内容正文:
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
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高中数学 必修 第一册 A
学习目标 1.通过对典型数学命题的梳理,理解充要条件的意义.
2.理解数学定义与充要条件的关系,会判断一些简单的充要条件问题.
3.能对充要条件进行证明.
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高中数学 必修 第一册 A
知识点 充要条件
1.已知p:整数a是6的倍数,q:整数a是2和3的倍数. 请判断p是q的充分条件吗?p是q的必要条件吗?
2.通过判断,你发现了什么?你能用数学语言概括出来吗?
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高中数学 必修 第一册 A
如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有______,又有______,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____条件.
p⇒q
q⇒p
p⇔q
充要
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如果把p研究的范围看成集合A,把q研究的范围看成集合B,则可得下表:
关系 图示 结论
AB p是q的充分不必要条件
BA p是q的必要不充分条件
A=B p是q的充要条件
A,B互不包含 p是q的既不充分也不必要条件
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解
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判断充要条件的解题思路及方法
(1)解题思路:充要条件的判断思路同充分条件、必要条件的一样.
(2)方法:①定义法,既要判断条件对结论的充分性,又要判断条件对结论的必要性;
②推出法,使用双向推出法,不是单向推出法;
③集合法,判断相应的两个集合互为子集,即判断两个集合相等.
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[练1](2025·上海嘉定区高一期末)若α:{2}⊆B⊆{2,3,4},β:B={2,3,4},则α是β的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
B
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解 析
因为{2}⊆B⊆{2,3,4},
所以B={2},{2,3},{2,4},{2,3,4},
故α是β的必要不充分条件.故选B.
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[练2](2025·呼和浩特高一联考)“x=2”是“x2=2x”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
A
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解 析
由x2=2x,解得x=0或x=2,
故“x=2”是“x2=2x”的充分不必要条件.
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综合应用:充要条件的探求与证明问题
[例2] 求关于x的方程ax2+x+1=0至少有一个负实根的充要条件.
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解
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解
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证明充要条件的两个思路
(1)直接法:证明p是q的充要条件,首先要明确p是条件,q是结论;其次推证p⇒q是证明充分性,推证q⇒p是证明必要性.
(2)集合思想:记p:A={x|p(x)},q:B={x|q(x)},若A=B,则p与q互为充要条件.
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[练3]求方程x2+kx+1=0与x2+x+k=0有一个公共实数根的充要条件.
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解
若方程x2+kx+1=0与x2+x+k=0有一个公共实数根,设为x0,
由②得k=-x-x0,代入①得x=1,解得x0=1.
因此,k=-2.
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解
反过来,当k=-2时,x2+kx+1=x2-2x+1=0,解得x1=x2=1;
x2+x+k=x2+x-2=0,解得x=1或x=-2,两方程有公共实数根1.
所以方程x2+kx+1=0与x2+x+k=0有一个公共实数根的充要条件为k=-2.
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1.知识清单
(1)充要条件概念的理解;
(2)充要条件的证明;
(3)充要条件的应用.
2.方法归纳:等价转化.
3.常见误区:条件和结论辨别不清.
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◎随堂演练
1.“x=1”是“x2-2x+1=0”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
A
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解 析
解x2-2x+1=0得x=1,所以“x=1”是“x2-2x+1=0”的充要条件.
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2.三个数a,b,c不全为零的充要条件是 ( )
A.a,b,c都不是零
B.a,b,c中至多有一个是零
C.a,b,c中只有一个为零
D.a,b,c中至少有一个不是零
A
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解 析
三个数a,b,c不全为零的充要条件是a,b,c中至少有一个不是零,故选D.
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3.若p是q的充要条件,q是r的充要条件,则p是r的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”或“充要”)
答案:充要
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4.一次函数y=kx+b(k≠0)的图象不过第一象限的一个充分不必要条件是 ____________.
答案:k=-1且b=-1(答案不唯一)
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解 析
根据题意,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象不过第一象限的充要条件是k<0且b≤0,因此,所求充分不必要条件可能是:①k<0且b=0;②k=-1且b≤0;③k<0且b<0等.故答案可为k=-1且b=-1(答案不唯一).
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课时梯级训练(7)
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谢谢观看
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[例1] 下列各题中,p是q的什么条件?
(1)p:x=1,q:x-1=;
(2)p:-1≤x≤5,q:x≥-1且x≤5;
(3)p:三角形是等边三角形,q:三角形是等腰三角形.
(1)当x=1时,x-1=成立;当x-1=时,x=1或x=2.故p是q的充分不必要条件.
(2)∵-1≤x≤5⇔x≥-1且x≤5.故p是q的充要条件.
(3)∵等边三角形一定是等腰三角形,而等腰三角形不一定都是等边三角形.故p是q的充分不必要条件.
当a=0时,解得x=-1,满足条件;
综上,若方程至少有一个负的实根,则a≤.
反之,若a≤,则方程至少有一个负的实根.
因此,关于x的方程ax2+x+1=0至少有一个负实根的充要条件是a≤.
$$