第1章 2.1 第2课时 充要条件-【优学精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教用课件(北师大版)
2026-08-27
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦充要条件,通过“老张请客”的生活情境导入,衔接充分、必要条件旧知,构建“概念梳理—判断方法—证明步骤—参数应用”的学习支架,系统呈现充要条件的意义及应用。
其亮点在于以生活实例培养数学眼光,通过定义法、集合法等四种判断方法发展数学思维,结合例1命题判断、例2充要条件证明等实例强化数学语言表达。学生能深化逻辑理解,教师可依托清晰脉络提升教学效率。
内容正文:
第2课时 充要条件
老张邀请朋友吃饭,时间到了,只有张三、李四准时赴约,王五因事不能到场,老张说:“该来的没有来.”张三听了,走了.老张愣了片刻,又道:“不该走的又走了.”李四大怒,拂袖而去.这个小故事就蕴含了我们这节将要讲的知识哦.
1.理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系.
2.在具体的问题情境中,能够借助充要条件进行数学表达、论证和交流,从中体会充要条件在数学中的作用.
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新课导入
学习目标
内
容
索
引
新知学习 探究
1
1
课堂巩固 自测
2
新知学习 探究
第一部分
4
知识点一 充要条件的判断
某居民的卧室里安有一盏灯,在卧室门口和床头各有一个开关,任意一个开关都能够独立控制这盏灯,这就是电器上常用的“双刀”开关.
思考 A开关闭合时,B灯一定亮吗?B灯亮时,A开关一定闭合吗?
提示:A开关闭合时,B灯一定亮.B灯亮时,A开关不一定闭合.
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[知识梳理]
1.一般地,如果p⇒q,且q⇒p,那么称p是q的充分且必要条件,简称p是q的充要条件,记作______________.
2.p是q的充要条件也常常说成“p成立当且仅当q成立”,或“p与q等价”.
3.当p是q的充要条件时,q也是p的______________.
p⇔q
充要条件
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[例1] (对接教材例3)指出下列各组命题中,p是q的什么条件.(在“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充要条件”“既不充分也不必要条件”中选出一种)
(1)p:x2>0,q:x>0;
【解】p:x2>0,则x>0或x<0,q:x>0,故p是q的必要不充分条件.
(2)p:a能被6整除,q:a能被3整除;
【解】p:a能被6整除,故也能被3和2整除,q:a能被3整除,故p是q的充分不必要条件.
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(3)p:两个角不都是直角,q:两个角不相等;
【解】p:两个角不都是直角,这两个角可以相等,q:两个角不相等,则这两个角一定不都是直角,故p是q的必要不充分条件.
(4)p:A∩B=A,q:∁UB⊆∁UA.
【解】因为A∩B=A⇔A⊆B⇔∁UB⊆∁UA,所以p是q的充要条件.
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感悟提升
判断充分条件、必要条件及充要条件的四种方法
(1)定义法:直接判断“若p,则q”以及“若q,则p”的真假.
(2)集合法:即利用集合的包含关系判断.
(3)等价法:即利用p⇔q与q⇔p的等价关系,对于条件和结论是否定形式的命题,一般运用等价法.
(4)传递法:充分条件和必要条件具有传递性,即由p1⇒p2⇒…⇒pn,可得p1⇒pn;充要条件也有传递性.
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[跟踪训练1] (1)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则“A>B”是“a>b”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:在△ABC中,若A>B,根据大角对大边可得a>b,若a>b,则根据大边对大角可知A>B.所以“A>B”是“a>b”的充要条件.
C
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BD
(2)(多选)设全集为U,A,B,C是非空子集,在下列选项中,是B⊆A的充要条件是( )
A.A∪B=B B.B∩(∁UA)=∅
C.(B∩C)⊆(A∩C) D.B⊆(A∩B)
解析:对于A,由Venn图可知,当B⊆A时,A∪B=A,故A错误;
对于B,由Venn图可知,B∩(∁UA)=∅等价于B⊆A,故B正确;
对于C,若U=R,当(B∩C)⊆(A∩C)时,取A={0},B={1},C={2},
此时A∩C=∅,B∩C=∅,满足条件,但B⊆A不成立,故C错误;
对于D,由Venn图可知,B⊆(A∩B)等价于B⊆A,故D正确.
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知识点二 充要条件的证明
[例2] 已知a,b,c是△ABC的三条边,求证:△ABC是等边三角形的充要条件是a2+b2+c2=ab+bc+ac.
【证明】 ①充分性:因为a2+b2+c2=ab+bc+ac,
所以a2+b2+c2-ab-bc-ac=0,可化为(a-b)2+(b-c)2+(a-c)2=0,
所以a-b=0,b-c=0,a-c=0,
即a=b=c,
所以△ABC是等边三角形.
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②必要性:因为△ABC是等边三角形,所以a=b=c,
所以a2+b2+c2-ab-bc-ac=a2+b2+c2-a2-b2-c2=0,
所以a2+b2+c2=ab+bc+ac.
综上所述,△ABC是等边三角形的充要条件是a2+b2+c2=ab+bc+ac.
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感悟提升
充要条件的证明思路
(1)要分清哪个是条件,哪个是结论,由“条件⇒结论”是证明充分性,由“结论⇒条件”是证明必要性.
在以下两种说法中,充分性和必要性分别是:①p是q的充要条件,p⇒q是充分性,q⇒p是必要性;②A成立的充要条件是B:B⇒A是充分性,A⇒B是必要性.
(2)在证明过程中,若能保证每一步推理都有等价性(⇔),也可以直接证明充要性.
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应用点 利用充分、必要、充要条件求参数
[例3] 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.
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母题探究 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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感悟提升
根据充分、必要、充要条件求参数的步骤
(1)记集合M={x|p(x)},N={x|q(x)};
(2)根据题中条件将问题转化为集合之间的关系;
(3)根据集合之间的关系列关于参数的不等式(组);
(4)解不等式(组)即可得参数的取值范围.
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[跟踪训练3] 二次函数y=x2+mx+1的图象关于直线x=-1对称的充要条件是( )
A.m=-2 B.m=2
C.m=-1 D.m=1
B
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课堂巩固 自测
第二部分
21
B
1.(教材P18T2改编)“ab=0”是“a2+b2=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:显然a2+b2=0,则a=0,b=0,有ab=0,即a2+b2=0⇒ab=0;而ab=0,取a=0,b=1,a2+b2≠0,则ab=0不能推出a2+b2=0,所以“ab=0”是“a2+b2=0”的必要不充分条件.故选B.
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AB
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解析:对于A,x-3=0⇒(x-2)(x-3)=0,但(x-2)(x-3)=0不能推出x-3=0,故A正确;
对于B,两个三角形相似不能推出两个三角形全等,但两个三角形全等⇒两个三角形相似,故B正确;
对于D,a>b不能推出ac>bc,且ac>bc不能推出a>b,故D错误.
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3.(教材P18T1改编)命题A:“x∈M或x∈N”是命题B:“x∈M∩N”的________________条件.(填“必要不充分”“充分不必要”“充要”“既不充分也不必要”)
解析:当“x∈M或x∈N”成立时,“x∈M∩N”不一定成立,
所以命题A:“x∈M或x∈N”不是命题B:“x∈M∩N”的充分条件;
当“x∈M∩N”成立时,“x∈M或x∈N”一定成立,
所以命题A:“x∈M或x∈N”是命题B:“x∈M∩N”的必要条件.
综上,命题A:“x∈M或x∈N”是命题B:“x∈M∩N”的必要不充分条件.
必要不充分
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4.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,函数图象过原点.
必要性:因为y=kx+b(k≠0)的图象过原点,所以当x=0时,y=0,得0=k·0+b,所以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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课堂小结
1.已学习:充要条件概念的理解,充要条件的证明.
2.须贯通:根据必要条件与充分条件求参数值或范围.
3.应注意:(1)条件和结论辨别不清;
(2)充分、必要条件问题转化为集合之间的关系时易颠倒.
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示范课
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