1、14充分条件与必要条件14.1充分条件与必要条件14.2充要条件课程目标 1.理解充分条件、必要条件的概念,理解充要条件的意义,了解充分条件与判定定理,必要条件与性质定理的关系;2.能通过充分性、必要性解决简单的问题;3.能对充分条件进行证明 知识点充分、必要条件与充要条件1充分条件、必要条件“若p,则q”为真命题“若p,则q”为假命题推出关系p_qp_/_q条件关系p是q的_充分条件_,q是p的_必要条件_p不是q的_充分条件_,q不是p的_必要条件_定理关系一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的充分条件;一般地,数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的必要条件2充
2、要条件:如果既有pq,又有qp,就记作_pq_此时,我们说p是q的_充分必要条件_,简称为_充要条件_显然,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件概括地说,如果pq,那么p与q_互为充要条件_研读(1)“p是q的充分条件”的等价说法有:“若p,则q”为真;pq;q是p的必要条件(2)“p是q的必要条件”的等价说法:“若q,则p”为真;qp;q是p的充分条件 判断正误(请在括号中打“”或“”).(1)“xy”是“x2y2”的充分条件()(2)“ab0”是“b0”的必要条件()(3)“x21”是“x1”的充分条件()(4)“x1或x2”是“x23x20”的必要不充分条件.()(5)已知p:x
3、0,y0,q:xy1时,x1不一定成立,如(2)21,但21时,可得x21.所以“x21”是“x1”的必要条件(4)当x23x20时,可得x1或x2;当x1或x2时,可推出x23x20,所以“x1或x2”是“x23x20”的充要条件(5)因为x0,y0/ xy0,xy0,y0,所以p是q的既不充分也不必要条件(6)因为x0,y0 x2y20,所以p是q的充分条件,q是p的必要条件;又x2y20x0,y0,所以q是p的充分条件,p是q的必要条件,所以p是q的充要条件 下列各题中,分别指出p是q的什么条件(1)p:两个三角形相似,q:两个三角形全等; (2)p:一个四边形是矩形,q:四边形的对角线
4、相等; (3)p:AB,q:ABA; (4)p:a是自然数;q:a是正数. 解:(1)因为两个三角形相似/ 两个三角形全等,但两个三角形全等两个三角形相似, 所以p是q的必要不充分条件. (2)因为矩形的对角线相等,所以pq,而对角线相等的四边形不一定是矩形,所以q/ p,所以p是q的充分不必要条件. (3)因为pq,且qp,所以p是q的充要条件. (4)0是自然数,但0不是正数,故p/ q;又是正数,但不是自然数,故q/ p故p是q的既不充分也不必要条件规律方法充分条件、必要条件的判定方法(1)定义法:直接判断pq和qp是否成立,然后得结论(2)集合法:对于涉及取值范围的判断题,可从集合的角
5、度研究,若两个集合具有包含关系,则小范围大范围,大范围/ 小范围(3)传递法:已知p1p2p3pn,则p1pn. 活学活用下列各题中,p是q的什么条件?(1) p:ax22x10有两个不相等的实数根,q:a1;(2) p:1x2;(3) p:ABA,q:ABB;(4) p:x2,y2,q:xy4.解:(1)由ax22x10有两个不相等的实数根,知224a(1)0且a0,得a1且a0,即p/ q;反之,取a0,则方程ax22x10只有一个实数根,即q/ p,所以p是q的既不充分也不必要条件(2)易知p:x3,q:x5,所以p是q的必要不充分条件(3)因为ABAABB,所以p是q的充要条件(4)p
6、q,但q/ p,所以p是q的充分不必要条件 已知ab0,求证:ab1是a3b3aba2b20的充要条件证明:充分性:因为ab1,所以a3b3aba2b20.必要性:因为a3b3aba2b20,所以ab1或a2abb20.又因为a2abb20,所以ab1.综上可得,当ab0时,ab1是a3b3aba2b20的充要条件规律方法证明充要条件一般分为两个步骤,即证明充分性和必要性这两个方面其中充分性就是要证明条件结论,必要性就是证明结论条件所以在证明之前,一定要先分清楚哪个是条件,那个是结论 活学活用求证:关于x的方程ax2bxc0有一正一负根的充要条件是ac0;证明:充分性:ac0x1x20;必要性
7、:ax2bxc0有一正一负根,则x1x20ac0.综上可得,ax2bxc0有一正一负根的充要条件是ac4Ba|a0Ca|a4 Da|a0,若xQ是xP的充分条件,求实数a的取值范围解:Px|x3,Qx|(x1)(xa)0,由xQ是xP的充分条件QPa3a3.2已知P,Qx|(x1)(xa)0,若xP是xQ的充分条件,求实数a的取值范围解:PRPx|1x3,QRQx|(x1)(xa)0由xP是xQ的充分条件PQRQRP3a1.1下列四个命题中,真命题是(C)A两个无理数的和还是无理数B若a2b2,则abC正方形的四边相等D菱形的对角线相等【解析】 两个无理数的和不一定是无理数,如(1)1;若a2
8、b2,则ab;正方形的四边相等;菱形的对角线互相垂直2若a,bR,则ab0是a2b2的(A)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】 由ab0可推出a2b2;但由a2b2无法推出ab0,如a2,b1,即ab0是a2b2的充分不必要条件3p:四边形ABCD是菱形,q:四边形ABCD是矩形,则p是q的(D)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】 菱形不一定是矩形,矩形也不一定是菱形故选D.4设xR,则x2的一个必要不充分条件是(A)Ax1 Bx3 Dx2x1,但x1/ x2.故选A.5A,B是两个非空集合,由AB可以推得的结论是_(填序号)AB;ABA;ABB;ABA;(AB)(AB).【解析】 由Venn图知正确6求证:方程x22(ab)xc0有两个相等实数根的充要条件是c(ab)2.证明:充分性:若c(ab)2,则x22(ab)xc0化为x22(ab)x(ab)20,即x(ab)20,所以x1x2ab,所以方程有两个相等实数根必要性:因为方程x22(ab)xc0有两个相等实数根,所以2(ab)24c0,整理得c(ab)2.所以,c(ab)2是方程x22(ab)xc0有两个相等实数根的充要条件