内容正文:
§2 常用逻辑用语
2.1 必要条件与充分条件
第1课时 必要条件、充分条件
1.结合具体实例,理解必要条件、充分条件的意义,提升逻辑推理素养.
2.通过对典型数学命题的梳理,理解性质定理与必要条件、判定定理与充分条件的关系,提升数学运算素养.
学习目标
1
知识梳理
自主探究
古代有一次考画师的题目是“深山藏古寺”,考生的画面上有的是崇山峻岭,松柏深处有座寺庙;有的是山峦之间露出寺庙的一角……而有一个考生的画面上只有起伏的山峦,密密的松林,一个和尚正从山脚下沿着一股小道担水上山,却没有寺庙.最后,这幅画被评为第一名.
探究:“和尚担水上山”与“深山古寺”之间有什么逻辑关系呢?
答案:如果有和尚担水上山,那么山里就有寺庙.
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1.命题
定义 可以判断真假,用文字或符号表述的陈述句叫作命题
表示 一个命题通常可以表示为“若p,则q”和“p是q”两种形式
理解 当命题表示为“若p,则q”时,p是命题的条件,q是命题的结论
符号表示 当命题“若p,则q”是真命题时,就说由p推出q,记作p⇒q
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2.充分条件与必要条件
“若p,则q”是真命题 “若p,则q”是假命题
推出
关系 P q p q
条件
关系 q是p的 条件
p是q的 条件 q不是p的 条件
p不是q的 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
⇒
必要
充分
必要
充分
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思考:以下五种表述形式:①p⇒q;②p是q的充分条件;③q的充分条件是p;④q是p的必要条件;⑤p的必要条件是q.这五种表述形式等价吗?
提示:等价.
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2
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命题真假的判断
解:(1)假命题.反例:1≠4,5≠2,而1+5=4+2.
[例1] 判断下列命题的真假.
(1)已知a,b,c,d∈R,若a≠c,b≠d,则a+b≠c+d;
(2)若x∈N,则x3>x2成立;
解:(2)假命题.反例:当x=0时,x3>x2不成立.
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(3)若m>1,则方程x2-2x+m=0无实数根;
解:(3)真命题.因为m>1⇒Δ=4-4m<0,
所以方程x2-2x+m=0无实数根.
(4)存在一个三角形没有外接圆.
解:(4)假命题.因为不共线的三点确定一个圆,即任何三角形都有外接圆.
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要判断一个命题是真命题,一般需要经过严格的推理论证,在判断时要有理有据,而判断一个命题是假命题,只需举出一个反例即可.
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针对训练:下列命题:
①若xy=1,则x,y互为倒数;
②四条边相等的四边形是正方形;
③平行四边形是梯形;
④若ac2>bc2,则a>b.
其中真命题的序号是 .
解析:①④是真命题,②四条边相等的四边形是菱形,但不一定是正方形,③平行四边形不是梯形.
①④
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充分条件、必要条件的判断
[例2] 指出下列各题中p是q的什么条件.
(1)p:x-3=0,q:(x-2)(x-3)=0.
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(2)p:两个三角形相似,q:两个三角形全等.
(3)p:a>b,q:ac>bc.
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一般地,定义法主要用于较简单命题的判断,集合法一般需对命题进行化简,等价法主要用于否定性命题,要判断p是不是q的充分条件,就要看p能否推出q.要判断p是不是q的必要条件,就要看q能不能推出p.
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针对训练:指出下列各组命题中,p是q的什么条件.
(1)p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形.
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(2)p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0.
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根据必要条件(充分条件)求参数的取值范围
[例3] 已知p:实数x满足3a<x<a,其中a<0;q:实数x满足-2≤x≤3.若p是q的充分条件,求实数a的取值范围.
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充分条件、必要条件与集合的关系
(1)记集合A={x|p(x)},B={x|q(x)},若p是q的充分不必要条件,则A⫋B,若p是q的必要不充分条件,则B⫋A.
(2)记集合M={x|p(x)},N={x|q(x)},若M⊆N,则p是q的充分条件,若N⊆M,则p是q的必要条件.
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针对训练: