1、第4课 充分条件和必要条件一、教学目标1了解命题的逆命题、否命题与逆否命题;会分析四种命题之间的相互关系;会利用互为逆否命题的两个命题之间的关系判别命题的真假2理解必要条件、充分条件、充要条件的意义;学会判断必要条件、充分条件、充要条件的方法二、基础知识回顾与梳理1、设ABC中角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a、b、c成等差数列,由此可得到什么结论?试写出该命题的逆命题、否命题与逆否命题。【教学建议】本题以高中数学主干知识数列为背景设计的一道开放题,给学生充分的自由度,帮助学生复习命题与其逆命题、否命题与逆否命题的关系并择其一二判断真假。(1)结论多种多样,如;等等。2、设条件p:,试给
2、出一个条件q,使得p分别是q的“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”“既不充分也不必要条件”。【教学建议】可以提出以下问题引导学生:(1)不等式的解集是 。(2)p是q充分不必要条件时,条件q与集合的关系如何?(3)其他情况呢?三、诊断练习1、教学处理:课前由学生自主完成4道小题,并要求将解题过程扼要地写在学习笔记栏。课前抽查批阅部分同学的解答,了解学生的思路及主要错误。将知识问题化,通过问题驱动,使教学言而有物,帮助学生内化知识,初步形成能力。2、诊断练习点评题1:用“充分不必要条件,必要不充分条件,充要条件和既不充分也不必要条件”填空.(1)已知,那么是的_ _条件(2)已知
3、,那么是的_ _条件 (3)已知两直线平行,内错角相等,那么是的_条件(4)已知,那么是的_ _条件【分析与点评】判断充要条件,首先必须分清谁是条件,谁是结论,然后利用定义法、转换法和集合法以及数轴来判断和理解必要条件、充分条件与充要条件的意义。如:命题是命题成立的条件,则命题是条件,命题是结论。又如:命题成立的条件是命题,则命题是条件,命题是结论。又如:记条件对应的集合分别为A,B则,则是的充分不必要条件;,则是的必要不充分条件。答案:充分不必要;必要不充分;_充要_;既不充分也不必要。题2已知,命题“若,则”的否命题是_【分析与点评】(1)四种命题之间的关系是什么? (2)命题的否定和否命
4、题有什么区别?题3原命题:“设若则”的逆命题、否命题、逆否命题及原命题中,真命题共有 个。【分析与点评】(1)在不等式的性质中,成立的条件是什么?()(2)通常情况下,若,则的范围是什么?(3)在原命题、逆命题、否命题、逆否命题中,真命题的个数可能是哪些?因为原命题与其逆否命题等价,所以结果只可能是0、2、4题4设命题,命题,若是的必要不充分条件,则实数的取值范围是 .【分析与点评】(1)是否要求出和的取值范围?(2)如何转化“是的必要不充分条件”这句话?转化为什么?(3)如何确定两个集合的包含关系?(4)边界,即端点的等号能否取到?四、范例导析例1、已知命题:“,使等式成立”是真命题(1)求
5、实数m的取值集合M; (2)设不等式的解集为,若是的必要条件,求的取值范围【教学处理】全部由学生分析,教师点评;【引导分析与精讲建议】第一问:求参数m的取值范围用什么方法?是二次函数的方法,还是分参的方法?哪个方法更加方便?第二问:1)如何求出集合?两个端点的大小关系确定吗?不确定怎么办?怎样进行分类讨论求出集合的范围?2)能否不求出集合的范围,直接求出最终的参数的范围?怎么处理不等式?如何列出条件?例2:用“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件”“既不充分也不必要条件”填空。(1)是的 条件。(2)条件是条件的 条件;条件是的_条件;(3)是的 条件。(教材第9爷习题1、1第4(
6、2)题改编)(4)设M、N是两个集合,则“”是“的 条件。(教材第9页习题1、1第4(4)题改编)(5)“”是“或” 的 条件。【教学处理】要求学生独立思考并解题,由学生阐述思考的过程和方法,教师视学生回答情况适时介入,评点纠错。【引导分析与精讲建议】题(1)与不等式等价的 。(化除为乘转化为一元二次不等式(组);不等式解集之间的包含关系是 。(从集合的“大”“小”入手判断);题(2)举反例判断。可追问:一元二次方程的两个根都大于3的充要条件是什么?题(3)正切函数的定义域是什么?推不出的条件是 。题(4)用韦恩图判断,直观易懂。题(5)直接判断较困难,作如下处理:与“”是“或” 的 条件”等
7、价的是 。(“且”是“的 条件”)例3 已知实数,设p:实数x满足,q:实数x满足或,且是的必要不充分条件,求实数a取值范围。【教学处理】学生板演,教师点评并规范解题过程。【引导分析与精讲建议】可提出以下问题与学生交流:问题1:解一元二次不等式的步骤是什么?在解不等式时,条件怎样用?其解集是什么?问题2:命题q:转化为求和的交集还是并集?它们进行运算时借助什么较直观?问题3:和满足的集合分别是什么?如何从集合的角度理解“是的必要不充分条件”?问题4: 可否换一个角度理解“是的必要不充分条件”?比如“是的必要不充分条件”等价于“是的充分不必要条件”。建议:对于较好的学生还可以从二次函数在区间-4
8、,-2)上与x轴至多有一个交点入手求解.五、解题反思1、对命题真假的判断,真命题要加以论证,假命题要举出反例,这是最基本的数学思维方式在判断命题真假的过程中,要注意简单命题与复合命题之间的真假关系,要注意命题四种形式之间的真假关系如诊断练(3)和例1.2、要判定一个命题是另外一个命题的什么条件,一是要分清哪个命题是条件,哪个命题是结论;二是要使两个命题反映的知识点尽可能地接近,才易于找到两个命题的推出或包含关系如例33、充要条件的证明既要证充分性,也要证必要性例如:求证:关于x的方程有一个根为1的充要条件是证明:必要性:若是方程的根,求证:是方程的根,即充分性:关于x的方程的系数满足,求证:方程有一根为1,代入方程得:,得,是方程的一个根故原命题成立4、反证法是一种重要的间接证法,一般在命题结论涉及“无限”的形式、“否定”的形式或“至多”、“至少”的形式时,可考虑采用反证法反证法在很大程度上就是证明原命题的逆否命题,反证法的基本步骤是:(1)否定命题的结论(即命题的否定,要注意命题的否定和否命题的区别);(2)通过逻辑推理导出矛盾(可以与已知矛盾、可以与公理和定义矛盾等等),从而说明原命题是正确的.