1、第一课时 充分条件与必要条件2.2充分条件、必要条件、充要条件第一课时充分条件与必要条件课标要求素养要求1.了解推出的意义.2.理解充分条件与必要条件的意义.通过对必要条件、充分条件、充要条件的学习和理解,体会必要条件、充分条件、充要条件等常用逻辑用语在数学表达、论证等方面的作用,重点提升逻辑推理素养与数学抽象素养.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?提示(1)一定亮.(2)不一定,还可能是C开关闭合.充分条件、必要条件如果pq,那
2、么称p是q的充分条件,也称q是p的必要条件.如果pq,那么p不是q的充分条件,q不是p的必要条件.拓展深化微判断1.若p是q的充分条件,则p是唯一的.()提示不是唯一的,使结论成立的条件有多个.2.“若q,则p”是真命题,则p是q的必要条件.()3.“x3”是“x29”的充分条件.()4.ab0是a0,b0的充分条件.()提示由ab0a0,b0,也可能a0,b2”是“x3”的_条件(填“充分”或“必要”).答案必要2.“ab”是“acbc”的_条件(填“充分”或“必要”).答案充分微思考命题“若p,则q”的真假,与充分条件,必要条件什么关系?提示“若p,则q”是真命题;pq;p是q的充分条件;
3、q是p的必要条件,这四种说法是等价的.题型一充分条件的判断【例1】指出下列哪些命题中p是q的充分条件?(1)在ABC中,p:BC,q:ACAB.(2)对于实数x,y,p:xy15,q:x5或y10.(3)已知x,yR,p:x1,q:(x1)(x2)0.解(1)在ABC中,由大角对大边知,BCACAB,所以p是q的充分条件.(2)对于实数x,y,因为x5且y10xy15,所以由xy15x5或y10,故p是q的充分条件.(3)由x1(x1)(x2)0,故p是q的充分条件.故(1)(2)(3)命题中p是q的充分条件.规律方法要判断p是不是q的充分条件,就是看p能否推出q,即判断“若p,则q”这一命题
4、是否为真命题.【训练1】下列命题中,p是q的充分条件的是_.(1)p:(x2)(x3)0,q:x20;(2)p:两个三角形面积相等,q:两个三角形全等;(3)p:m2,q:方程x2xm0无实根.解析(1)(x2)(x3)0,x2或x3,不能推出x20.p不是q的充分条件.(2)两个三角形面积相等,不能推出两个三角形全等,p不是q的充分条件.(3)m2,124mb,q:acbc.解(1)两个三角形全等两个三角形相似,即qp.p是q的必要条件.(2)四边形的对角线相等,这个四边形不一定是矩形,即qp.p不是q的必要条件.(3)因为ABAAB,即qp,p是q的必要条件. (4)若acbc,因为c的正
5、负不确定,所以不能推出ab,即qp,p不是q的必要条件.题型三充分条件、必要条件的应用【例3】已知p:实数x满足3axa,其中a0;q:实数x满足2x3.若p是q的充分条件,求实数a的取值范围.解p:3axa,即集合Ax|3axa.q:2x3,即集合Bx|2x3.因为pq,所以AB,所以a0.所以a的取值范围是.【迁移1】(变换条件)将本例中条件p改为“实数x满足ax0”,若p是q的必要条件,求实数a的取值范围.解p:ax3a,即集合Ax|ax3a.q:2x3,即集合Bx|2x3.因为qp,所以BA,所以a.【迁移2】(变换条件)将例题中的条件“q:实数x满足2x3”改为“q:实数x满足3x0
6、”,其他条件不变,求实数a的取值范围.解p:3axa,其中a0,即集合Ax|3axa.q:3x0,即集合Bx|3x0.因为p是q的充分条件,所以pq,所以AB,所以1a0.所以a的取值范围是1,0).规律方法充分条件与必要条件的应用技巧(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,特别是求参数的值或取值范围问题.(2)求解步骤:先把p,q等价转化,利用充分条件、必要条件与集合间的包含关系,建立关于参数的不等式(组)进行求解.【训练3】(1)若“x2或x1”的充分条件,求m的取值范围.(2)已知p:x1,q:xa,且p是q的必要条件,求a的取值范围.解(1)由已知条件知x|x2或xax|x
7、1,a1.即a的取值范围为1,).一、素养落地1.通过学习充分条件与必要条件的概念提升数学抽象素养,通过判断充分条件与必要条件及其应用培养逻辑推理素养.2.充分条件、必要条件的判断方法(1)定义法:直接用定义进行判断.(2)利用集合间的包含关系进行判断,也就是小范围推出大范围.3.p是q的充分条件是指p成立就足够保证q成立;q是p的必要条件是指q是p成立必不可少的条件,q成立,p不一定成立,但q不成立,p一定不成立.二、素养训练1.下列命题中,p是q的充分条件的是()A.p:ab0,q:a0B.p:a2b20,q:a0且b0C.p:x21,q:x1D.p:ab,q:解析根据充分条件的概念逐一判
8、断.答案A2.若aR,则“a1”是“|a|1”的()A.充分条件B.必要条件C.既不是充分条件,也不是必要条件D.无法判断解析当a1时,|a|1成立,但|a|1时,a1,所以a1不一定成立.“a1”是“|a|1”的充分条件.答案A3.“0x5”是“|x2|4”的_条件(充分条件、必要条件).解析当0x5时,2x23,则|x2|3,即|x2|4成立.即0x5是|x2|4的充分条件.答案充分4.下列各式:x1;0x1;1x0;1x1中能作为x21的一个充分条件的是_.解析x1时,取x2,则x21不成立,故x1x21,由0x1时x21成立,1x0x21成立,1x1时x21成立.答案5.已知Px|a4
9、xa4,Qx|1x3,“xP”是“xQ”的必要条件,求实数a的取值范围.解因为xP是xQ的必要条件.1x3a4xa4.即QP,所以即所以1a5.即所求实数a的取值范围为1,5.基础达标一、选择题1.“2x1或x1”的()A.充分条件但不是必要条件B.必要条件但不是充分条件C.既不是充分条件,也不是必要条件D.既是充分条件,也是必要条件解析2x1或x1或x12x1,“2x1或x3成立的一个充分条件是()A.x4 B.x0 C.x2 D.x4x3,其他选项均不可推出x3.答案A3.设x,yR,则“x2且y2”是“x2y24”的()A.充分条件但不是必要条件B.必要条件但不是充分条件C.既是充分条件
10、,也是必要条件D.既不是充分条件,也不是必要条件解析x2且y2可以推出x2y24,但x1且y3满足x2y24但不满足x2且y2,故选A.答案A4.设p:x3,q:1x3,则p是q成立的()A.既充分又必要条件B.充分条件但不是必要条件C.必要条件但不是充分条件D.既不充分也不必要条件解析因为x|1x3 x|x2C.x2y22 D.xy1解析对于选项A,当x1,y1时,满足xy2,但“x,y中至少有一个数大于1”不成立;对于选项C,D,当x2,y3时,满足x2y22,xy1,但“x,y中至少有一个数大于1”不成立,也不符合题意.答案B二、填空题6.设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四
11、边形ABCD为菱形”是“ACBD”的_条件(填“充分”或“必要”).解析若“四边形ABCD为菱形”,则“对角线ACBD”成立;而若“对角线ACBD”成立,则“四边形ABCD不一定为菱形”,所以“四边形ABCD为菱形”是“ACBD”的充分条件.答案充分7.已知a,b都是实数,那么“|a|b|”是“”的_条件(填“充分”或“必要”).解析可得ab0可以推出|a|b|,但|a|b|不可以推出.答案必要8.下列说法不正确的是_(只填序号).“x5”是“x4”的充分条件;“xy0”是“x0且y0”的充分条件;“2x2”是“x2”的充分条件.解析中由xy0不能推出x0且y0,则不正确;正确.答案三、解答题
12、9.下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题中p是q的充分条件?(1)若四边形是平行四边形,则这个四边形的对边分别相等;(2)若x为无理数,则x2为无理数.解(1)这是平行四边形的一个性质定理,pq,所以p是q的充分条件. (2)当x时,x22,2是有理数,pDq,所以p不是q的充分条件.10.下列各题中,p是q的什么条件?(1)p:ab0,q:a2b20;(2)p:四边形是正方形,q:四边形的四条边相等;(3)p:x1或x2,q:x1.解(1)ab0a2b20,a2b20ab0.p是q的必要条件,但不是充分条件.(2)四边形是正方形四边形的四条边相等,四边形的四条边相等四边形是正方形.p是q
13、的充分条件,但不是必要条件.(3)x1或x2x1,x1x1或x2,p是q的既充分又必要条件.能力提升11.已知集合AxR|1x3,BxR|1x2 D.2m2解析因为xB成立的一个充分条件是xA,所以AB,所以3m1,即m2.答案A12.试说明0m是方程mx22x30有两个同号且不等实根的什么条件.解若方程mx22x30有两个同号且不等的实根,则0m.反之,若0m0,0,312m0,且0,0.因此0myt2;xtyt;x2y2;0y的充分条件的有()A. B. C. D.解析由xt2yt2可知t20,所以xy,故xt2yt2xy;当t0时,xy,当t0时,xytxy;由x2y2,得|x|y|,故x2y2xy;由0y.故选AD.答案AD14.(多选题)下列式子中,能使成立的充分条件有()A.a0b B.ba0 C.b0a D.0ba解析A中,当a0b时,0;B中,当ba0时,0;C中,当b0a时,0;D中,当0ba时,0,故能使成立的充分条件有ABD.答案ABD
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