高二数学充分必要条件的探求与证明
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充分条件与必要条件的证明方法与技巧在数学推理中,我们经常需要探求某个命题的真假性,即证明这个命题是真的还是假的。
在证明中,我们常常会涉及到两个重要的概念,即充分条件和必要条件。
充分条件和必要条件是数学推理中常用的表达方式,也是证明一个命题的有效方法。
本文将介绍充分条件与必要条件的证明方法与技巧。
一、充分条件的证明方法与技巧1. 直接法:直接法是最常见的证明方法之一。
它的思路是通过假设充分条件成立,然后利用已知条件和已证明的命题等,推导出结论。
举个例子来说,若要证明一个命题P是另一个命题Q的充分条件,可以先假设命题P成立,然后通过推导和推理的过程,得到命题Q成立的结论。
这样,通过结论的推导,我们可以得出充分条件的证明。
2. 反证法:反证法是另一种常用的证明方法。
反证法的思路是先假设命题的否定,然后通过推导的过程,得出与已知事实矛盾的结论,从而推翻了假设。
举个例子来说,若要证明一个命题P是另一个命题Q的充分条件,可以先假设命题的否定,即非P成立,然后通过推导和推理的过程,得出与已知事实矛盾的结论,从而推翻了假设,进而证明了命题P是命题Q的充分条件。
3. 构造法:构造法是一种通过构造一个满足充分条件的示例或者给出具体的例子来证明充分条件的方法。
举个例子来说,若要证明一个命题P是另一个命题Q的充分条件,可以通过构造一个示例,例如给出一个满足P的具体情况或者给出若干个例子,使得命题Q成立。
这样通过示例的构造和具体的例子,我们可以得出充分条件的证明。
二、必要条件的证明方法与技巧1. 反证法:反证法在证明必要条件时同样适用。
反证法的思路是先假设命题的否定,然后通过推导的过程,得出与已知事实矛盾的结论,从而推翻了假设。
举个例子来说,若要证明一个命题P是另一个命题Q的必要条件,可以先假设命题P的否定,即非P成立,然后通过推导和推理的过程,得出与已知事实矛盾的结论,从而推翻了假设,进而证明了命题P是命题Q的必要条件。
充分条件与必要条件一、基础知识1、定义:(1)对于两个条件,p q ,如果命题“若p 则q ”是真命题,则称条件p 能够推出条件q ,记为p q Þ,(2)充分条件与必要条件:如果条件,p q 满足p q Þ,则称条件p 是条件q 的充分条件;称条件q 是条件p 的必要条件2、对于两个条件而言,往往以其中一个条件为主角,考虑另一个条件与它的关系,这种关系既包含充分方面,也包含必要方面。
所以在判断时既要判断“若p 则q ”的真假,也要判断“若q 则p ”真假3、两个条件之间可能的充分必要关系:(1)p 能推出q ,但q 推不出p ,则称p 是q 的充分不必要条件(2)p 推不出q ,但q 能推出p ,则称p 是q 的必要不充分条件(3)p 能推出q ,且q 能推出p ,记为p q Û,则称p 是q 的充要条件,也称,p q 等价(4)p 推不出q ,且q 推不出p ,则称p 是q 的既不充分也不必要条件4、如何判断两个条件的充分必要关系(1)通过命题手段,将两个条件用“若……,则……”组成命题,通过判断命题的真假来判断出条件能否相互推出,进而确定充分必要关系。
例如2:1;:10p x q x =-=,构造命题:“若1x =,则210x -=”为真命题,所以p q Þ,但“若210x -=,则1x =”为假命题(x 还有可能为1-),所以q 不能推出p ;综上,p 是q 的充分不必要条件(2)理解“充分”,“必要”词语的含义并定性的判断关系① 充分:可从日常用语中的“充分”来理解,比如“小明对明天的考试做了充分的准备”,何谓“充分”?这意味着小明不需要再做任何额外的工作,就可以直接考试了。
在逻辑中充分也是类似的含义,是指仅由p 就可以得到结论q ,而不需要再添加任何说明与补充。
以上题为例,对于条件:1p x =,不需再做任何说明或添加任何条件,就可以得到2:10q x -=所以可以说p 对q 是“充分的”,而反观q 对p ,由2:10q x -=,要想得到:1p x =,还要补充一个前提:x 不能取1-,那既然还要补充,则说明是“不充分的”② 必要:也可从日常用语中的“必要”来理解,比如“心脏是人的一个必要器官”,何谓“必要”?没有心脏,人不可活,但是仅有心脏,没有其他器官,人也一定可活么?所以“必要”体现的就是“没它不行,但是仅有它也未必行”的含义。