内容正文:
1.2.3 充分条件、必要条件
第1课时 充分条件、必要条件的概念
【学习目标】
1.通过对典型数学命题的梳理,理解必要条件的意义,理解性质定理与必要条件的关系;
2.通过对典型数学命题的梳理,理解充分条件的意义,理解判定定理与充分条件的关系;
3.能够判定条件的充分性、必要性.
◆ 知识点 充分条件、必要条件
1.充分条件与必要条件
命题真假
推出关系
条件关系
“若p,则q”是真命题
p⇒q
p是q的 条件,
q是p的 条件
“若p,则q”是假命题
p⇒/ q
p不是q的 条件,
q不是p的 条件
2.同一个逻辑关系的四种表达形式
①“如果p,那么q”是真命题;
②p⇒q;
③p是q的充分条件;
④q是p的必要条件.
3.充分条件、必要条件与集合的关系
一般地,如果A={x|p(x)},B={x|q(x)},且 (如图),那么p(x)⇒q(x),因此也就有p(x)是q(x)的 ,q(x)是p(x)的 .
4.充分条件、必要条件与判定定理、性质定理的关系
判定定理给出的是一个 ,性质定理给出的是一个 .
【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)“x=y”是“x2=y2”的充分条件. ( )
(2)“(2x-1)x=0”是“x=0”的必要条件. ( )
(3)“x2>1”是“x>1”的充分条件. ( )
(4)“x=1或x=2”是“x2-3x+2=0”的必要条件. ( )
◆ 探究点一 充分条件、必要条件的判断
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4x2-mx+9是完全平方式,则m=12;
(2)若(x-1)2+(y-2)2=0,则(x-1)(y-2)=0;
(3)在△ABC中,若A+B=90°,则C=90°.
例2 下列各题中,哪些q是p的必要条件?
(1)p:x=1,q:x-1=;
(2)p:-2≤x≤5,q:-1≤x≤5;
(3)p:a是自然数,q:a是正整数;
(4)p:三角形是等边三角形,q:三角形是等腰三角形.
变式 下列各题中,哪些p是q的充分条件?哪些p是q的必要条件?
(1)p:a=b,q:ac=bc;
(2)p:A∩B=A,q:A⫋B;
(3)p:一个四边形是矩形,q:这个四边形的对角线相等.
[素养小结]
充分条件、必要条件的几种判定方法:
(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理的判断性问题.
(2)集合法:根据p,q成立的对象组成的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及参数范围的推断问题.
◆ 探究点二 充分条件、必要条件的应用
例3 已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤5},非空集合B={x|2-a≤x≤1+2a}.
(1)若“x∈A”是“x∈B”的充分条件,求实数a的取值范围;
(2)若“x∈A”是“x∈B”的必要条件,求实数a的取值范围.
变式 (1)[2025·华东师大附中高一月考] 若不等式|x+a|≤3成立的一个充分条件是2≤x≤3,则实数a的取值范围为 .
(2)已知集合P={x|-2<x<4},非空集合Q={x|3m-2≤x≤5m+2,m∈R}.若存在x使得“x∈Q”的必要条件为“x∈P”,则实数m的取值范围为 .
[素养小结]
根据充分条件、必要条件求参数的取值范围时,主要根据充分条件、必要条件与集合间的关系,将问题转化为相应的两个集合之间的包含关系,然后建立关于参数的不等式(组)进行求解,有时还需要借助数轴解决问题.
1.[2025·江苏常州高一期中] 已知 x,y∈R,则“x>0且y>0”是“xy>0”的 ( )
A.充分条件
B.必要条件
C.既是充分条件又是必要条件
D.既不是充分条件也不是必要条件
2.[2026·陕西汉中高一期中] 已知非空集合A={x|a-1≤x≤2a+3},B={x|-1≤x≤4},若存在x0,使得“x0∈B”是“x0∈A”的必要条件,则实数a的取值范围是 ( )
A. B.
C.[0,+∞) D.
3.(多选题)下列说法中p是q的充分条件的是 ( )
A.p:1<x<2,q:2x>1
B.a,b∈Z,p:a+b是偶数,q:a,b都是偶数
C.p:x是无理数,q:x+5是无理数
D.甲、乙、丙三人进行比赛,p:甲不是冠军,q:乙是冠军
4.已知条件α:0<x<2和条件β:0<x<a,若α是β的一个充分条件,则实数a的取值范围是 .
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1.2.3 充分条件、必要条件
第1课时 充分条件、必要条件的概念
【课前预习】
知识点
1.充分 必要 充分 必要 3.A⊆B 充分条件 必要条件
4.充分条件 必要条件
诊断分析
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)√ [解析] (1)由x=y可以推出x2=y2,所以“x=y”是“x2=y2”的充分条件.
(2)当“x=0”时,一定有“(2x-1)x=0”,反之,当“(2x-1)x=0”时,不一定有“x=0”,所以“(2x-1)x=0”是“x=0”的必要条件.
(3)当x2>1时,x>1或x<-1;当x>1时,可得x2>1.所以“x2>1”是“x>1”的必要条件.
(4)当x2-3x+2=0时,可得x=1或x=2,所以“x=1或x=2”是“x2-3x+2=0”的必要条件.
【课中探究】
例1 解:(1)若4x2-mx+9是完全平方式,则m=±12,所以p⇒/ q,所以p不是q的充分条件.
(2)若(x-1)2+(y-2)2=0,则x=1且y=2,所以(x-1)(y-2)=0,所以p⇒q,所以p是q的充分条件.
(3)由三角形的内角和为180°可知,若A+B=90°,则C=90°,因此p⇒q,所以p是q的充分条件.
综上,(2)(3)中p是q的充分条件.
例2 解:(1)当x=1时,x-1==0,所以p⇒q,所以q是p的必要条件.
(2)当x=-2时,-2≤x≤5成立,但是-1≤x≤5不成立,所以p⇒/ q,所以q不是p的必要条件.
(3)0是自然数,但是0不是正整数,所以p⇒/ q,所以q不是p的必要条件.
(4)等边三角形一定是等腰三角形,所以p⇒q,所以q是p的必要条件.综上,(1)(4)中q是p的必要条件.
变式 解:(1)由a=b,可得ac=bc,即p⇒q,∴p是q的充分条件.当c=0时,ac=bc不能推出a=b,即q⇒/ p,∴p不是q的必要条件.
(2)若A∩B=A,则A⊆B,∴p⇒/ q,∴p不是q的充分条件.若A⫋B,则A∩B=A,∴q⇒p,∴p是q的必要条件.
(3)由一个四边形是矩形,可得该四边形的对角线相等,即p⇒q,∴p是q的充分条件.∵四边形的对角线相等不能推出四边形是矩形,即q⇒/ p,∴p不是q的必要条件.综上,(1)(3)中p是q的充分条件,(2)中p是q的必要条件.
例3 解:(1)因为“x∈A”是“x∈B”的充分条件,所以A⊆B,又B≠∅,所以即解得a≥2,所以实数a的取值范围是a≥2.
(2)因为“x∈A”是“x∈B”的必要条件,所以B⊆A,又B≠∅,所以即解得≤a≤1,所以实数a的取值范围是≤a≤1.
变式 (1)-5≤a≤0 (2)0<m< [解析] (1)由|x+a|≤3,得-3-a≤x≤3-a.因为不等式|x+a|≤3成立的一个充分条件是2≤x≤3,所以解得-5≤a≤0.
(2)因为“x∈Q”的必要条件为“x∈P”,所以Q⊆P,所以解得0<m<.
【课堂评价】
1.A [解析] 由“x>0且y>0”可得到“xy>0”,由“xy>0”可得x,y同正或同负,不一定能得到“x>0且y>0”.故“x>0且y>0”是“xy>0”的充分条件.故选A.
2.A [解析] 由题得A⊆B,且A≠∅,所以即解得0≤a≤.故选A.
3.AC [解析] 对于A,由x∈{x|1<x<2}可推出x∈{x|2x>1},所以p⇒q,故p是q的充分条件;对于B,a+b是偶数,则a,b都是奇数或都是偶数,充分性不成立;对于C,若x是无理数,则x+5是无理数,充分性成立;对于D,若甲不是冠军,则乙是冠军或丙是冠军,所以“甲不是冠军”不是“乙是冠军”的充分条件.故选AC.
4.a≥2 [解析] 因为α是β的一个充分条件,所以{x|0<x<2}⊆{x|0<x<a},所以a≥2.
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