内容正文:
1.4.2 充要条件
第一章 §1.4 充分条件与必要条件
课程标准
(1)理解充要条件的意义.
(2)会判断一些简单的充要条件问题.
(3)能对充要条件进行证明.
复习导入
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。
记忆方法:箭尾是箭头的充分条件
箭头是箭尾的必要条件
充要条件
1.如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有__________,又有________,就记作__________,此时,p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们说p是q的充分必要条件,简称为________条件.
2.如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.概括地说,如果p⇔q,那么p与q互为 ________条件.
注意 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”.
p⇒q
q⇒p
p⇔q
充要
充要
1.正确的画“√”,错误的画“×”
(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“⇔”表示具有等价性.( )
(3)若p q和q p有一个成立,则p一定不是q的充要条件.( )
(4)数学中的每一个定义都是一个充要条件.( )
√
√
√
√
2.设p:“两个三角形相似”,q:“两个三角形的三边对应成比例”,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:C
解析:两个三角形相似⇔两个三角形的三边对应成比例,即p⇔q,
故p是q的充要条件.
3.在△ABC中,AB>AC是∠C>∠B的________条件( )
A.充分不必要
B.必要不充分
C.充要
D.既不充分也不必要
答案:C
解析:因为在△ABC中,边大则角大,角大边也大,
所以AB>AC是∠C>∠B的充要条件.
4.若p是q的充要条件,q是r的充要条件,则p是r的________条件.
充要条件
解析:因为p⇔q,q⇔r,所以p⇔r,
所以p是r的充要条件.
充要条件的判断
例 (多选)在下列四个结论中,正确的有( )
A.“x2>4”是“x3<-8”的必要不充分条件
B.在△ABC中,“AB2+AC2=BC2”是“△ABC为直角三角形”的充要条件
C.若a,b∈R,则“a2+b2≠0”是“a,b不为0”的充要条件
D.若a,b∈R,则“a2+b2≠0”是“a,b不全为0”的充要条件
答案:AD
解析:对于结论A,由x3<-8⇒x<-2⇒x2>4,但是x2>4⇒x>2或x<-2⇒x3<-8或x3>8,不一定有x3<-8,故A正确;对于结论D,由a2+b2≠0⇒a,b不全为0,反之,由a,b不全为0⇒a2+b2≠0,D正确.
方法归纳
判定充要条件常用方法
巩固训练
(1)命题“x=1且y=2”是命题“x2+y2=2x+4y-5”的( )条件
A.充要 B.充分不必要
C.必要不充分 D.既不充分也不必要
答案:A
解析:由x2+y2=2x+4y-5,
可得(x-1)2+(y-2)2=0,
解得x=1且y=2,
所以“x=1且y=2”是“x2+y2=2x+4y-5”的充要条件.
(2)(多选)设r是p的必要条件,r是q的充分条件,s是r的充分必要条件,s是p的充分条件,则下列说法正确的有( )
A.r是q的必要条件
B.s是q的充分条件
C.s是p的充分必要条件
D.p是q的既不充分也不必要条件
解析:由题意,p⇒r,r⇒q,r⇔s,s⇒p,则p⇔r⇔s⇒q.
答案:BC
充要条件的证明
例 求证:关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)有一正根和一负根的充要条件是ac<0.
证明:充分性:由ac<0可得b2-4ac>0及x1·x2=<0,
∴方程ax2+bx+c=0,有两不相等的实根,且两根异号,即方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根.
必要性:由于方程ax2+bx+c=0,有一正根和一负根,∴Δ=b2-4ac>0,x1·x2=<0,∴ac<0.综上可知,关于x的方程ax2+bx+c=0(a≠0)有一正根和一负根的充要条件是ac<0.
方法归纳
充要条件的证明思路
根据充要条件的定义,证明充要条件时要从充分性和必要性两个方面分别证明.一般地,证明“p成立的充要条件为q”:
①充分性:把q当作已知条件,结合命题的前提条件,推出p;
②必要性:把p当作已知条件,结合命题的前提条件,推出q.
巩固训练
求证:一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过原点的充要条件是b=0.
证明:①充分性:如果b=0,那么y=kx,