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第一章 集合与常用逻辑用语
1.4 充分条件与必要条件
1.4.2 充要条件
第一章 集合与常用逻辑用语
第一章 集合与常用逻辑用语
若q,则p
第一章 集合与常用逻辑用语
真命题
p⇔q
充要条件
第一章 集合与常用逻辑用语
第一章 集合与常用逻辑用语
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第一章 集合与常用逻辑用语
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第一章 集合与常用逻辑用语
第一章 集合与常用逻辑用语
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第一章 集合与常用逻辑用语
第一章 集合与常用逻辑用语
第一章 集合与常用逻辑用语
第一章 集合与常用逻辑用语
[学习任务]
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.(重点)
3.能对充要条件进行证明.(难点)
知识点 充要条件
1.逆命题
将命题“若p,则q”中的条件p和结论q互换,就得到一个新的命题“____________”,称这个命题为原命题的逆命题.
2.充要条件
如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是______,即既有p⇒q,又有q⇒p,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________.显然,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.
探究一 充分、必要、充要条件的判断
[例1] 指出下列各组命题中,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:数a能被6整除,q:数a能被3整除;
(2)p:x>1,q:x2>1;
(3)p:△ABC有两个角相等,q:△ABC是正三角形;
(4)p:|ab|=ab,q:ab>0.
[解] (1)∵p⇒q,q不能推出p,
∴p是q的充分不必要条件.
(2)∵p⇒q,q不能推出p,∴p是q的充分不必要条件.
(3)∵p不能推出q,q⇒p,∴p是q的必要不充分条件.
(4)∵ab=0时,|ab|=ab,∴“|ab|=ab”不能推出“ab>0”,即p不能推出q.
而当ab>0时,有|ab|=ab,即q⇒p.
∴p是q的必要不充分条件.
1.在下列各题中,试判断p是q的什么条件.
(1)p:a=b,q:ac=bc;
(2)p:a+5是无理数;q:a是无理数;
(3)若a,b∈R,p:a2+b2=0,q:a=b=0;
(4)p:A∩B=A,q:∁UB⊆∁UA.
解 (1)因为a=b⇒ac=bc,而ac=bc eq \o(⇒,/) a=b,所以p是q的充分不必要条件.
(2)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.
(3)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.
(4)因为A∩B=A⇒A⊆B⇒∁UA⊇∁UB,并且∁UB⊆∁UA⇒B⊇A⇒A∩B=A,所以p是q的充要条件.
探究二 充要条件的证明
[例2] (链接教科书第22页例4)证明:如图梯形ABCD为等腰梯形的充要条件是AC=BD.
[证明] (1)必要性:在等腰梯形ABCD中,
AB=DC,∠ABC=∠DCB,
又∵BC=CB,∴△BAC≌△CDB,∴AC=BD.
(2)充分性:如图,过点D作DE∥AC,交BC的延长线于点E.
∵AD∥BE,DE∥AC,
∴四边形ACED是平行四边形.
∴DE=AC.
∵AC=BD,∴BD=DE,∴∠E=∠1.
又∵AC∥DE.∴∠2=∠E,∴∠1=∠2.
在△ABC和△DCB中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(AC=DB,,∠2=∠1,,BC=CB,))
∴△ABC≌△DCB.∴AB=DC.
∴梯形ABCD为等腰梯形.由(1)(2)可得,梯形ABCD为等腰梯形的充要条件是AC=BD.
2.(河北唐山第一中学高一月考)已知a,b是实数,求证:“a4-b4-2b2=1”成立的充要条件是“a2-b2=1”.
证明 先证明充分性:
若a2-b2=1,则a4-b4-2b2=(a2-b2)(a2+b2)-2b2=a2+b2-2b2=a2-b2=1,结论成立.
所以“a2-b2=1”是“a4-b4-2b2=1”成立的充分条件.
再证明必要性:
若a4-b4-2b2=1,则a4-b4-2b2-1=0,
即a4-(b4+2b2+1)=0,
所以a4-(b2+1)2=0,所以(a2+b2+1)(a2-b2-1)=0.
因为a2+b2+1≠0,所以a2-b2-1=0,即a2-b2=1成立.
所以“a2-b2=1”是“a4-b4-2b2=1”成立的必要条件.
综上所述,“a4-b4-2b2=1”成立的充要条件是“a2-b2=1”.
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