内容正文:
第一章
集合与常用逻辑用语
1.4 充分条件与必要条件
1
判断为真的语句是真命题,判断为假的语句是假命题
导入新知
在初中,我们已经对命题有了初步的认识.一般地,我们把语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.
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2
判断下列语句是不是命题,并判断真假
(1)他太帅了!
(2)正方形的四条边相等。
(3)x>3
(4)若x2-4x+3=0,则x=1。
(5)你多大了?
不是命题
是命题,真命题
不是命题
是命题,假命题
不是命题
概念辨析
命题常见形式:“ 若p, 则q”
条件
结论
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新知探索
思考1: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)若平面内两条直线和均垂直于直线,则.
真
真
假
假
新知生成
一般地,“若,则”为真命题,是指由通过推理可以得出这时,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.
如果“若,则”为假命题,那么由条件不能推出记作此时,我们就说不是的充分条件,不是的必要条件.
充分条件与必要条件
如果q不成立,那么p一定不成立,所以q对于p成立
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5
特别提醒:
1. <m></m> 的含义
(1)“若 <m></m> ,则 <m></m> ”形式的命题为真命题.
(2)由条件 <m></m> 可以得到结论 <m></m> .
(3) <m></m> 是 <m></m> 的充分条件或 <m></m> 的充分条件是 <m></m> ;
<m></m> 是 <m></m> 的必要条件或 <m></m> 的必要条件是 <m></m> .
(4)只要有条件 <m></m> ,就一定有结论 <m></m> ,即 <m></m> 对于 <m></m> 是充分的, <m></m> 对于 <m></m> 的成立是必要的.
(5)为得到结论 <m></m> ,具备条件 <m></m> 即可.
显然, <m></m> 是 <m></m> 的充分条件与 <m></m> 是 <m></m> 的必要条件表述的是同一个逻辑关系,即 <m></m> ,只是说法不同而已.
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6
思考:平面中,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;这个命题是真命题还是假命题?
问题1:四边形的两组对角分别相等是四边形是平行四边形充分条件吗?是唯一的充分条件吗?你还能再举几个不同的充分条件吗?
问题2:四边形是平行四边形的一个必要条件是四边形的两组对角分别相等,是唯一的必要条件吗?
①若四边形的两组对边分别相等,则这个四边形是平行四边形;
②若四边形的一组对边平行且相等,则这个四边形是平行四边形;
③若四边形的两条对角线互相平分,则这个四边形是平行四边形;等
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新知运用
一、必要条件的判断
例1 下列“若 <m></m> ,则 <m></m> ”形式的命题中,哪些命题中的 <m></m> 是 <m></m> 的必要条件?
(1)若一个四边形是等腰梯形,则这个四边形的两条对角线相等;
(2)若 <m></m> 是直角三角形,则 <m></m> 是等腰三角形;
(3)若 <m></m> ,则 <m></m> ;
(4)若关于 <m></m> 的方程 <m></m> 有唯一解,则 <m></m> .
</m> 是
不是 <m>
是
不是 <m>
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8
二、充分条件的判断
例2 下列“若 <m></m> ,则 <m></m> ”形式的命题中,哪些命题中的 <m></m> 是 <m></m> 的充分条件?
(1)若 <m></m> ,则 <m></m> ;
(2)若 <m></m> ,则 <m></m> ;
(3)若 <m></m> , <m></m> , <m></m> ,则 <m></m> ;
(4)若 <m></m> ,则 <m></m> ;
(5)若四边形 <m></m> 是正方形,则四边形 <m></m> 是菱形.
</m> 是 <m>
</m> 是 <m>
不是
不是 <m></m>
</m> 不是 <m>
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9
充分条件、必要条件的判断方法
(1)定义法:
方法总结
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10
充分条件、必要条件的判断方法
(2)集合法:
方法总结
p:x∈A,q:x∈B
(1)若A⊆B,则p是q的充分条件
(2)若B⊆A,则p是q的必要条件
小范围
大范围
口诀:小充分,大必要
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11
1. 设集合,,则“”是“ ”的______条件.
(填“充分”或“必要”)
必要
2. 设集合,,那么“”是“ ”的
______条件.(填“充分”或“必要”)
充分
巩固训练
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12
巩固训练
3. 是的______条件.(填“充分”或“必要”)
4. 若p是q的充分条件,q是r的充分条件,则p是r的______条件.(填“充分”或“必要”)
充分
充分
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充分条件、必要条件的判断方法
(3)等价替换法:
方法总结
当命题中的否定词很多时,可以将命题进行等价替换:
如果q不成立,则p不成立等价于如果p成立,则q成立
(4)传递法:
若问题中出现若干个条件和结论,应根据条件画出相应的“推式图”,根据图中推式的传递性进行判断
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14
探究2 充要条件
二、逆命题
将命题“若,则”中的条件和结论互换,就得到一个新的命题“若,则”,称这个命题为原命题的逆命题.
若,则 原命题
若,则 逆命题
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下列“若p,则q”形式的命题中,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ax2+bx+c=0 有两个不相等的实数根,则ac<0;
(4) 若A∪B是空集,则A与B均是空集.
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16
新知生成
充要条件
(1) 如果“若 ,则 ”和“若 ,则 ”均是真命题,即既有________,又有________,就记作_________.此时, 既是 的充分条件,也是 的必要条件,我们说 是 的充分必要条件,简称为___________.
<m></m>
<m></m>
<m></m>
充要条件
(2) 当 是 的充要条件时, 也是 的_______条件.
充要
(3) 是 的充要条件也常常说成“ 成立___________ 成立”或“ 与 _______”.
当且仅当
等价
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特别提醒:从概念的角度去理解充分条件、必要条件、充要条件.
(1)若,则称是的充分条件,是 的必要条件.
(2)若,则是 的充要条件.
(3)若,且,则称是 的充分不必要条件.
(4)若,且,则称是 的必要不充分条件.
(5)若,且,则称是 的既不充分也不必要条件.
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18
课本22页第2题 指出下列各题中,是 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”中选出一种作答)
运用新知
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19
新知运用
例3 指出下列各题中, <m></m> 是 <m></m> 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”中选出一种作答)
(1)在 <m></m> 中, <m></m> , <m></m> .
(2) <m></m> 或 <m></m> , <m></m> :方程 <m></m> 有两个不同的实根.
(3)已知 <m></m> , <m></m> , <m></m> , <m></m> .
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20
新知运用
例3 指出下列各题中, <m></m> 是 <m></m> 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”中选出一种作答)
(1)在 <m></m> 中, <m></m> , <m></m> .
(2) <m></m> 或 <m></m> , <m></m> :方程 <m></m> 有两个不同的实根.
(3)已知 <m></m> , <m></m> , <m></m> , <m></m> .
[解析] (1)在 中,显然有 , 是 的充要条件.
(2)方程 有两个不同的实根 ,且 ,且 ,
是 的既不充分也不必要条件.
(3) , 是 的充要条件.
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21
巩固训练1 , 中至少有一个不为零的充要条件是( ) .
D
A. B. C. D.
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22
巩固训练2 若“或”是“或 ”的必要不充分条件,则实数
的取值范围是_______________.
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23
探究3 充要条件的证明
已知关于的方程有两个负实根的充要条件是 .
问题1: 由得到方程 有两个负实根,这个过程是“充分性”还是
“必要性”?
[答案] 充分性.是条件,方程 有两个负实根是结论.
问题2: 由方程有两个负实根直接求解得到的取值范围,则 的取值
范围是方程 有两个负实根的什么条件?
[答案] 必要条件.
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24
充要条件的证明一般分为两个步骤,即分别证明“充分性”和“必要性”这两个方
面.解题时要避免将充分性当作必要性来证明,这就需要分清条件与结论,若“条件”
“结论”,则是证明充分性,若“结论” “条件”,则是证明必要性.
学习新知
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25
例4 证明:一元二次方程 有一个正实数根和一个负实数根的充要条
件是 .
运用新知
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26
[解析] 先证充分性:,, .
方程 有两个实数根.
设方程的两个根分别为, ,
则 ,
一元二次方程 有一个正实数根和一个负实数根.
再证必要性: 一元二次方程 有一个正实数根和一个负实数根,
,且 ,
.
故一元二次方程 有一个正实数根和一个负实数根的充要条件是
.
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27
巩固训练 求证:关于的方程 有一个根是1的充要条件是
.
[解析] 设,方程 有一个根是1.
①必要性:
是方程 的根,
,即 .
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28
②充分性:
由,得 .
, ,
,
即 ,
是方程的一个根.
故关于的方程有一个根是1的充要条件是 .
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1.若,则“”是“ ”的( ) .
A
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.既不充分也不必要条件 D.充要条件
[解析] 因为“” “”,而“”“ ”,所以
“”是“ ”的充分不必要条件,故选A.
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2.若是的必要不充分条件,则实数 的值为
( ) .
D
A. B.或 C. D.或
[解析] 由,得或 .
, ,
又是 的必要不充分条件,
或,解得或 .
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31
3.函数的图象关于直线 对称的充要条件是________.
[解析] 若函数的图象关于直线对称,则,即 ;
反之,若,则函数的图象关于直线 对称.
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32
4.已知,;.若是的充分条件,求实数 的取值
范围.
[解析] 设集合, ,
.
因为,所以 ,
所以解得 ,
所以实数的取值范围是 .
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