内容正文:
1.4.2 充要条件
回顾
初中,我们已经对命题有了初步的认识
命题:可以判断真假的陈述句
命题的结构形式:若p,则q
条件
结论
判断一个命题为假命题,只需举出一个反例即可.
回顾
充分条件、必要条件
①q ,p是q的充分条件
②q ,q是p的必要条件
前推后
后推前
位置前后的确定:看题干问题
集合与条件间的关系,由p构成的集合为A,由q构成的集合为B,
①p⇒q ⇔ A⊆B
②p⇐q ⇔ A⊇B
③p⇔q ⇔ A=B
口诀:箭头指向谁谁的范围大
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.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.
复习
一、逆命题
原命题:若p,则q
逆命题:若q,则p
【即时练】
1.“若x>2,则x2-3x+2>0”的逆命题是( )
A.若x2-3x+2<0,则x≥2
B.若x≤2,则x2-3x+2≤0
C.若x2-3x+2≤0,则x≥2
D.若x2-3x+2>0,则x>2
解析:若x>2,则x2-3x+2>0的逆命题为若x2-3x+2>0,则x>2.故选D.
√
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思考
下列“若p,则q”命题中,哪些命题与它们的逆命题都是真命题?
(1)若两个三角形的两角和其中一角所对的边分别相等,则这两个三角形全等;
(2)若两个三角形全等,则这两个三角形的周长相等;
(3)若一元二次方程,则
(4)若A,则A与B均是空集。
提示:(1)(4)和它们的逆命题都是真命题
(2)是真命题,但它的逆命题是假命题
(3)是假命题,但它的逆命题是真命题
课本20页
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p⇔q
充分必要
充要
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【典例分析】
课本21页
例3 下列各题中,哪些p是q的充要条件?
(1)p:四边形是正方形,q:四边形的对角线互相垂直且平分;
(2)p:两个三角形相似,q:两个三角形三边成比例;
(3)p:,:
(4)p:
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【典例分析】
课本22页
例4 已知:⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d. 求证:d=r是直线l与⊙O相切的充要条件
充要条件的证明思路
证明充要条件:先证“充分性”
再证“必要性”
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(对接教材例3)判断下列各题中,p是否为q的充要条件?
(1)p:|x|=|y|,q:x3=y3.
【解】 当|x|=|y|时,x=±y x3=y3,但x3=y3⇒x=y⇒|x|=|y|,故p不是q的充要条件(p是q的必要不充分条件).
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(2)p:在△ABC中,AB>AC,q:在△ABC中,∠C>∠B.
【解】 在△ABC中,大边对大角,
故AB>AC⇔∠C>∠B,
所以p是q的充要条件.
(3)p:A⊆B,q:A∪B=B.
【解】 若A⊆B,则A∪B=B,
反之若A∪B=B,则A⊆B,
所以p是q的充要条件.
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【变式探究】
(条件变式)本例中p,q不变,是否存在实数m使p是q的充要条件?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
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求参数值(范围)的一般步骤:
(1)根据已知条件转化为集合间的包含关系.
(2)根据集合间的关系构建关于参数的方程或不等式(组)求解.
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PART
02
第二部分
1.“x=2”是“x2-4=0”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
解析:将x=2代入x2-4=0,等式成立,所以“x=2”是“x2-4=0”的充分条件;由x2-4=0,得到x=±2,故“x=2”不是“x2-4=0”的必要条件.综上,“x=2”是“x2-4=0”的充分不必要条件.故选A.
√
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2.(多选)设全集为U,在下列选项中,是B⊆A的充要条件的有( )
A.A∩B=A B.(∁UA)∩B=∅
C.(∁UA)⊆(∁UB) D.A∪(∁UB)=U
解析:由Venn图可知,B,C,D都是B⊆A的充要条件,故选BCD.
√
√
√
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(2)a,b都是偶数________a+b是偶数;
解析:a,b都是偶数,则a+b是偶数;但a+b是偶数得不出a,b都是偶数,
所以a,b都是偶数⇒a+b是偶数.
(3)x2=1________|x|=1.
解析:由x2=1可得x=±1,由|x|=1可得x=±1,所以x2=1⇔|x|=1.
⇒
⇔
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4.(教材P22T3改编)求证:一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过原点的充要条件是b=0.
证明:充分性:如果b=0,那么y=kx(k≠0),
当x=0时,y=0,该函数的图象过原点.
必要性:如果y=kx+b(k≠0)的图象过原点,那么当x=0时,y=0,即0=k×0+b,即b=0.
综上,一次函数y=kx+b(k≠0)的图象过原点的充要条件是b=0.
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eq \a\vs4\al(二 充要条件)
命题真假
如果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题
推出关系
既有p⇒q,又有q⇒p,记作eq \o(□,\s\up1(1))________
条件关系
p既是q的充分条件,也是q的必要条件
结论
p是q的eq \o(□,\s\up1(2))______________条件,简称为eq \o(□,\s\up1(3))________条件
eq \o(⇒,\s\up0(/))
eq \a\vs4\al(三 充要条件的应用)
已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
【解】 因为p是q的必要不充分条件,所以q是p的充分不必要条件,
即{x|1-m≤x≤1+m}{x|-2≤x≤10},
故有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-m≥-2,,1+m<10))或eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(1-m>-2,,1+m≤10,))
解得m≤3.
又m>0,所以实数m的取值范围为{m|0<m≤3}.
解:不存在.理由如下:
若p是q的充要条件,
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-2=1-m,,10=1+m,))方程组无解.
故不存在实数m,使得p是q的充要条件.
3.从符号“⇒”“eq \o(⇒,\s\up0(/))”“⇔”中选择适当的一个填空:
(1)x2>1________x>1;
解析:由x2>1可得x>1或x<-1,故推不出x>1,所以x2>1eq \o(⇒,\s\up0(/))x>1.
eq \o(⇒,\s\up0(/))
$