内容正文:
1.4 课时2 充要条件
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1.通过对典型命题的梳理,理解充分不必要、必要不充分与充要条件的概念.
2.理解数学定义与充要条件的关系.
3.能根据具体情境判断及求解某些问题成立的充分必要、充分不必要、必要不充分条件.
学习目标
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想一想:你还记得勾股定理及其逆定理吗?它们有什么关系呢?
勾股定理:如果ΔABC为直角三角形,那么a2+b2=c2.
勾股定理的逆定理:如果a2+b2=c2,那么ΔABC为直角三角形.
“若p,则q”
“若q,则p”
互为逆命题.
将命题“若p,则q”中的条件p和结论q互换,就得到一个新的命题“若q,则p”,称这个命题为原命题的逆命题.
勾股定理及其逆定理的关系:原命题与逆命题都是真命题.
新课导入
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探究一:理解充分不必要、必要不充分与充要条件的概念.
活动1:先分析下列两两命题间的关系,再判断它们的真假,与同学交流.
问题:请分别判断上述8个命题中,p是q的什么条件.
(1)在△ABC中,如果p:∠B=∠C,则q:AC=AB;
(2)在△ABC中,如果q:AC=AB,则p:∠B=∠C;
(3)若 p: ,则q: ;
(4)若 q: ,则 ;
(5)若 p:两个三角形全等,则q:这两个三角形的周长相等;
(6)若 q:两个三角形的周长相等,则p:这两个三角形全等;
(7)若p: ,则q: ;
(8)若 q: , 则: ;
互为逆命题
互为逆命题
互为逆命题
互为逆命题
真
真
真
真
假
假
假
假
新知探究
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(1)在△ABC中,如果p:∠B=∠C,则q:AC=AB;
(2)在△ABC中,如果q:AC=AB,则p:∠B=∠C;
(3)若 p: ,则q: ;
(4)若 q: ,则 ;
(5)若 p:两个三角形全等,则q:这两个三角形的周长相等;
(6)若 q:两个三角形的周长相等,则p:这两个三角形全等;
(7)若p: ,则q: ;
(8)若 q: , 则p: ;
p是q的充分条件
p是q的充分条件
p是q的充分条件
p是q的必要条件
p不是q的必要条件
p不是q的必要条件
p不是q的充分条件
p不是q的必要条件
问题:请分别判断上述8个命题中,p是q的什么条件.
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p与q的关系 结论
p是q的充要条件
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
p是q的既不充分也不必要条件
pq,且qp
pq,且qp
pq,且qp
pq,且qp
归纳总结
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1.下列各题中,哪些p是q的充要条件? 说明理由.
(1) p:三角形为等腰三角形,q:三角形存在两角相等;
(2) p: ⊙O内两条弦相等,q: ⊙O内两条弦所对的圆周角相等;
(3) p: A∩B是空集, q:A与B之一为空集.
p是q的充要条件
A
B
C
D
p不是q的充要条件,而是必要不充分条件
练一练
p不是q的充要条件,而是必要不充分条件
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2.小组合作:分别写出“两个三角形全等”和“两个三角形相似”的几个充要条件.
①“两个三角形的三边相等”
③“两个三角形的两角和它们的夹边分别相等”
②“两个三角形的两边和它们的夹角分别相等”
④“两个三角形的两角和其中一角的对边相等”
两个三角形全等
①“两个三角形的三边成比例”
③“两个三角形的其中两角相等”
②“两个三角形的两边成比例且它们的夹角相等”
两个三角形相似
练一练
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探究二:理解数学定义与充要条件的关系.
活动2:观察下列三个命题,将它们写成“若p,则q” 的形式,
再判断p,q的关系.
(1)两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形;
(2)两组对边分别相等的四边形叫做平行四边形;
(3)对角线互相平分的四边形叫做平行四边形.
解: (1)若四边形的两组对边分别平行,则该四边形为平行四边形;
(2)若四边形的两组对边分别相等,则该四边形为平行四边形;
(3)若四边形的对角线互相平分,则该四边形为平行四边形;
命题(1)(2)(3)中的p都是q的充要条件.
数学定义
命题的充要条件
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探究3:能判断及求解某些问题成立的充分必要、充分不必要、必要不充分条件.
活动3:(1)完成下列问题,尝试归纳求解相关条件的方法技巧.
C
1)设 ,则p的充要条件是( )
A. B. C. D.
2)已知p: ,q : ( ) ,若p是q的充分不必要
条件,求a的取值范围.
解:2)因为p是q的充分不必要条件,所以 ,所以有
,即 ,解得 ,
所以a的取值范围为 .
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1.求解关于充分必要、充分不必要、必要不充分条件的关键在于把握其定义,
结合题意,利用定义列不等式,再进行求解.
方法提炼
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p与q的关系 结论 从集合角度理解
p是q的充要条件
p是q的充分不必要条件
p是q的必要不充分条件
p是q的既不充分也不必要条件
p⟹ q
p 是 q 的充分条件,q 是 p 的必要条件.
pq,且qp
pq,且qp
pq,且qp
pq,且qp
2.从集合的角度理解充分与必要条件:
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3.已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),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.
解:因为p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).
故不存在实数m,使得p是q的充要条件.
练一练
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4.已知命题p:2≤x≤10,命题q:x<a或x>2a+1,其中a>0.若p是q成立的充分不必要条件,则实数a的取值范围为______________________.
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任务:回答下列问题,构建知识导图.
1.什么是充分必要、充分不必要、必要不
充分条件,它们与数学定义有什么关系?
2.如何判断和求解充分必要、充分不必要、
必要不充分条件?
课堂总结
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条件p 结论q p能否推q q能否推p p与q的关系
x=1 x3=1 p是q的________________条件
x>2 x2>4 p是q的________________条件
ab=0 a=0 p是q的________________条件
|a|>|b| a>b p是q的________________条件
充分必要(充要)
充分不必要
必要不充分
既不充分也不必要
1.填一填:
基础
随堂检测
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命题的分类
2. 已知四边形ABCD,则“A,B,C,D四点共圆”是“∠A+∠C=180°”成立的( )
A. 充分不必要条件
B. 必要不充分条件
C. 充要条件
D. 既不充分又不必要条件
C
随堂检测
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3. (多选)已知p是q的充要条件,q是r的充分不必要条件,那么 ( )
A. r是q的充分不必要条件 B. r是q的必要不充分条件
C. p是r的充分不必要条件 D. p是r的必要不充分条件
BC
提升
随堂检测
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4.已知p:-1<x<3,q:-1<x<m+1,若q是p的必要不充分条件,则实数m的取值范围是 .
{m|m>2}
解析:因为q是p的必要不充分条件,所以m+1>3,解得m>2,即实数m的取值范围是{m|m>2}.
随堂检测
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5. 已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若p是q的充分不必要条件,求实数m的取值范围.
解:p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).
因为p是q的充分不必要条件,
设p代表的集合为A,q代表的集合为B,
所以A是B的真子集.
解得m≥9,
即实数m的取值范围为{m|m≥9}.
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PQ且QP
若p是q的充要条件,则m不存在.
方法二:由AB,可得如下两种情况:
结合数轴得a>10或解得a>10或0<a<,
故a的取值范围为{a|a>10或0<a<}.
【解析】方法一:令A={x|2≤x≤10},B={x|x<a或x>2a+1(a>0)},因为p是q的充分不必要条件,所以AB,所以a>10或2a+1<2(a>0),解得a>10或0<a<.
{a|a>10或0<a<}
【解析】由p是q的充要条件可得p⇔q,由q是r的充分不必要条件可得q⇒r,但rq,所以r是q的必要不充分条件,A错误,B正确;由p⇒q⇒r,但rq,rp,所以p是r的充分不必要条件,C正确,D错误.
所以或
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