内容正文:
1.2.3 充分条件、必要条件
第一课时 充分条件、必要条件
课程标准
学科素养
1.通过对典型数学命题的梳理,理解必要条件的意义,理解性质定理与必要条件的关系.
2.通过对典型数学命题的梳理,理解充分条件的意义,理解性质定理与充分条件的关系.
通过对充分条件与必要条件的学习,提升“逻辑推理”、“数学抽象”的核心素养.
[对应学生用书P21]
1.充分条件、必要条件的相关概念
(1)若“如果p,那么q”是一个真命题,则称由p可以推出q,记作p⇒q,读作“p推出q”;否则,称由p不可以推出q,记作pq,读作“p推不出q”.
(2)充分条件、必要条件
当p⇒q时,我们称p是q的充分条件,q是p的必要条件;当pq时,我们称p不是q的充分条件,q不是p的必要条件.
(3)同一逻辑关系的四种表达形式
①“如果p,那么q”是真命题,
②p⇒q,
③p是q的充分条件,
④q是p的必要条件.
2.用集合间的关系判断充分条件、必要条件
一般地,如果A={x|p(x)},B={x|q(x)},且A⊆B,那么p(x)⇒q(x),因此也就有p(x)是q(x)的充分条件,q(x)是p(x)的必要条件.
1.思考辨析
(1)已知p⇒q,则“若p,则q”是真命题.( )
(2)已知p⇒q,则q的充分条件是p,p的必要条件是q.( )
(3)p是q的充分条件是指“p成立可充分保证q成立”,但即使q成立,p也未必会成立.( )
(4)q是p的必要条件是指“要使p成立,必须要有q成立”也就是说“若q不成立,则p一定不成立”.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√
2.“x>0”是“x≠0”的( )
A.充分条件
B.必要条件
C.既不是充分条件也不是必要条件
D.以上答案均不正确
A 解析:当x>0时一定有x≠0;反之,若x≠0,则不一定有x>0,故“x>0”是“x≠0”的充分条件.
3.“a>0,b>0”是“ab>0”的__________条件.(填“充分”或“必要”)
充分 解析:若“a>0,b>0”则必有“ab>0”;反之,若“ab>0”,则不一定有“a>0,b>0”,“a>0,b>0”是“ab>0”的充分条件.
[对应学生用书P22]
(1)已知p:x>1,q:x>2,则p是q的( )
A.充分条件
B.必要条件
C.既不是充分条件也不是必要条件
D.以上答案均不正确
B 解析:因为x>1x>2,但x>2⇒x>1,所以pq,但q⇒p,所以p是q的必要条件,但p不是q的充分条件.
(2)判断下列各题中p是q的什么条件.
①p:a2+b2=0,q:a+b=0;
②p:四边形的对角线相等,q:四边形是矩形.
解:①由a2+b2=0,得a=b=0.从而可以推出a+b=0.而由a+b=0推不出a2+b2=0(如a=1,b=-1),所以p是q的充分条件.
②由“四边形的对角线相等”推不出“四边形是矩形”.而由“四边形是矩形”可以推出“四边形的对角线相等”,所以p是q的必要条件.
充分条件、必要条件的两种判断方法
(1)定义法:①确定谁是条件,谁是结论.
②尝试从条件推结论,若条件能推出结论,则条件为充分条件,否则就不是充分条件.
③尝试从结论推条件,若结论能推出条件,则条件为必要条件,否则就不是必要条件.
(2)集合法:根据p,q成立的对象构成的集合间的包含关系判断,多适用于命题中涉及字母范围的推断问题.
[训练1] 已知条件p:x>1或x<-3,条件q:2<x<3,则p是q的( )
A.充分条件
B.必要条件
C.既是充分条件也是必要条件
D.既不是充分条件也不是必要条件
B 解析:法一(定义法):由于p:x>1或x<-3,q:2<x<3. 所以q⇒p,但pq,所以p是q的必要条件,故选B.
法二(集合法):由于p:A={x| x>1或x<-3},q:B={x|2<x<3},显然BA,故p是q的必要条件,故选B.
是否存在实数p,使“4x+p<0”是“x>2或x<-1”的充分条件?若存在,求出p的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:4x+p<0⇒x<-.
当-≤-1时,即p≥4时,x<-≤-1,
⇒x<-1⇒x>2或x<-1.
故当p≥4时,“4x+p<0”是“x>2或x<-1”的充分条件.
[变式] 本例若换为:是否存在实数p,使“4x+p<0”是“x2-x-2>0”的必要条件?若存在,求出p的取值范围;若不存在,请说明理由.
解:由于x2-x-2>04x+p<0,所以不存在实数p,使“4x+p<0”是“x>2或x<-1”的必要条件.
充分条件与必要条件的应用技巧
(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题.
(2)求解步骤:首先根据条件的充分性和必要性找到条件构成的集合之间的