内容正文:
1.2.3 充分条件、必要条件
第1课时 充分条件、必要条件
情境导入
课程标准
我国战国时期所著《墨经》中有这样两句话:①“有之则必然,无之则未必然”;②“无之则必不然,有之则未必然”。这两句话蕴含什么逻辑关系呢?这就是本节我们所要探讨的内容。
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,理解判定定理与充分条件的关系。
新知自主学习
一、形如“如果p,那么q”的命题
命题真假
“如果p,
那么q”是真命题
“如果p,
那么q”是假命题
推出关系
由p可以推出q
由p推不出q
记法
p⇒q
pq
读法
p推出q
p推不出q
二、充分条件与必要条件
推出关系
p⇒q
pq
条件关系
p是q的充分条件
q是p的必要条件
p不是q的充分条件
q不是p的必要条件
三、充分条件、必要条件与判定定理、性质定理的关系
(1)判定定理实际上是给出了一个充分条件;
(2)性质定理实际上是给出了一个必要条件。
微提醒
用集合知识理解充分条件与必要条件:一般地,如果A={x|p(x)},B={x|q(x)},且A⊆B(如图所示),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。
课堂合作探究
类型一 充分条件、必要条件的判断
【例1】 判断下列各题中,p是q的什么条件:
(1)p:两个三角形相似,q:两个三角形全等;
(2)p:A⊆B,q:A∩B=A;
(3)p:a>b,q:ac>bc。
解 (1)因为两个三角形相似两个三角形全等,但两个三角形全等⇒两个三角形相似,所以p是q的必要条件,但不是充分条件。
(2)因为p⇒q且q⇒p,所以p既是q的充分条件,又是q的必要条件。
(3)因为pq,且qp,所以p是q的既不充分也不必要条件。
·反思感悟·
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能否推出p。
【训练1】 (1)已知命题p:-1<x<1,命题q:x≥-2,则p是q的 (A)
A.充分条件
B.必要条件
C.充分且必要条件
D.既不充分也不必要条件
解析 依题意得p⇒q成立,反之不成立。即p是q的充分条件。故选A。
(2)“两个三角形面积相等”是“两个三角形全等”的 (B)
A.充分条件
B.必要条件
C.充分且必要条件
D.既不充分也不必要条件
解析 由两个三角形全等可得:两个三角形面积相等。反之不成立。即“两个三角形面积相等”是“两个三角形全等”的必要条件。故选B。
(3)“x<2”是“<0”的 (A)
A.充分且必要条件
B.必要条件
C.充分条件
D.既不充分也不必要条件
解析 由<0,得x-2<0,得x<2,即“x<2”是“<0”的充分且必要条件。故选A。
类型二 充分条件与必要条件的应用
【例2】 (1)已知P={x|a-4<x<a+4},Q={x|1<x<3},“x∈P”是“x∈Q”的必要条件,则实数a的取值范围是 [-1,5] 。
解析 因为“x∈P”是“x∈Q”的必要条件,所以Q⊆P,所以所以-1≤a≤5。
(2)已知p:a≤x≤a+1,q:0<x<4,若p是q的充分条件,则a的取值范围是 (0,3) 。
解析 令M={x|a≤x≤a+1},N={x|0<x<4}。因为p是q的充分条件,所以M⊆N,所以解得0<a<3。
·反思感悟·
根据充分条件、必要条件求参数的取值范围时,主要根据充分条件、必要条件与集合间的关系,将问题转化为相应的两个集合之间的包含关系,然后建立关于参数的不等式(组)进行求解。
【训练2】 (1)若“x<m”是“x>2或x<1”的充分条件,求m的取值范围。
解 由已知条件知{x|x<m}⊆{x|x>2或x<1},所以m≤1。即m的取值范围为(-∞,1]。
(2)已知p:x<-3或x>1,q:x>a,且p是q的必要条件,求a的取值范围。
解 由已知条件得{x|x>a}⊆{x|x<-3或x>1},所以a≥1。即a的取值范围为[1,+∞)。
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1.设x∈R,则“x>2”的一个充分条件是 (C)
A.x>1 B.x<1
C.x>3 D.x<3
解析 因为x>3⇒x>2,所以x>3是x>2的一个充分条件。
2.设x∈R,则“x>2”的一个必要条件是 (A)
A.x>1 B.x<1
C.x>3 D.x<3
解析 因为x>2⇒x>1。故选A。
3.下列命题中,为真命题的是 (B)
A.“x2>0”是“x>0”的充分条件
B.“xy=0”是“x=0”的必要条件
C.“|a|=|b|”是“a=b”的充分条件
D.“|x|>1”是“x2不小于1”的必要条件
解析 A中,x2>0⇒x>0或x<0,不能推出x>0,而x>0⇒x2>0,故“x2>0”是“x>0”的必要条件;B中,xy=0⇒x=0或y=0,不能推出x=0,而x=0⇒xy=0,故“xy=0”是“x=0”的必要条件;C中,|a|=|b|⇒a=b或a=-b,不能推出a=b,而a=b⇒|a|=|b|,故“|a|=|b|”是“a=b”的必要条件;D中,|x|>1⇒x2不小于1,而x2不小于1不能推出|x|>1,故|x|>1是x2不小于1的充分条件。故选B。
4.已知p:5x-1>a,q:x>1,若q是p的必要条件,则实数a的取值范围是 {a|a≥4} 。
解析 由5x-1>a,得x>,要使q是p的必要条件,需有≥1,解得a≥4。故当a≥4时,q是p的必要条件。
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