充分条件必要条件的判断与证明
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ʏ朱珠充分条件与必要条件是高中数学的重要概念,因其抽象性而成为同学们难以理解的内容㊂下面就这方面的题型进行举例分析㊂一㊁充分条件㊁必要条件㊁充要条件的判断充分条件与必要条件:若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件;若p⇒/q,则p不是q的充分条件,q不是p的必要条件㊂一般地,如果p⇒q,且q⇒p,就记作p⇔q,则p是q的充分必要条件,简称充要条件㊂概括地说,如果p⇔q,那么p与q互为充要条件㊂判断p是q的什么条件,主要判断p⇒q,及q⇒p这两个命题的正确性,若p⇒q真,则p是q成立的充分条件;若q⇒p 真,则p是q成立的必要条件㊂要否定p与q不能相互推出时,举出一个反例即可㊂例1(1)已知实系数一元二次方程a x2+b x+c=0(aʂ0),则下列结论正确的是()㊂①Δ=b2-4a cȡ0是这个方程有实根的充要条件;②Δ=b2-4a c=0是这个方程有实根的充分条件;③Δ=b2-4a c>0是这个方程有实根的必要条件;④Δ=b2-4a c<0是这个方程没有实根的充要条件㊂A.③④B.②③C.①②③D.①②④(2)若p:AɘB=A,q:∁U B⊆∁U A,则p 是q的()㊂A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件分析:对于(1),利用Δ=b2-4a c判断方程根的情况,当Δ=0时,一元二次方程有两个等根;当Δ>0时,一元二次方程有两个不相等的根;当Δ<0时,一元二次方程没有实数根㊂对于(2),画出V e n n图(如图1),结合图形,可帮助求解㊂图1解:(1)Δȡ0⇔一元二次方程a x2+b x+ c=0(aʂ0)有实根,①正确㊂Δ=0⇒一元二次方程a x2+b x+c=0(aʂ0)有实根,②正确㊂Δ>0⇒一元二次方程a x2+b x+c=0 (aʂ0)有实根,但a x2+b x+c=0(aʂ0)有实根⇒/Δ>0,③错误㊂Δ<0⇔一元二次方程a x2+b x+c=0(aʂ0)无实根,④正确㊂应选D㊂(2)结合图1可得AɘB=A⇔A⊆B⇔∁U A⊇∁U B,即p是q的充要条件㊂应选C㊂充分条件与必要条件的两种判断方法:直接利用定义判断;集合法,将命题p,q分别看作集合A, B,当A⊆B时,p是q的充分条件,q是p的必要条件,当A=B时,p,q互为充要条件㊂二㊁充分条件㊁必要条件㊁充要条件的应用利用充分条件㊁必要条件求参数的取值范围问题,常利用集合法求解,先化简集合A={x|p(x)}和B={x|q(x)},然后根据p 与q的关系(充分㊁必要㊁充要条件),得出集合A与B的包含关系,进而得到相关不等式组,最后求出参数的取值范围㊂例2已知集合A={x|a<x<a+2}, B={x|x<-1或x>3},且A是B的充分不必要条件,求实数a的取值范围㊂分析:由A是B的充分不必要条件,说0 1知识结构与拓展高一数学2023年9月Copyright©博看网. All Rights Reserved.明集合A 是B 的真子集,即A ⫋B ,由此可得实数a 满足的条件,从而得到实数a 的取值范围㊂解:因为A 是B 的充分不必要条件,所以A ⫋B ㊂又因为A ={x |a <x <a +2},B ={x |x <-1或x >3},所以a +2ɤ-1或a ȡ3,解得a ȡ3或a ɤ-3,所以实数a 的取值范围是{a |a ȡ3或a ɤ-3}㊂充分条件㊁必要条件中的含参数问题,往往是通过集合的包含关系来解答的㊂三㊁充要条件的证明充要条件的证明,可分为充分性和必要性的证明,证明时要注意两种叙述方式的区别:①p 是q 的充要条件,由p ⇒q 是充分性,由q ⇒p 是必要性;②p 的充要条件是q ,由p ⇒q 是必要性,由q ⇒p 是充分性㊂例3 求证:方程m x 2-2x +3=0有两个同号且不相等实根的充要条件是0<m <13㊂分析:先找出条件和结论,然后证明充分性和必要性都成立㊂证明:先证充分性(由条件推结论)㊂因为0<m <13,所以方程m x 2-2x +3=0的判别式Δ=4-12m >0,所以方程有两个不相等的实根㊂设方程的两根为x 1,x 2,当0<m <13时,x 1+x 2=2m >0且x 1x 2=3m>0,所以方程m x 2-2x +3=0有两个同号且不相等的实根,所以0<m <13⇒方程m x 2-2x +3=0有两个同号且不相等的实根㊂再证必要性(由结论推条件)㊂若方程m x 2-2x +3=0有两个同号且不相等的实根,则Δ=4-12m >0,x 1x 2=3m>0,所以0<m <13,所以方程m x 2-2x +3=0有两个同号且不相等的实根⇒0<m <13㊂综上可得,方程m x 2-2x +3=0有两个同号且不相等的实根的充要条件是0<m <13㊂ 证明p 是q 的充要条件,既要证明命题 p ⇒q为真,又要证明 q ⇒p 为真,前者证明的是充分性,后者证明的是必要性㊂证明充要条件,即证明原命题和逆命题都成立㊂要注意 p 是q 的充要条件 与 p 的充要条件是q 这两种说法的差异,要分清哪个是条件,哪个是结论㊂1.求证:关于x 的方程a x 2+b x +c =0有一个根是1的充要条件是a +b +c =0㊂提示:先证明p ⇒q ,即证明必要性,再证明q ⇒p ,即证明充分性㊂设命题p :方程a x 2+b x +c =0有一个根是1,命题q :a +b +c =0㊂先证明p ⇒q ,即证明必要性,由x =1是方程a x 2+b x +c =0的根,可得a ㊃12+b ㊃1+c =0,即a +b +c =0㊂再证明q ⇒p ,即证明充分性,由a +b +c =0,可得c =-a -b ,因为a x 2+b x +c =0,所以a x 2+b x -a -b =0,即a (x 2-1)+b (x -1)=0,也即(x -1)(a x +a +b )=0,所以x =1是方程的一个根㊂综上可知,方程a x 2+b x +c =0有一个根是1的充要条件是a +b +c =0㊂2.已知三个不等式:a b >0,b c -a d >0,c a -db>0(其中a ,b ,c ,d 均为实数)㊂用其中两个不等式作为条件,余下的一个不等式作为结论组成一个命题,则可组成的正确命题的个数是( )㊂A.0 B .1 C .2 D .3提示:a b >0为①,b c -a d >0为②,ca-d b >0为③㊂若①②成立,则1a b (b c -a d )>,可得c a -d b >0,即③成立㊂若①③成立,则a bc a -d b>0,可得b c -a d >0,即②成立㊂若②③成立,则由③得b c -a da b>0,由②b c -a d >0得a b >0,即①成立㊂应选D ㊂作者单位:江苏省阜宁县东沟中学(责任编辑 郭正华)11知识结构与拓展高一数学 2023年9月Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
充分条件与必要条件知识点充分条件和必要条件是高中数学中的重要概念。
虽然这些概念比较抽象,但是它们的理解对于学生来说非常重要。
下面是关于高一数学中充分条件和必要条件的知识点。
1.充分条件、必要条件和充要条件充分条件指的是,如果条件A成立,那么结果B也成立。
也就是说,条件A是B成立的充分条件。
必要条件则是指,如果条件A成立,那么结果B也成立。
也就是说,结果B是条件A成立的必要条件。
充要条件则是指,如果有事物情况A,则必然有事物情况B;如果没有事物情况A,则必然没有事物情况B。
简单来说,如果满足条件A,那么结果B必然成立;如果不满足条件A,那么结果B必然不成立。
因此,条件A是结果B的充分必要条件。
反之,如果有事物情况B,则必然有事物情况A;如果没有事物情况B,则必然没有事物情况A。
因此,结果B是条件A的充分必要条件。
简单来说,如果满足结果B,那么条件A必然成立;如果不满足结果B,那么条件A必然不成立。
因此,结果B是条件A的充分必要条件。
也就是说,条件A可以推导出结果B,结果B也可以推导出条件A。
2.充分条件、必要条件和充要条件的判断对于命题“若…,则…”,其条件与结论之间的逻辑关系如下:如果条件A成立,那么结果B也成立,用符号表示为A B。
如果条件A成立,但结果B不一定成立,用符号表示为A B。
如果条件A和结果B互相成立,用符号表示为A B。
具体来说,如果XXX且B成立,则条件A是结果B成立的充分条件,结果B是条件A成立的必要条件。
如果XXX 且B成立,则条件A是结果B成立的充分且不必要条件,结果B是条件A成立的必要且非充分条件。
如果A和B互相成立,并且B能推导出A成立,则条件B是结果A成立的充分条件,结果A是条件B成立的必要条件。
如果A和B互相成立,那么它们互为充要条件。
要证明A是B的充要条件,需要分两步:①先证明A是B成立的充分条件;②再证明A是B成立的必要条件。
如果A和B互相成立,那么它们互为充要条件。
充分条件和必要条件解释:如果有事物情况A,则必然有事物情况B;如果没有事物情况A,则必然没有事物情况B,A就是B的充分必要条件(简称:充要条件)。
简单地说,满足A,必然B;不满足A,必然不B,则A是B的充分必要条件。
(A可以推导出B,且B也可以推导出A)例如: 1. A=“三角形等边”;B=“三角形等角”。
2. A=“某人触犯了刑律”;B=“应当依照刑法对他处以刑罚”。
3. A=“付了足够的钱”;B=“能买到商店里的东西”。
例子中A都是B的充分必要条件:其一、A必然导致B;其二,A是B发生必需的。
区分:假设A是条件,B是结论由A可以推出B~由B可以推出A~~则A是B的充要条件(充分且必要条件)由A可以推出B~由B不可以推出A~~则A是B的充分不必要条件由A不可以推出B~由B可以推出A~~则A是B的必要不充分条件由A不可以推出B~由B不可以推出A~~则A是B的不充分不必要条件简单一点就是:由条件能推出结论,但由结论推不出这个条件,这个条件就是充分条件如果能由结论推出条件,但由条件推不出结论。
此条件为必要条件如果既能由结论推出条件,又能有条件推出结论。
此条件为充要条件例子:1.充分条件:由条件a推出条件b,但是条件b并不一定能推出条件a,天下雨了,地面一定湿,但是地面湿不一定是下雨造成的。
2.必要条件:由后一个条件推出前一个条件,但是前一个条件并一定能推出后一个条件。
我们把前面一个例子倒过来:地面湿了,天下雨了。
我这里在简单说下哲学上的充分条件和必要条件1. 充分条件是指根据提供的现有条件可以直接判断事物的运行发展结果。
充分条件是事物运行发展的必然性条件,体现必然性的哲学内涵。
如父亲和儿子的关系属于亲情关系吗?答必然属于。
2. 必要性条件。
事物的运行发展有其规律性,必要性条件是指一些外在或内在的条件符合该事物的运行规律的要求,但不能推动事物规律的最终运行。
如亲情关系和父子关系,亲情关系符合父子关系的一种现象表达,但不能推倒出亲情关系属于父子关系。
一、充分条件、必要条件、充要条件的定义
1.若p 则q 为真,q p ⇒;若p 则q 为假,q p ⇒
条件 结论
2.定义
(1)若q p ⇒,则p 是q 的充分条件
(2)若p q ⇒,则p 是q 的必要条件
(3)若q p ⇒且p q ⇒,则q 是p 的充要条件
二、充分条件、必要条件的判断方法
(1)定义法:直接利用定义进行判断断
步骤: ①分清条件、结论
②
技巧:①可先化简命题再进行判断;②否定一个命题只需举出一个反例即可。
(2)集合法:集合A ,B 分别是使命题p ,q 为真命题的对象所组成的集合.
⎩
⎨⎧⇒⇒p q q p 充分不必要条件 A B 必要不充分条件
充要条件
既不充分也不必要条件
三、充分条件与必要条件的应用
例:已知p :,q :{x |x 2-2x +1-m 2≤0,m >0},若p 是q 的充分不
必要条件,求实数m的取值范围.
令A=,
……………………………………………………2分
B={x|x2-2x+1-m2≤0,m>0}
={x|[x-(1-m)]·[x-(1+m)]≤0,m>0},
∴B={x|1-m≤x≤1+m,m>0}.………………4分
∵p是q的充分不必要条件,
∴A B.……………………………………………6分
四、证明充要条件
步骤:①分清条件、结论;
②证明充分性:条件⇒结论;
③证明必要性:结论⇒条件;
④下结论。
技巧:证明充要条件,即证明命题的原命题和逆命题都成立.证明充要性时一定要注意分类讨论,要搞清它的叙述格式,避免在论证时将充分性错当必要性证,而又将必要性错当充分性证.。