内容正文:
1.4 充分条件与必要条件
1.4.1 充分条件与必要条件
素养目标 思维导图
1.通过对典型数学命题的梳理,理解必要条件的意义(数学抽象);理解性质定理与必要条件的关系(逻辑推理).
2.通过对典型数学命题的梳理,理解充分条件的意义(数学抽象);理解判定定理与充分条件的关系(逻辑推理).
课前自主学习
问题1.判断下列两个命题的真假,若为真命题,说明条件和结论有什么关系?
(1)若x>2,则x>1.
(2)若ab=0,则a=0.
提示:(1)为真命题,即条件x>2成立,结论x>1一定成立.(2)为假命题.
问题2.以上条件和结论的关系是否对任意一个“若p,则q”的命题都成立?
提示:不都成立.
【核心概念】
充分条件与必要条件
命题真假 “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 p是q的______条件
q是p的______条件 p不是q的______条件
q不是p的______条件
充分
必要
充分
必要
课堂合作探究
探究点一 充分条件和必要条件的判断
【典例1】(1)下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中p是q的充分条件?
①若x2=y2,则x=y;
②若内错角相等,则两直线平行;
③若整数a能被4整除,则a的个位数字为偶数;
④若(x-1)2+(y-2)2=0,则(x-1)(y-2)=0.
(2)下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中的q是p的必要条件?
①p:x=1,q:x-1=;
②若四边形的对角线互相垂直,则这个四边形是菱形.
【思维导引】(1)判断命题“若p,则q”真假,若命题为真,则p是q的充分条件.
(2)判断命题“若p,则q”的真假,若命题为真,则q是p的必要条件.若命题为假,则q不是p的必要条件.
【解析】(1)①若x2=y2,则x=y或x=-y,因此p q,所以p不是q的充分条件.
②内错角相等,则两直线平行是真命题,所以p⇒q,所以p是q的充分条件.
③若整数a能被4整除,则a是偶数,所以a的个位数字为偶数;所以p⇒q,所以p是q的充分条件.
④因为(x-1)2+(y-2)2=0⇒x=1且y=2⇒(x-1)(y-2)=0,所以p⇒q,所以p是q的充分条件.
(2)①当x=1时,x-1==0,所以p⇒q,所以q是p的必要条件;
②如图四边形ABCD的对角线互相垂直,
但它不是菱形,p q,所以q不是p的必要条件.
【类题通法】
【定向训练】
1.(多选题)下列命题是真命题的是( )
A.“x>2”是“x>3”的必要条件 B.“x=-1”是“x2=1”的必要条件
C.“A∪B=A”是“A∩B=B”的必要条件 D.p:a>b,q:ac>bc,p是q的必要条件
【解析】选AC.因为x>3⇒x>2,所以A是真命题;因为x=-1⇒x2=1,x2=1 x=-1,所以B是假命题;因为A∩B=B⇒A∪B=A,所以C是真命题;因为q p,所以p不是q的必要条件,D是假命题.
2.(多选题)下列式子中,可以是x≤2的充分条件的有( )
A.x<1 B.x<3 C.-1<x<1 D.x<2
【解析】选ACD.因为{x|x<1}⊆{x|x≤2},{x|x<3}⊈{x|x≤2},{x|-1<x<1}⊆{x|x≤2},
{x|x<2}⊆{x|x≤2},
所以A,C,D选项中的条件都是x≤2的充分条件,B选项中的条件不是x≤2的充分条件.
探究点二 充分、必要条件的应用
【典例2】(2025·济南高一检测)已知p:-4<x-a<4,q:2<x<3,若p是q的必要条件,则实数a的取值范围是( )
A.{a|-1≤a≤6} B.{a|a≤-1} C.{a|a≥6} D.{a|a≤-1或a≥6}
【思维导引】根据必要条件的意义列出不等式组求解即可.
【解析】选A.因为p是q的必要条件,所以q⇒p.
又p:a-4<x<a+4,
所以⇒-1≤a≤6.
【类题通法】应用充分、必要条件求参数的取值范围的方法
(1)转化:根据充分条件和必要条件的关系,将问题转化为集合之间的关系.
(2)列不等式(组):应用由小范围推出大范围与充分条件对应,建立关于参数的不等式或不等式组求解.
(3)检验:范围端点值的检验,尤其是利用集合的关系求参数的范围时,不等式能否取等号决定端点值的取舍,处理不当易出现增解或漏解的现象.
【定向训练】
已知集合A={x|1-a≤x≤1+a},B={x|-4<x<2}.
(1)若A∩B={x|-2≤x<2},求实数a的取值或取值范围;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,求实数a的取值范围.
【解析】(1)A={x|1-a≤x≤1+a},B={x|-4<x<2},A∩B={x|-2≤x<2},
故1-a=-2,解得a=3,此时A={x|-2≤x≤4},满足A∩B={x|-2≤x<2},故a=3.
(2)“x∈A”是“x∈B”的充分条件,故A为B的子集,
若A=⌀,此时1-a>1+a,解得a<0,
若A≠⌀,此时解得0≤a<1,
综上,实数a的取值范围是{a|a<1}.
课堂练习
1.函数y=kx+b图象过原点的充分条件是 ( )
A.b=0 B.b>0 C.b<0 D.b∈R
【解析】选A.b=0时,直线y=kx过原点.所以b=0是直线y=kx+b过原点的充分条件.
2.使不等式-5≤x≤3成立的一个必要不充分条件是( )
A.2≤x≤3 B.-6≤x≤3 C.-5≤x≤3 D.-6≤x≤2
【解析】选B.-5≤x≤3⇒-6≤x≤3,但-6≤x≤3 -5≤x≤3.
√
√
3.设a∈R,则“a=2”是“a2=4”的 (填“充分条件”或“必要条件”)
【解析】若a=2,可以推出a2=4,故充分性成立,若a2=4,则a=±2,不能推出a=2,故必要性不成立,所以“a=2”是“a2=4”的充分条件.
答案:充分条件
4.若“x2+ax+2=0”是“x=1”的必要条件,则a= .
【解析】由题意知,“x=1”⇒“x2+ax+2=0”.
所以12+a×1+2=0,a=-3.
答案:-3
谢谢
$