内容正文:
1.4充分条件与必要条件
课时5 充分条件与必要条件
学习目标
课程目标 学科核心素养
在初中命题知识的基础上,认识和理解充分条件和必要条件的概念,理解充分条件与判定定理、必要条件与性质定理的关系 通过理解充分条件和必要条件的概念,提高逻辑推理素养
掌握判断充分条件与必要条件的方法 通过判断充分条件和必要条件,提高逻辑推理素养
情境导学
我国战国时期墨子所著《墨经》有这样一段描述:“小故,有之不必然,无之必不然,体也,若有端.大故,有之必然,无之必不然,若见之成见也.”同学们能从数学的角度解释这里的“有”和“无”之间的关系吗?
初探新知
【活动1】
回顾初中学过的判定定理,体会充分条件的概念
问题1
命题:平面内,两组对角相等的四边形是平行四边形.在写成“若,则”的形式后,请判断是的什么条件?
问题2
使得结论:“四边形是平行四边形”成立的条件唯一吗?你还能举出“四边形是平行四边形”的一些其他充分条件吗?
问题3
上面的发现来源于平行四边形的什么定理?你有什么发现?
初探新知
【活动2】
回顾初中学过的性质定理,体会必要条件的概念
问题4
命题:两直线平行,内错角相等.“内错角相等”是“两直线平行”的什么条件?
问题5
你还能举出其他“两直线平行”的必要条件吗?
问题4
上面的命题来源于两直线平行的什么定理?你有什么发现?
初探新知
【活动3】
从不同的视角认识和理解充分条件和必要条件的概念
问题7
充分条件与必要条件的定义是什么?如何理解充分条件与必要条件中的“充分”和“必要”呢?
问题8
能不能从不同角度理解充分条件、必要条件的意义?
初探新知
一般地,“若p,则q”为真命题,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.
如果“若p,则q”是假命题,那么由条件p不能推出结论q,记作p⇏q.此时,我们就说p不是q的充分条件,q不是p的必要条件.
知识梳理
典例精析
【例1】 [教材改编题]下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中的p是q的充分条件?
(1) 若x,y互为相反数,则;
(2) 若两个三角形面积相等,则这两个三角形是全等三角形;
(3) 若是偶数,则整数a,b都是偶数;
(4) 若,则;
(5) 若x,y为无理数,则为无理数.
思路点拨:根据充分条件的定义进行判断.
典例精析
解:(1)若x,y互为相反数,即,则,,所以p是q的充分条件.
(2)若两个三角形面积相等,假设一个是直角三角形,一个是等边三角形,则显然这两个三角形不全等,p⇏q,所以p不是q的充分条件.
(3)若是偶数,假设,,是偶数,但a,b不是偶数,故,p不是q的充分条件.
(4)若,则一定成立,此时不一定满足,故,所以p不是q的充分条件.
(5)举反例:,-为无理数,但是+(-)=0为有理数,故,所以p不是q的充分条件.
典例精析
【方法规律】
利用定义判断充分条件的一般过程:判断命题真假,根据“⇒”或“⇏”符号分清条件和结论,进而判断是否为充分条件.
典例精析
【变式训练1】
判断下列各题中,p是否为q的充分条件:
(1) p:两圆面积相等,q:两圆半径相等;
(2) p:,q:;
(3) p:,q:;
(4) p:,q:.
典例精析
【解】
(1) 圆的面积为πr2,π为常数,两圆面积相等,则半径r相等,,所以p是q的充分条件.
(2) 如果,那么x一定大于2,,所以p是q的充分条件.
(3) 举反例,当时不满足,故,所以p不是q的充分条件.
(4) 将代入方程,满足条件,,所以p是q的充分条件.
典例精析
思路点拨:根据必要条件的定义进行判断.
【例2】 [教材改编题]下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中的q是p的必要条件?
(1) 若两个三角形全等,则这两个三角形的对应边相等;
(2) 若四边形的对角线互相垂直且相等,则这个四边形是正方形;
(3) 若,则;
(4) 若,则;
(5) 若mn为有理数,则m,n为有理数.
典例精析
【解】
(1) 这是全等三角形的一条性质定理,,所以q是p的必要条件.
(2) 举反例:如图,四边形ABCD的对角线互相垂直且相等,但它不是正方形,,所以q不是p的必要条件.
(3) 显然,所以q是p的必要条件.
(4) 由知,又,则,,所以q是p的必要条件.
(5) 举反例:×2=4为有理数,但,2均为无理数,,所以q不是p的必要条件.
典例精析
【方法规律】利用定义判断必要条件的一般过程:判断命题真假,根据“⇒”或“⇏”符号分清条件和结论,进而判断是否为必要条件.
典例精析
【变式训练2】
判断下列各题中,q是否为p的必要条件:
(1) p:,q:;
(2) p:,q:;
(3)