
1.4 充分條件與必要條件
1.4.1 充分條件與必要條件
1.理解充分、必要條件的概念.
2.會(huì)根據(jù)命題的條件和結(jié)論的關(guān)系判斷是否為充分條件、必要條件.
1.命題及相關(guān)概念
2.充分條件與必要條件
一般地,數(shù)學(xué)中的每一條判定定理都給出了相應(yīng)數(shù)學(xué)結(jié)論成立的一個(gè)充分條件.
數(shù)學(xué)中的每一條性質(zhì)定理都給出了相應(yīng)數(shù)學(xué)結(jié)論成立的一個(gè)必要條件.
溫馨提示:(1)充分、必要條件的判斷討論的是“若p,則q”形式的命題.若不是,則首先將命題改寫成“若p,則q”的形式.
(2)不能將“若p,則q”與“p?q”混為一談,只有“若p,則q”為真命題時(shí),才有“p?q”.
1.“對(duì)角線相等的平行四邊形是矩形”
(1)這個(gè)命題是真命題嗎?
(2)將命題改寫為“若p,則q”的形式.
(3)“平行四邊形的對(duì)角線相等”是“四邊形為矩形”的什么條件.
[答案] (1)是真命題 (2)若平行四邊形的對(duì)角線相等,則這個(gè)四邊形為矩形 (3)充分條件
2.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)“集合{a,b,c}有3個(gè)子集”是命題.( )
(2)若p是q的充分條件,則p是唯一的.( )
(3)若q是p的必要條件,則由p推出的結(jié)論q是不唯一的.( )
(4)數(shù)學(xué)中每一條定理都給出了相應(yīng)結(jié)論成立的一個(gè)充分條件.( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×
題型一 充分、必要條件的概念及語言表述
【典例1】 將下面的定理寫成“若p,則q”的形式,并用充分條件、必要條件的語言表述:
(1)兩個(gè)全等三角形的對(duì)應(yīng)高相等;
(2)等底等高的兩個(gè)三角形是全等三角形.
[解] (1)若兩個(gè)三角形是全等三角形,則它們的對(duì)應(yīng)高相等,所以“兩個(gè)三角形是全等三角形”是“它們的對(duì)應(yīng)高相等”的充分條件;“對(duì)應(yīng)高相等”是“兩個(gè)三角形是全等三角形”的必要條件.
(2)若兩個(gè)三角形等底等高,則這兩個(gè)三角形是全等三角形,所以“兩個(gè)三角形等底等高”是“這兩個(gè)三角形是全等三角形”的不充分條件;“兩個(gè)三角形是全等三角形”是“這兩個(gè)三角形等底等高”的不必要條件.
(1)對(duì)充分、必要條件的理解
①對(duì)充分條件的理解:i)所謂充分,就是說條件是充分的,也就是說條件是充足的,條件是足夠的,條件是足以保證的.“有之必成立,無之未必不成立”.ii)充分條件不是唯一的,如x>2,x>3都是x>0的充分條件.
②對(duì)必要條件的理解:i)所謂必要,就是條件是必須有的,必不可少的,缺其不可.“有之未必成立,無之必不成立”.ii)必要條件不是唯一的,如x>0,x>5等都是x>9的必要條件.
(2)用充分、必要條件的語言表述定理的一般步驟
第一步:分析定理的條件和結(jié)論;
第二步:將定理寫成“若p,則q”的形式;
第三步:利用充分、必要條件的概念來表述定理.
[針對(duì)訓(xùn)練]
1.將下面的定理寫成“若p,則q”的形式,并用充分、必要條件的語言表述:
(1)對(duì)頂角相等;
(2)在平面直角坐標(biāo)系中,關(guān)于y軸對(duì)稱的兩個(gè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同.
[解] (1)若兩個(gè)角是對(duì)頂角,則兩個(gè)角相等,所以“兩個(gè)角是對(duì)頂角”是“這兩個(gè)角相等”的充分條件;“兩個(gè)角相等”是“兩個(gè)角是對(duì)頂角”的必要條件.
(2)在平面直角坐標(biāo)系中,若兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱,則這兩個(gè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同,所以在平面直角坐標(biāo)系中,“兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱”是“這兩個(gè)點(diǎn)縱坐標(biāo)相同”的充分條件;“兩個(gè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同”是“這兩點(diǎn)關(guān)于y軸對(duì)稱”的必要條件.
題型二 充分條件、必要條件的判定
【典例2】 判斷下列各題中p是q的充分條件嗎?p是q的必要條件嗎?
(1)p:x>1,q:x2>1;
(2)p:(a-2)(a-3)=0,q:a=3;
(3)已知:y=ax2+bx+c(a≠0),p:Δ=b2-4ac>0,q:函數(shù)圖象與x軸有交點(diǎn).
[思路導(dǎo)引] 判斷“若p,則q”命題的真假及“若q,則p”命題的真假.
[解] (1)由x>1可以推出x2>1,因此p是q的充分條件;由x2>1,得x1,不一定有x>1.因此,p不是q的必要條件.
(2)由(a-2)(a-3)=0可以推出a=2或a=3,不一定有a=3,因此p不是q的充分條件;由a=3可以得出(a-2)(a-3)=0.因此,p是q的必要條件.
(3)二次函數(shù)y=ax2+bx+c,當(dāng)Δ>0時(shí),其圖象與x軸有交點(diǎn),因此p是q的充分條件;反之若函數(shù)的圖象與x軸有交點(diǎn),則Δ≥0,不一定是Δ>0,因此p不是q的必要條件.
充分、必要條件的判斷方法
(1)定義法:首先分清條件和結(jié)論,然后判斷p?q和q?p是否成立,最后得出結(jié)論.
(2)命題判斷法:
①如果命題:“若p,則q”為真命題,那么p是q的充分條件,同時(shí)q是p的必要條件;
②如果命題:“若p,則q”為假命題,那么p不是q的充分條件,同時(shí)q也不是p的必要條件.
顯然,p是q的充分條件與q是p的必要條件表述的是同一個(gè)邏輯關(guān)系,即p?q,只是說法不同而已.
[針對(duì)訓(xùn)練]
2.判斷下列說法中,p是q的充分條件的是________.
(1)p:“x=1”,q:“x2-2x+1=0”;
(2)設(shè)a,b是實(shí)數(shù),p:“a+b>0”,q:“ab>0”;
(3)已知a,b為正實(shí)數(shù),p:a>b>1,q:a2>b2>0.
[解析] (1)當(dāng)x=1時(shí),x2-2x+1=0,故p?q,所以p是q的充分條件.
(2)由a+b>0不一定能推出ab>0,故p不是q的充分條件.
(3)因?yàn)閍>b>1?a2>b2>0,所以p是q的充分條件.
[答案] (1)(3)
3.在下列各題中,q是p的必要條件的是________.
(1)p:x-2=0;q:(x-2)(x-3)=0;
(2)p:兩個(gè)三角形相似;q:兩個(gè)三角形全等;
(3)p:m0?eq \f(x,y)>1,而由eq \f(x,y)>1推不出x>y>0,如:x=-5,y=-4,滿足eq \f(x,y)>1,但-5y>0是eq \f(x,y)>1的充分條件.
[答案] 充分
8.記A={x|-3
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