________.
(2)“x2-1=0”是“|x|-1=0”的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)
(3)如果不等式x≤m成立的充分不必要条件是1≤x≤2,则m的最小值为________.
答案 (1)x=1或x=2 (2)充要 (3)2
题型一 充分、必要、充要条件的判断
例1 在下列各题中,试判断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:a=b,q:ac=bc;
(2)p:x≥-2,q:-1<x<1;
(3)p:a+5是无理数,q:a是无理数;
(4)若a,b∈R,p:a2+b2=0,q:a=b=0;
(5)p:|a|>|b|,q:a>b.
[解] (1)因为a=b⇒ac=bc,而ac=bc不能推出a=b,所以p是q的充分不必要条件.
(2)设A={x|x≥-2},B={x|-1<x<1},因为BA,所以p是q的必要不充分条件.
(3)因为a+5是无理数⇒a是无理数,并且a是无理数⇒a+5是无理数,所以p是q的充要条件.
(4)因为a2+b2=0⇒a=b=0,并且a=b=0⇒a2+b2=0,所以p是q的充要条件.
(5)因为当a=-5,b=1时,|a|>|b|成立,但是a<b,所以p q.当a=1,b=-2时,a>b成立,但是|a|<|b|,所以q p.所以p是q的既不充分也不必要条件.
[题型探究] 已知p是q的充分条件,q是r的必要条件,也是s的充分条件,r是s的必要条件,问:
(1)p是r的什么条件?
(2)s是q的什么条件?
(3)p,q,r,s中哪几对互为充要条件?
解 作出“⇒”图,如右图所示,可知p⇒q,r⇒q,q⇒s,s⇒r.
(1)p⇒q⇒s⇒r,且r⇒q,q能否推出p未知,
∴p是r的充分条件.
(2)∵s⇒r⇒q,q⇒s,∴s是q的充要条件.
(3)共有三对充要条件,q⇔s;