内容正文:
第一章《集合与常用逻辑用语》
1.4.1 充分条件与必要条件
学习目标
1.理解充分条件的意义,以及判定定理与充分条件的关系
2.理解必要条件的意义,以及性质定理与必要条件的关系
3.会判断某些问题成立的充分条件、必要条件
2
概念的引入
问题1:在初中,我们学习了命题. 什么是命题?
命题的一般形式是什么?
用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题。
命题的一般形式:
判断为真的语句是真命题,
判断为假的语句是假命题。
概念的形成
真命题
真命题
假命题
假命题
概念的形成
概念的理解
问题3:在问题2的4个命题中,能判断充分条件、必要条件吗?
(1)若平行四边形的对角线互相垂直,则这个平行四边形是菱形;
答:命题(1)是真命题,所以“平行四边形的对角线互相垂直”是“这个平行四边形是菱形”的充分条件,“平行四边形是菱形”是“平行四边形的对角线互相垂直”的必要条件。
概念的理解
问题3:在问题2的4个命题中,能判断充分条件、必要条件吗?
(2)若两个三角形的周长相等,则这两个三角形全等;
答:命题(2)是假命题,“两个三角形的周长相等”不是“这两个三角形全等”的充分条件,“两个三角形全等”不是“两个三角形的周长相等”的必要条件。
概念的理解
问题3:在问题2的4个命题中,能判断充分条件、必要条件吗?
问题3:在问题2的4个命题中,能判断充分条件、必要条件吗?
概念的理解
充分条件
必要条件
解析(1)
(2)
例1 下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中的p是q的充分条件?
(1)若四边形的两组对角分别相等,则这个四边形是平行四边形;
(2)若两个三角形的三边成比例,则这两个三角形相似;
(3)若四边形为菱形,则这个四边形的对角线互相垂直;
(2)这是一条相似三角形的判定定理,p⇒q,所以p是q的充分条件.
解:(1)这是一条平行四边形的判定定理,p⇒q,所以p是q的充分条件.
(3)这是一条菱形的性质定理,p⇒q,所以p是q的充分条件.
例1 下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中的p是q的充分条件?
(4)若x2=1,则x=1;
(5)若a=b,则ac=bc;
(6)若x,y为无理数,则xy为无理数.
(5)由等式的性质知,p⇒q,所以p是q的充分条件.
解:(4)由于(-1)2=1,但-1≠1,p⇏q,所以p不是q的充分条件.
(6) 为无理数,但 为有理数,p⇏q,所以p不是q的充分条件.
举反例是判断一个命题是假命题的重要方法
1.指出下列各题中,哪个p是q的充分条件( )
A.p:x<2, q:x<1;
B.p:四边形对角线互相平分,q:四边形是矩形;
C.p:x=1或x=2,q:x-1= ;
D.p:a<b,q: <1.
练一练
C
2.指出下列哪些命题中p是q的充分条件.
(1)在△ABC中,p:∠A>∠B, q:BC>AC;
(2)对于实数x,y,p:xy>0,q:x>0,且y>0;
(3)已知x,y∈R,p:x=1,q:(x-1)(x-2)=0.
练一练
解:(1)(3)p是q的充分条件,(2)p不是q的充分条件.
例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?
(1)若四边形是平行四边形,则这个四边形的两组对角分别相等;
(2)若两个三角形相似,则这两个三角形的三边成比例;
(3)若四边形的对角线互相垂直,则这个四边形为菱形;
(2)这是相似三角形的一条性质定理,p⇒q,所以q是p的必要条件.
解:(1)这是平行四边形的一条性质定理,p⇒q,所以q是p的必要条件.
(3)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.
A
D
C
B
例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?
(4)若x=1,则x2=1;
(5)若ac=bc,则a=b;
(6)若xy为无理数,则x,y为无理数.
(5)由(-1)×0=1×0,但-1≠1,p⇏q,所以q不是p的必要条件.
解:(4)显然,p⇒q,所以q是p的必要条件.
(6)由于 为无理数,但1, 不全为无理数,p⇏q,所以q不是p的必要条件.
判断“若p,则q”形式的命题中q是否为p的必要条件,只需判断是否有“p⇒q”,即“若p,则q”是否为真命题.
下列选项中,哪个是“8-x<5”的必要条件( )
A.x>2 B.x>5
C.0<x<5 D.4<x<7
练一练
A
解析:p⇒q,则q是p的必要条件,8-x<5即-x<-3,得x>3,若“x>3”一定满足“x>2”即“x>3”⇒“x>2”.
根据今天所学,回答下列问题:
(1)如何区分充分条件和必要条件?
(2)判断是否为充分条件和必要条件的依据是什么?
问题2:下列“若,则”形式的命题中,哪些是真命题?哪些是假命题?
(1)若平行四边形的对角线互相垂直,则这个平行四边形是菱形;
(2)若两个三角形的周长相等,则这两个三角形全等;
(3)若,则;
(4)若平面内两条直线与均垂直于直线,则。
定义:“若,则”为假命题,是指由条件不能推出结论.,记作.此时,我们就说,不是的充分条件,不是的必要条件。
定义:“若,则”为真命题,是指由条件通过推理可以得出结论.这时,我们就说,由可以推出,记作,并且说,是的充分条件,是的必要条件。
对于给定的结论,使得成立的条件是不唯一的。
问题4:例1中命题(1) “若四边形的两组对角分别相等,则这个四边形
是平行四边形”给出了“四边形是平行四边形”的一个充分条件,还有
其他充分条件吗?
“四边形的两组对角分别相等”,“四边形的两组对边分别相等”,
“四边形的一组对边平行且相等”,“四边形的两条对角线互相平分”
都是“四边形是平行四边形”的充分条件。
判断命题“若,则”的真假
问题5:如何判断是的充分条件?
问题6:例2中命题(1)“若四边形是平行四边形,
则这个四边形的两组对角分别相等”给出 “四边形是
平行四边形”的一个必要条件,
还有其他必要条件吗?
“四边形的两组对角分别相等”,“四边形的两组对边分别相等”,
“四边形的一组对边平行且相等”,“四边形的两条对角线互相平分”
都是“四边形是平行四边形”的必要条件。
由条件推出结论是不唯一的。
由条件推出结论是不唯一的。
问题7:如何判断是的必要条件?
判断命题“若,则”的真假
问题8:还有其他方法判断充分条件和必要条件?
探究:已知,,
(1)如果,那么是的什么条件?
(2)如果,那么是的什么条件?
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