1、1.2.3充分条件、必要条件第1课时充分条件与必要条件学 习 任 务核 心 素 养1理解充分条件、必要条件的定义(难点) 2会判断充分条件、必要条件(重点) 3会根据充分不必要条件、必要不充分条件求字母的取值范围(重点、难点)1通过充分条件、必要条件的判断,提升逻辑推理素养2通过充分条件、必要条件的应用,培养数学运算素养.某居民的卧室里安有一盏灯,在卧室门口和床头各有一个开关,任意一个开关都能够独立控制这盏灯这就是电器上常用的“双刀”开关,如图所示问题(1)A开关闭合时B灯一定亮吗?(2)B灯亮时A开关一定闭合吗?知识点一充分条件与必要条件命题真假“若p,则q”是真命题“若p,则q”是假命题推
2、出关系pqpq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(1)p是q的充分条件与q是p的必要条件所表示的推出关系是否相同?(2)以下五种表述形式:pq;p是q的充分条件;q的充分条件是p;q是p的必要条件;p的必要条件是q.这五种表述形式等价吗?提示(1)相同,都是pq.(2)等价对于“pq”,蕴含以下多种解释:“若p,则q”形式的命题为真命题;由条件p可以得到结论q;p是q的充分条件或q的充分条件是p;只要有条件p,就一定有结论q,即p对于q是充分的;q是p的必要条件或p的必要条件是q;一旦q不成立,p一定也不成立,q成立对于p成立是必要的显然,p是q的充分
3、条件与q是p的必要条件表述的是同一个逻辑关系,即pq,只是说法不同而已1思考辨析(正确的打“”,错误的打“”)(1)“x3”是“x29”的必要条件()(2)“x0”是“x1”的充分条件()(3)如果p是q的充分条件,则p是唯一的()答案(1)(2)(3)提示(1)因为“x29”“x3”(2)因为“x0”“x1”(3)不唯一,如x3,x5,x10等都是x0的充分条件2.“x22x”是“x0”的_条件,“x0”是“x22x”的_条件(填“充分”或“必要”)必要充分由于x0x22x,所以“x22x”是“x0”的必要条件,“x0”是“x22x”的充分条件知识点二用集合知识理解充分条件和必要条件1充分条
4、件、必要条件与集合的关系Ax|x满足条件p,Bx|x满足条件qABp是q的充分条件q是p的必要条件ABp是q的不充分条件q是p的不必要条件BAq是p的充分条件p是q的必要条件BAq是p的不充分条件p是q的不必要条件2.判定定理、性质定理与充分条件、必要条件的关系(1)判定定理给出了相应数学结论成立的一个充分条件(2)性质定理给出了相应数学结论成立的一个必要条件3.x,yR,下列各式中哪个是“xy0”的必要条件()Axy0Bx2y20Cxy0Dx3y30B因为xy0x0且y0x20且y20x2y20,所以“x2y20”是“xy0”的必要条件4.设集合Mx|0x3,Nx|0x2,那么“aM”是“a
5、N”的_条件(填“充分”或“必要”)必要由于NM,所以“aM”是“aN”的必要条件 类型1充分条件【例1】判断下列各题中,p是否是q的充分条件:(1)p:aQ,q:aR;(2)p:ab,q:1;(3)p:x1,q:x21;(4)p:(a2)(a3)0,q:a3;(5)在ABC中,p:AB,q:BCAC;(6)已知a,bR,p:a2b20,q:ab0.解(1)由于QR,所以pq,所以p是q的充分条件(2)由于ab,当b0时,1;当b0时,1,因此pq,所以p不是q的充分条件(3)由x1可以推出x21因此pq,所以p是q的充分条件(4)设Aa|(a2)(a3)0,B3,则BA因此pq,所以p不是q
6、的充分条件(5)由三角形中大角对大边可知,若AB,则BCAC因此,pq,所以p是q的充分条件(6)因为a,bR,所以a20,b20,由a2b20,可推出ab0,即pq,所以p是q的充分条件将本例(2)的条件改为“p:0ab1,q:b”如何判断?解当0ab1,a0,b0时,有b;当0ab1,a0,b0时,有b,因此pq,所以p不是q的充分条件充分条件的判断方法1判断下列各题中,p是否是q的充分条件:(1)p:x2y2,q:xy;(2)p:一元二次方程ax2bxc0(a0)有实数根,q:b24ac0;(3)p:整数a能被4整除,q:整数a的个位数字为偶数;(4)p:(x1)2(y2)20,q:(x
7、1)(y2)0.解(1)若x2y2,则xy或xy,因此pq,所以p不是q的充分条件(2)若一元二次方程有实数根,则根的判别式大于等于0,即b24ac0,所以pq,所以p是q的充分条件(3)若整数a能被4整除,则a是偶数,所以a的个位数字为偶数,所以pq,所以p是q的充分条件(4)因为(x1)2(y2)20x1且y2(x1)(y2)0,所以pq,所以p是q的充分条件 类型2必要条件【例2】判断下列各题中,q是否是p的必要条件:(1)p:|x|y|,q:xy;(2)p:ABC是直角三角形,q:ABC是等腰三角形;(3)p:x1,q:x1;(4)p:2x5,q:1x5;(5)p:a是自然数,q:a是
8、正整数;(6)p:三角形是等边三角形,q:三角形是等腰三角形解(1)若|x|y|,则xy或xy,因此pq,所以q不是p的必要条件(2)直角三角形不一定是等腰三角形因此pq,所以q不是p的必要条件(3)当x1时,x10,所以pq,所以q是p的必要条件(4)设A2,5,B1,5,则BA,所以pq,所以q不是p的必要条件(5)0是自然数,但是0不是正整数,所以pq,所以q不是p的必要条件(6)等边三角形一定是等腰三角形,所以pq,所以q是p的必要条件必要条件的判断方法2判断下列各题中,q是否是p的必要条件:(1)p:a是1的平方根,q:a1;(2)p:4x2mx9是完全平方式,q:m12;(3)p:
9、a是无理数,q:a是无限小数;(4)p:a与b互为相反数,q:a与b的绝对值相等解(1)1的平方根是1,所以pq,所以q不是p的必要条件(2)因为4x2mx9(2x3)2,所以m12,所以pq,所以q不是p的必要条件(3)因为无理数是无限不循环小数,所以pq,所以q是p的必要条件(4)若a与b互为相反数,则a与b的绝对值相等,所以pq,所以q是p的必要条件 类型3充分条件和必要条件的应用【例3】(1)“x24”是“xm”的必要条件,则m的一个值可以是()A0B2C4D16(2)已知p:4xa4,q:(x2)(x3)0,若q是p的充分条件,则a的取值范围为_(1)B(2)1,6(1)由“x2”能
10、得出“x24”,所以选项B正确(2)化简p:a4xa4,q:2x3成立的一个充分条件是( )Ax4Bx0Cx2Dx4x3,其他选项均不可推出x3.4已知集合A1,a,B1,2,3,则“a3”是“AB”的_条件充分因为A1,a,B1,2,3,AB,所以aB且a1,所以a2或3,所以“a3”是“AB”的充分条件5“2x30”是“2x60”的_条件充分不等式2x30的解集为A,不等式2x60的解集为B(,3,由于AB,所以“2x30”是“2x60”的充分条件回顾本节知识,自我完成以下问题:1对充分条件是怎样理解的?提示(1)充分条件是某一个结论成立应具备的条件,当命题具备此条件时,就可以得出此结论或
11、使此结论成立(2)只要具备此条件就足够了,当命题不具备此条件时,结论也有可能成立,例如x6x236,但是,当x6时,x236也可以成立,“x6”也是“x236成立”的充分条件2对必要条件是怎样理解的?提示(1)必要条件是在充分条件的基础上得出的,真命题的条件是结论成立的充分条件,但不一定是结论成立的必要条件;假命题的条件不是结论成立的充分条件,但有可能是结论成立的必要条件(2)“p是q的必要条件”的理解:若有q,则必须有p;而具备了p,则不一定有q.3充分条件、必要条件有哪些判断方法?提示(1)定义法:直接利用定义进行判断(2)等价法:“pq”表示p等价于q,等价命题可以进行转换,当我们要证明p成立时,就可以去证明q成立(3)利用集合间的包含关系进行判断:如果条件p和结论q相应的集合分别为A和B,那么若AB,则p是q的充分条件;若AB,则p是q的必要条件;若AB,则p既是q的充分条件,也是q的必要条件4如何根据充分条件、必要条件求参数范围?提示根据充分条件、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