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- 2021-04-16 发布
充分条件与必要条件
【学习目标】
1.理解充分条件、必要条件、充要条件的定义;
2.会求某些简单问题成立的充分条件、必要条件、充要条件;
3.会应用充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件、既不充分也不必要条件表达命题之间的关系.
4.能够利用命题之间的关系判定充要关系或进行充要性的证明.
【要点梳理】
要点一、充分条件与必要条件 充要条件的概念
符号与的含义
“若,则”为真命题,记作:;
“若,则”为假命题,记作:.
充分条件、必要条件与充要条件
①若,称是的充分条件,是的必要条件.
②如果既有,又有,就记作,这时是的充分必要条件,称是的充要条件.
要点诠释:对的理解:指当成立时,一定成立,即由通过推理可以得到.
①“若,则”为真命题;
②是的充分条件;
③是的必要条件
以上三种形式均为“”这一逻辑关系的表达.
要点二、充分条件、必要条件与充要条件的判断
从逻辑推理关系看
命题“若,则”,其条件p与结论q之间的逻辑关系
①若,但,则是的充分不必要条件,是的必要不充分条件;
②若,但,则是的必要不充分条件,是的充分不必要条件;
③若,且,即,则、互为充要条件;
④若,且,则是的既不充分也不必要条件.
从集合与集合间的关系看
若p:x∈A,q:x∈B,
①若AB,则是的充分条件,是的必要条件;
②若A是B的 真子集,则是的充分不必要条件;
③若A=B,则、互为充要条件;
④若A不是B的子集且B不是A的子集,则是的既不充分也不必要条件.
要点诠释:充要条件的判断通常有四种结论: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.判断方法通常按以下步骤进行:
①确定哪是条件,哪是结论;
②尝试用条件推结论,
③再尝试用结论推条件,
④最后判断条件是结论的什么条件.
要点三、充要条件的证明
要证明命题的条件是结论的充要条件,既要证明条件的充分性(即证原命题成立),又要证明条件的必要性(即证原命题的逆命题成立)
要点诠释:对于命题“若,则”
①如果是的充分条件,则原命题“若,则”与其逆否命题“若,则”为真命题;
②如果是的必要条件,则其逆命题“若,则”与其否命题“若,则”为真命题;
③如果是的充要条件,则四种命题均为真命题.
【典型例题】
类型一:充分条件、必要条件、充要条件的判定
例1. “x<-1”是“x2-1>0”的________条件.
【解析】,故,但,
∴“x<-1”是“x2-1>0”的充分而不必要条件.
【点评】判定充要条件的基本方法是定义法,即“定条件——找推式——下结论”;有时需要将条件等价转化后再判定.
举一反三:
【变式1】指出下列各题中,是的什么条件?
(1) : , : ;
(2) : ,: 抛物线过原点
(3) : 一个四边形是矩形,: 四边形的邻边相等
【答案】
(1)∵: 或, :
∴且,∴是的必要不充分条件;
(2)∵且,∴是的充要条件;
(3)∵且,∴是的既不充分条件也不必要条件.
【变式2】判断下列各题中是的什么条件.
(1):且, :
(2):, : .
【答案】
(1)是的充分不必要条件.
∵且时,成立;
反之,当时,只要求、同号即可.
∴必要性不成立.
(2)是的既不充分也不必要条件
∵在的条件下才有成立.
∴充分性不成立,同理必要性也不成立.
【变式3】设甲,乙,丙是三个命题,如果甲是乙的充要条件,丙是乙的充分非必要条件,那么丙是甲的( ).
A、充分非必要条件 B、必要非充分条件
C、充要条件 D、既不充分也不必要条件
【答案】A;
【解析】由已知有甲乙,丙乙且乙丙.
于是有丙乙甲,且甲丙(否则若甲丙,而乙甲丙,与乙丙矛盾)
故丙甲且甲丙,所以丙是甲的充分非必要条件.
例2. (2015 天津)设 ,则“ ”是“ ”的
(A)充分而不必要条件
(B)必要而不充分条件
(C)充要条件
(D)既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】的解集为(1,3),的解集为,故 是的充分不必要条件。
故选:A。
【总结升华】
①先对已知条件进行等价转化化简,然后由定义判断;
②不等式(解集)表示的条件之间的相互关系可以借助集合间的关系判断.
举一反三:
【高清课堂:充分条件与必要条件394804例2】
【变式1】已知p:00,方程ax2+bx+c=0有两个相异实根,设为x1, x2,
∵ac<0, ∴x1·x2=<0,即x1,x2的符号相反,即方程有一个正根和一个负根.
(2)必要性:若方程ax2+bx+c=0有一个正根和一个负根,设为x1,x2,且x1>0, x2<0,
则x1·x2=<0,∴ac<0
综上可得ac<0是方程ax2+bx+c=0有一个正根和一个负根的充要条件.
【变式2】求关于x的方程ax2+2x+1=0至少有一个负的实根的充要条件.
【答案】
(1)a=0时适合.
(2)当a≠0时,显然方程没有零根,
若方程有两异号的实根,则必须满足;
若方程有两个负的实根,则必须满足
综上知,若方程至少有一个负的实根,则a≤1;
反之,若a≤1,则方程至少有一个负的实根,
因此,关于x的方程ax2+2x+1=0至少有一个负的实根的充要条件是a≤1
类型三:充要条件的应用
例4.已知若p是q的充分不必要条件,求m的取值范围.
【答案】
【解析】由解得
又由解得
p是q的充分不必要条件,所以
或
解得
【点评】
解决这类参数的取值范围问题,应尽量运用集合法求解,即先化简集合A、B,再由它们的因果关系,得到A与B的包含关系,进而得到相关不等式组,解之即可.
举一反三:
【变式1】已知命题p:1-c0),命题q:x>7或x<-1,并且p是q的既不充分又不必要条件,则c的取值范围是________.
【答案】00},同理,命题q对应的集合B={x|x>7或x<-1}.因为p是q的既不充分又不必要条件,所以或A不是B的子集且B不是A的子集,所以,①或,②,解①得c≤2,解②得c≥-2,又c>0,综上所述得0