【文档说明】高中数学必修第一册1.4《充分条件与必要条件》PPT课件-2019人教A版.ppt,共(37)页,1.215 MB,由小喜鸽上传
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1.4充分条件与必要条件1.通过对典型数学命题的梳理,理解必要条件的意义,理解性质定理与必要条件的关系.2.通过对典型数学命题的梳理,理解充分条件的意义,理解判定定理与充分条件的关系.3.通过对典型数学命题的梳理,理解充要条件的意义,理解数学定义与充要条件的关系.新
课程标准知识点一充分条件与必要条件(一)教材梳理填空(1)一般地,“若p,则q”为真命题,是指由p通过推理可以得出q,这时,我们就说,由p可以推出q,记作,并且说,p是q的条件,q是p的条件.(2)几点说明
①一般来说,对给定结论q,使得q成立的条件p是的;给定条件p,由p可以推出的结论q是的.p⇒q充分必要不唯一不唯一②一般地,数学中的每一条判定定理都给出了相应数学结论成立的一个条件.每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个条件.③一般地
,要判断“若p,则q”形式的命题中q是否为p的必要条件,只需判断是否有“”,即“若p,则q”是否为真命题.充分必要p⇒q(二)基本知能小试1.判断正误(1)“两角不相等”是“两角不是对顶角”的必要条件.(
)(2)若p是q的充分条件,则p是唯一的.()(3)若q不是p的必要条件,则“pq”成立.()(4)“x>0”是“x>1”的充分条件.()答案:(1)×(2)×(3)√(4)×2.“x<0或x>4”的一个必要条件是()A.x<0B.x>4C.x<0
或x>2D.x<-1或x>5解析:当x<0或x>4时,一定有x<0或x>2.答案:C3.设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},那么“a∈M”是“a∈N”的________条件.(填“充分”“必要”)答案:必要4.
若集合A={1,m2},B={2,4},则“m=2”是“A∩B={4}”的________条件.(填“充分”“必要”)解析:当m=2时,m2=4,所以A∩B={4},所以“m=2”是“A∩B={4}”的充分条件.答案:充分知识点二充要条件(一)教材梳理填空(1)如果
“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有,又有,就记作,此时,p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们就说p是q的充分必要条件,简称为条件.(2)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p⇔q,那么p与q互为条件.p⇒qq⇒pp⇔q充要充要(二
)基本知能小试1.判断正误(1)q是p的必要条件时,p是q的充分条件.()(2)若p是q的充要条件,则命题p和q是两个相互等价的命题.()(3)q不是p的必要条件时,“pq”成立.()答案:(1)√(2)√(3)√2.“x<2”是“1x-2<0”的()A.充要条件B.必要不充分条件C.充分不必要
条件D.既不充分又不必要条件解析:由1x-2<0得x-2<0得x<2,即“x<2”是“1x-2<0”的充要条件,故选A.答案:A3.设p:一元二次方程ax2+bx+c=0有实数根,q:b2-4ac≥0,则p是q的________条件.答案:充要4.若p是q的充要条件,q是
r的充要条件,则p是r的________条件.解析:因为p⇔q,q⇔r,所以p⇔r,所以p是r的充要条件.答案:充要题型一充分条件与必要条件的判定[学透用活](1)对“推出”的正确理解对于命题p:∠A=30°,q:sinA=12.显然p可以推出q,记为p⇒q,
而q是不能推出p的.(2)若p⇒q,则p是q的充分条件.所谓充分,就是说条件是充分的,也就是说条件是充足的,条件是足够的,条件是足以保证的.“有之必成立,无之未必不成立”.(3)若p⇒q,则q是p的必要条件.所谓必要,就是条件是必须有的,必不可少的,缺
其不可.“有之未必成立,无之必不成立”.[典例1](1)“两个三角形面积相等”是“两个三角形全等”的________条件.(填“充分”“必要”)[解析]设p:两个三角形面积相等;q:两个三角形全等,则pq,q⇒p.∴p是q的必要条件.[答案]必
要(2)判断下列说法中,p不是q的充分条件的是________.①p:“x=1”,q:“x2-2x+1=0”;②设a,b是实数,p:“a+b>0”,q:“ab>0”;③p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形.[解析]对①,当x=1时,显然有x2-2x+1=0,故p⇒q,即p是q的充分条
件;对②,当a=5,b=-1时,有a+b>0,但ab<0,故pq,p不是q的充分条件;③∵四边形的对角线相等四边形是平行四边形,∴p不是q的充分条件.[答案]②③[方法技巧]充分条件、必要条件的判断方法(1)
定义法:①分清条件p和结论q:分清哪个是条件,哪个是结论;②找推式:判断“p⇒q”及“q⇒p”的真假;③下结论:根据定义下结论.(2)等价法:将命题转化为另一个与之等价的、又便于判断真假的命题.(3)集合法:写出集合A={x|p(x)}及B={x|
q(x)},利用集合之间的包含关系加以判断.用集合法判断时,要尽可能用Venn图、数轴、直角坐标平面等几何方法,图形形象、直观,能简化解题过程,降低思维难度.[对点练清]1.从“充分条件”“必要条件”中选出适当的一种填空:(1)“ax2+bx+c=0(a≠0)有实根”是“ac<0”的_
_______.(2)“△ABC≌△A′B′C′”是“△ABC∽△A′B′C′”的________.答案:(1)必要条件(2)充分条件2.设A,B是两个集合,判断“A∩B=A”是“A⊆B”的什么条件.解:由题意得,A∩B=A⇒A⊆B,反之,A⊆B⇒A∩B=A,故“A∩B=A”
是“A⊆B”的充分条件,也是必要条件.3.指出下列命题中,p是q的什么条件?(1)p:x2=2x+1,q:x=2x+1;(2)p:a2+b2=0,q:a+b=0;(3)p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0.解:(1)∵x2=2x+
1x=2x+1,x=2x+1⇒x2=2x+1,∴p是q的必要条件.(2)∵a2+b2=0⇒a=b=0⇒a+b=0,a+b=0a2+b2=0,∴p是q的充分条件.(3)∵(x-1)2+(y-2)2=0⇒x=1且y=2⇒(x-1)·(y-2)=0,而(x-1)(y-2
)=0(x-1)2+(y-2)2=0,∴p是q的充分条件.题型二充要条件的判断[学透用活]p是q的充要条件还有以下相同意义的说法:①当且仅当p成立时,q成立;②要使q成立,必须且只需p成立.对充要条件的词
义表达要熟悉.如“当且仅当”“必须且只需”“等价于”“反之亦成立”等.[典例2](1)“m>14”是“一元二次方程x2+x+m=0无实数解”的()A.充分不必要条件B.充要条件C.必要不充分条件D.既不充分又不必要条件(2)a,b中至少有一个不为零的充要条件
是()A.ab=0B.ab>0C.a2+b2=0D.a2+b2>0[解析](1)方程x2+x+m=0无实根⇔Δ=1-4m<0⇔m>14.故选B.(2)a2+b2>0,则a,b不同时为零;a,b中至少有一个不为零,则a2+b2>0.[答案](1)B(2)D[方法技巧](1
)如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件,也就是说,如果p⇔q,那么p与q互为充要条件.(2)条件关系判定的常用结论:条件p与结论q的关系结论p⇒q,且qpp是q的充分不必要条件q⇒p,且pqp是q的必要不充分条件p⇒q,且q⇒p,即p⇔qp是q的充要条件pq,且qpp是
q的既不充分又不必要条件[对点练清]1.已知a,b是实数,则“a>0且b>0”是“a+b>0且ab>0”的________条件.解析:a>0且b>0⇒a+b>0且ab>0,a+b>0且ab>0⇒a>0且b>0,故填充要.答案:充要2.下列各题中,哪些p
是q的充要条件?(1)p:x=1;q:x-1=x-1;(2)p:-1≤x≤5;q:x≥-1且x≤5;(3)p:三角形是等边三角形;q:三角形是等腰三角形;(4)p:A∩B=A,q:∁UB⊆∁UA.解:(1)当x=1时,x-1=x-1成立;当x-1=x
-1时,x=1或x=2.∴p不是q的充要条件,p是q的充分不必要条件.(2)∵-1≤x≤5⇔x≥-1且x≤5,∴p是q的充要条件.(3)∵等边三角形一定是等腰三角形,而等腰三角形不一定都是等边三角形,∴p不是q的充要条件,p
是q的充分不必要条件.(4)∵A∩B=A⇔A⊆B⇔∁UB⊆∁UA,∴p是q的充要条件.题型三充要条件的证明[学透用活][典例3]已知a+b≠0,证明a2+b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.[证明]先证充分性:若a+b=1,则a2+b2-
a-b+2ab=(a+b)2-(a+b)=1-1=0,即充分性成立.再证必要性:若a2+b2-a-b+2ab=0,则(a+b)2-(a+b)=(a+b)·(a+b-1)=0.∵a+b≠0,∴a+b-1=0,即a+b=1成立,综上,a2+
b2-a-b+2ab=0成立的充要条件是a+b=1.[方法技巧]探求充要条件一般有两种方法(1)先寻找必要条件,即将探求充要条件的对象视为结论,寻找使之成立的条件;再证明此条件是该对象的充分条件,即从充分性和必要性两方面说明.(2)将原命题进行等价变形或转换
,直至获得其成立的充要条件,探求的过程同时也是证明的过程,因为探求过程每一步都是等价的,所以不需要将充分性和必要性分开来证.[对点练清]1.求证:一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<0.证明:必要性:由于方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根.所以Δ=b2
-4ac>0,x1x2=ca<0(x1,x2为方程的两根),所以ac<0.充分性:由ac<0,可推得b2-4ac>0,及x1x2=ca<0.(x1,x2为方程的两根)所以方程ax2+bx+c=0有两个相异实根,且两根异号
,即方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根.综上可知,一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<0.2.已知x,y都是非零实数,且x>y,求证:1x<1y的充要条件是xy>0.证明:(1)必要性:由1x<1y,得1x-1y<0,即y-xxy<0
,又由x>y,得y-x<0,所以xy>0.(2)充分性:由xy>0及x>y,得xxy>yxy,即1x<1y.综上所述,1x<1y的充要条件是xy>0.题型四充分条件与必要条件应用[学透用活][典例4]已知p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0),若p是q的必要不充分条件
,求实数m的取值范围.[解]p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).因为p是q的必要不充分条件,所以q是p的充分不必要条件,即{x|1-m≤x≤1+m}{x|-2≤x≤10},故有1-m≥-2,1+m<10或1-m>-2,1+m≤10,解得m≤3.又
m>0,所以实数m的取值范围为{m|0<m≤3}.[方法技巧]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.(3)关键点:利用充分条件、必要条件求参数的取值范围的关键就是找出集合间的包含关系,要注意范围的临界值.[对点练清]1.[变条件]若本例中“p是q的必要不充分条件”改为“p是q的充分不必要条件”,其他条件不变,求实数m的取值范围
.解:p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).因为p是q的充分不必要条件,设p代表的集合为A,q代表的集合为B,所以AB.所以1-m≤-2,1+m>10或1-m<-2,1+m≥10.解得m≥
9,即实数m的取值范围是{m|m≥9}.2.[变问法]本例中p,q不变,是否存在实数m使p是q的充要条件?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.解:因为p:-2≤x≤10,q:1-m≤x≤1+m(m>0).若p是q的
充要条件,则-2=1-m,10=1+m,方程组无解.故不存在实数m,使得p是q的充要条件.[课堂一刻钟巩固训练]一、基础经典题1.设p:x<3,q:-1<x<3,则p是q成立的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分又不必要条件解析:因为{
x|-1<x<3}{x|x<3},所以p是q成立的必要不充分条件.答案:C2.“x=1”是“x2-4x+3=0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件解析:若x=1,则x2-4x+3=0,是充分条件,若x2-4x+3=0,则x=1或x=3,不是必要条件
.故选A.答案:A3.函数y=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是________.解析:当m=-2时,y=x2-2x+1,其图象关于直线x=1对称,反之也成立,所以函数y=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是m=-2.答案:m=-24.已知x,y为两个正整数
,p:x=2且y=3,q:x+y=5,则p是q的________条件.解析:若x=2且y=3,则x+y=5成立.可知p⇒q,反之当x=1,y=4时,满足x+y=5,但x=2且y=3不成立.p⇒q,qp,故p是q的充分不必要条件.答案:充分不必要二、创新应用题5.指出下列各命题中,p是q
的什么条件,q是p的什么条件.(1)p:x2>0,q:x>0;(2)p:x+2≠y,q:(x+2)2≠y2;(3)p:a能被6整除,q:a能被3整除;(4)p:两个角不都是直角,q:两个角不相等.解:(1)p:x2>0则x>0或x<0,q:x>0,故p是q的必要条件,q是p的
充分条件.(2)p:x+2≠y,q:(x+2)2≠y2,则x+2≠y,且x+2≠-y,故p是q的必要条件,q是p的充分条件.(3)p:a能被6整除,故也能被3和2整除,q:a能被3整除,故p是q的充分条件,q是p的必要条件.(4)p:两个
角不都是直角,这两个角可以相等,q:两个角不相等,则这个角一定不都是直角,故p是q的必要条件,q是p的充分条件.“课下双层级演练过关”见“课时跟踪检测(六)”(单击进入电子文档)谢观看THANKYOUFORWATCHING谢