充分条件和必要条件1(理)(精)
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课题:1.8 充分条件与必要条件(一)教学目的:1.使学生正确理解充分条件、必要条件和充要条件三个概念,并能在判断、论证中正确运用2.在师生、学生间的数学交流中增强逻辑思维活动,为用等价转化思想解决数学问题打下良好的逻辑基础.教学重点:正确理解三个概念,并在分析中正确判断教学难点:充分性与必要性的推导顺序一、复习引入:同学们,当某一天你和你的妈妈在街上遇到老师的时候,你向老师介绍你的妈妈说:“这是我的妈妈”.那么,大家想一想这个时候你的妈妈还会不会补充说:“你是她的孩子”呢?不会了!为什么呢?因为前面你所介绍的她是你的妈妈就足于保证你是她的孩子.那么,这在数学中是一层什么样的关系呢?今天我们就来学习这个有意义的课题—充分条件与必要条件.二、讲解新课:⒈符号“⇒”的含义前面我们讨论了“若p则q”形式的命题,其中有的命题为真,有的命题为假.“若p则q”为真,是指由p经过推理可以得出q,也就是说,如果p成立,那么q一定成立,记作p⇒q,或者q⇐p;如果由p推不出q,命题为假,记作p简单地说,“若p则q”为真,记作p⇒q(或q⇐p);“若p则q”为假,记作p q(或q p).符号“⇒”叫做推断符号.例如,“若x>0,则x2>0”是一个真命题,可写成:x>0 ⇒x2>0;又如,“若两三角形全等,则两三角形的面积相等”是一个真命题,可写成:两三角形全等⇒两三角形面积相等.说明:⑴“p⇒q”表示“若p则q”为真;也表示“p蕴含q”.⑵“p⇒q”也可写为“q⇐p”,有时也用“p→q”.练习:课本P35练习:1⑴⑵⑶⑷.答案:⑴⇒;⑵⇒;⑶;⑷.⒉什么是充分条件?什么是必要条件?如果已知p⇒q,那么我们就说,p是q的充分条件,q是p的必要条件.在上面是两个例子中,“x>0”是“x2>0”的充分条件,“x2>0”是“x>0”的必要条件;“两三角形全等”是“两三角形面积相等”的充分条件,“两三角形面积相等”是“两三角形全等”的必要条件.⒊充分条件与必要条件的判断1.直接利用定义判断:即“若p⇒q成立,则p是q的充分条件,q是p 的必要条件”.(条件与结论是相对的)三、范例例1指出下列各组命题中,p是q的什么条件,q是p的什么条件:⑴ p:x=y;q:x2=y2.⑵ p:三角形的三条边相等;q:三角形的三个角相等.分析:可根据“若p则q”与“若q则p”的真假进行判断.解:⑴由p⇒q,即x=y⇒x2=y2,知p是q的充分条件,q是p的必要条件.⑵由p⇒q,即三角形的三条边相等⇒三角形的三个角相等,知p是q 的充分条件,q是p的必要条件;又由q⇒p,即三角形的三个角相等⇒三角形的三条边相等,知q也是p 的充分条件,p也是q的必要条件.练习:课本P35练习:2⑴⑵⑶⑷.答案:⑴∵p⇒q,∴p是q的充分条件,q是p的必要条件;⑵∵q⇒p,∴p是q的必要条件,q是p的充分条件;⑶∵p⇒q,∴p是q的充分条件,q是p的必要条件;又∵q⇒p,∴q也是p的充分条件,p也是q的必要条件.⑷∵p⇒q,∴p是q的充分条件,q是p的必要条件;又∵q⇒p,∴q也是p的充分条件,p也是q的必要条件.以上是直接利用定义由原命题判断充分条件与必要条件的方法.那么,如果由命题不是很好判断的话,我们可以换一种方式,根据互为逆否命题的等价性,利用它的逆否命题来进行判断.2.利用逆否命题判断:即“若┐q⇒┐p成立,则p是q的充分条件,q是p的必要条件”.例2(补)如图1,有一个圆A,在其内又含有一个圆B. 请回答:⑴命题:若“A为绿色”,则“B为绿色”中,“A为绿色”是“B为绿色”的什么条件;“B为绿色”又是“A为绿色”的什么条件.⑵命题:若“红点在B内”,则“红点一定在A内”中,“红点在B内”是“红点在A内”的什么条件;“红点在A内”又是“红点在B内”的什么条件.解法1(直接判断):⑴∵“A为绿色⇒B为绿色”是真的,∴由定义知,“A 为绿色”是“B为绿色”的充分条件;“B为绿色”是“A为绿色”的必要条件.⑵如图2⑴,∵“红点在B内⇒红点在A内”是真的,∴由定义知,“红点在B内”是“红点在A内”的充分条件;“红点在A内”是“红点在B内”的必要条件.解法2(利用逆否命题判断):⑴它的逆否命题是:若“B不为绿色”则“A 不为绿色”. ∵“B不为绿色⇒ A不为绿色”为真,∴“A为绿色”是“B为绿色”的充分条件;“B为绿色”是“A为绿色”的必要条件.⑵它的逆否命题是:若“红点不在A内”,则“红点一定不在B内”. 如图2⑵,∵“红点不在A内⇒红点一定不在B内”为真,∴“红点在B内”是“红点在A内”的充分条件;“红点在A内”是“红点在B内”的必要条件.如何理解充分条件与必要条件中的“充分”和“必要”呢?下面我们以例2为例来说明.先说充分性: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.例如,说“A为绿色”是“B为绿色”的一个充分条件,就是说“A为绿色”,它足以保证“B为绿色”.它符合上述的“若p则q”为真(即p⇒q)的形式.再说必要性:必要就是必须,必不可少.从例2的图可以看出,如果“B为绿色”,A可能为绿色,A也可能不为绿色.但如果“B不为绿色”,那么“A不可能为绿色”.因此,必要条件简单说就是:有它不一定,没它可不行.它满足上述的“若非q则非p”为真(即┐q⇒┐p)的形式.总之,数学上的充分条件、必要条件的“充分”、“必要”两词,与日常生活中的“充分”、“必要”意义相近,不过,要准确理解它们,还是应该以数学定义为依据.例2的问题,若用集合观点又怎样解释呢?请同学们想一想.四、练习:(补充题)用“充分”或“必要”填空,并说明理由:⒈“a和b都是偶数”是“a+b也是偶数”的充分条件;⒉“四边相等”是“四边形是正方形”的必要条件;⒊“x≠3”是“|x|≠3”的充分条件;⒋“x-1=0”是“x2-1=0”的充分条件;⒌“两个角是对顶角”是“这两个角相等”的充分条件;⒍“至少有一组对应边相等”是“两个三角形全等”的必要条件;⒎对于一元二次方程ax2+bx+c=0(其中a,b,c都不为0)来说,“b2-4ac≥0”是“这个方程有两个正根”的必要条件;⒏“a=2,b=3”是“a+b=5”的充分条件;⒐“a+b是偶数”是“a和b都是偶数”的必要条件;⒑“个位数字是5的自然数”是“这个自然数能被5整除”的充分 条件.五、小结:本节主要学习了推断符号“⇒”的意义,充分条件与必要条件的概念,以及判断充分条件与必要条件的方法.判断充分条件与必要条件的依据是:若p ⇒q (或若┐q ⇒┐p ),则p 是q 的充分条件;若q ⇒p (或若┐p ⇒┐q ),则p 是q 的必要条件.六、作业:1.课本P 34-35内容,熟悉巩固有关内容.2.设A 是C 的充分条件,B 是C 的充分条件,D 是C 的必要条件,D 是B 的充分条件,那么,D 是A 的什么条件?A 是B 的什么条件?解:由题意作出逻辑图(右图),便知,D 是A 的必要条件;A 是B 的充分条件.3.预习:课本P 35-36内容. 课 题:1.1集合-集合的概念(2)教学目的:(1)进一步理解集合的有关概念,熟记常用数集的概念及记法(2)使学生初步了解有限集、无限集、空集的意义(3)会运用集合的两种常用表示方法 教学重点:集合的表示方法教学难点:运用集合的列举法与描述法,正确表示一些简单的集合授课类型:新授课课时安排:1课时教 具:多媒体、实物投影仪教学过程:一、复习引入:上节所学集合的有关概念1、集合的概念(1)集合:某些指定的对象集在一起就形成一个集合(2)元素:集合中每个对象叫做这个集合的元素 2、常用数集及记法(1)自然数集:全体非负整数的集合记作N ,{} ,2,1,0=N(2)正整数集:非负整数集内排除0的集记作N *或N + ,{} ,3,2,1*=N(3)整数集:全体整数的集合记作Z , {} ,,,210±±=Z(4)有理数集:全体有理数的集合记作Q , {}所有整数与分数=Q (5)实数集:全体实数的集合记作R ,{}数数轴上所有点所对应的=R3、元素对于集合的隶属关系(1)属于:如果a 是集合A 的元素,就说a 属于A ,记作a ∈A(2)不属于:如果a 不是集合A 的元素,就说a 不属于A ,记作A a ∉4、集合中元素的特性(1)确定性:按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里, 或者不在,不能模棱两可(2)互异性:集合中的元素没有重复(3)无序性:集合中的元素没有一定的顺序(通常用正常的顺序写出)5、(1)集合通常用大写的拉丁字母表示,如A 、B 、C 、P 、Q ……元素通常用小写的拉丁字母表示,如a 、b 、c 、p 、q ……(2)“∈”的开口方向,不能把a ∈A 颠倒过来写二、讲解新课: (二)集合的表示方法1、列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合例如,由方程012=-x 的所有解组成的集合,可以表示为{-1,1}注:(1)有些集合亦可如下表示:从51到100的所有整数组成的集合:{51,52,53, (100)所有正奇数组成的集合:{1,3,5,7,…}(2)a 与{a}不同:a 表示一个元素,{a}表示一个集合,该集合只 有一个元素2、描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合,并把这个条 件写在大括号内表示集合的方法格式:{x ∈A| P (x )}含义:在集合A 中满足条件P (x )的x 的集合 例如,不等式23>-x 的解集可以表示为:}23|{>-∈x R x 或 23|{>-x x所有直角三角形的集合可以表示为:}|{是直角三角形x x 注:(1)在不致混淆的情况下,可以省去竖线及左边部分如:{直角三角形};{大于104的实数}(2)错误表示法:{实数集};{全体实数}3、文氏图:用一条封闭的曲线的内部来表示一个集合的方法4、何时用列举法?何时用描述法?⑴有些集合的公共属性不明显,难以概括,不便用描述法表示,只能用列举法如:集合},5,23,{2232y x x y x x +-+⑵有些集合的元素不能无遗漏地一一列举出来,或者不便于、不需要一一列举出来,常用描述法如:集合}1|),{(2+=x y y x ;集合{1000以内的质数}例 集合}1|),{(2+=x y y x 与集合}1|{2+=x y y 是同一个集合吗? 答:不是因为集合}1|),{(2+=x y y x 是抛物线12+=x y 上所有的点构成的集合,集合}1|{2+=x y y =}1|{≥y y 是函数12+=x y 的所有函数值构成的数集(三) 有限集与无限集1、 有限集:含有有限个元素的集合2、 无限集:含有无限个元素的集合3、 空集:不含任何元素的集合记作Φ,如:}01|{2=+∈x R x三、练习题:1、用描述法表示下列集合①{1,4,7,10,13} }5,23|{≤∈-=n N n n x x 且②{-2,-4,-6,-8,-10} }5,2|{≤∈-=n N n n x x 且2、用列举法表示下列集合①{x ∈N|x 是15的约数} {1,3,5,15}②{(x ,y )|x ∈{1,2},y ∈{1,2}}{(1,1),(1,2),(2,1)(2,2)}注:防止把{(1,2)}写成{1,2}或{x=1,y=2}③⎩⎨⎧=-=+}422|),{(y x y x y x )}32,38{(- ④},)1(|{N n x x n∈-= {-1,1}⑤},,1623|),{(N y N x y x y x ∈∈=+ {(0,8)(2,5),(4,2)}⑥}4,|),{(的正整数约数分别是y x y x{(1,1),(1,2),(1,4)(2,1),(2,2),(2,4),(4,1),(4,2),(4,4)}3、关于x 的方程ax +b=0,当a,b 满足条件____时,解集是有限集;当a,b 满足条件_____时,解集是无限集4、用描述法表示下列集合:(1) { 1, 5, 25, 125, 625 }= ;(2) { 0,±21, ±52, ±103, ±174, ……}= 四、小结:本节课学习了以下内容:1.集合的有关概念:有限集、无限集、空集2.集合的表示方法:列举法、描述法、文氏图五、课后作业: 六、板书设计(略)七、课后记:七、板书设计(略)八、课后记:。
新教材必修第一册1.4:充分条件与必要条件课标解读:1.必要条件的概念(理解)2.充分条件的概念(理解)3.充要条件.(理解)学习指导:1.学习本节内容的关键在于通过对典型数学命题的梳理,理解“充分条件、必要条件、充要条件”的概念,并熟练掌握判定方法.2.学习重点是对充分条件、必要条件和从要条件的意义的理解和辨析,判断“若p,则q”形式的命题的真假.知识导图:教材全解知识点1:充分条件与必要条件1.命题:一般地,我们把语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.判断为真的语句是真命题,判断为假的语句是假命题.中学数学中的许多命题可以写成“若p,则q”、“如果p,那么q”等形式.其中p称为命题的条件,q称为命题的结论.2.充分条件与必要条件一般地,“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qp⇒,并且说,p是q的充分条件,q是p的必要条件.如果“若p,则q”为假命题,那么由条件p不能推出结论q,记作qp⇒.此时,我们就说p不是q的充分条件,q不是p的必要条件.说明:一般地(1)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充分条件;(2)数学中的每一条性质定理都给出了相应数学结论成立的一个必要条件.3.充要条件的概念一般地,“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是正命题,即既有qq⇒,p⇒,又有p 记作qp⇔.此时,p既是q的充分条件,q也是p的必要条件,我们就说p是q的充分必要条件,简称为充要条件.显然,如概括地说,如果qp⇔,那么q与p互为充要条件. 知识剖析:4.充分条件与必要条件的传递性充分、必要、充要条件都具有传递性,具体如下:(1)若p 是q 的充分条件,q 是s 的充分条件,即s q q p ⇒⇒,,则有s p ⇒,即p 是s 的充分条件;(2)若p 是q 的必要条件,q 是s 的必要条件,即q s p q ⇒⇒,,则有p s ⇒,即p 是s 的必要条件;(3)若p 是q 的充要条件,q 是s 的充要条件,即s q q p ⇔⇔,,则有s p ⇔,即p 是s 的充要条件;例1-1:用符号“⇒”与“⇒”填空.(1)12>x 1>x ; (2)b a ,都是偶数 b a +是偶数.例1-2:下列说法是否正确?请说明理由.(1)1=x 是)2)(1(--x x =0的充分条件;(2)1>x 是2>x 的充分条件;(3)2>+y x 是1,1>>y x 的必要条件.答案:(1)正确,因为0)1)(1(1=+-⇒=x x x ;(3)正确,因为21,1>+⇒>>y x y x .例1-3:(浙江高考题)设b a ,是实数,则“0>+b a ”是“0>ab ”的()A. 充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案:D例1-4:已知q p ,都是r 的充分条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件,那么:(1)s 是q 的什么条件?(2)r 是q 的什么条件?(3)p 是q 的什么条件?答案:(1)s 是q 的充要条件.(2)r 是q 的充要条件;(3)(3)p 是q 的充分条件.重难拓展知识点2:从集合角度看充分、必要条件1.依据设集合)}(|{)},(|{x q x B x p x A ==.若x 具有性质p ,则A x ∈;若x 具有性质q ,则.B x ∈ 若B A ⊆,就是说x 具有性质p ,则x 必有性质q ,即.q p ⇒类似地,A B ⊆与p q ⇒等价。