充分条件与必要条件习题课 1
充分条件、必要条件和充要条件的联系和区别: (1)若 ,但 , 则 p 是 q 的充分不必要条件; (2)若 ,但 , 则 p 是 q 的必要不充分条件; (3)若 ,但 , 则 p 是 q 的充要条件; (4)若 ,但 , 则 p 是 q 的既不充分也不必要条件;
一、练习 必要不 充分条件 充分不 必要条件 既不充分也 不必要条件 充要条件 1.现规定电路中,记“开关K 闭合”为p,“灯泡L 点亮”为q,指出下列各电路图中p是q的什么条件? (A) (B) (C) (D) L K A K A 必要不 充分条件 充分不 必要条件 既不充分也 不必要条件 充要条件
一、练习 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,则 (1) D是C的什么条件? (2)A是B的什么条件? A D C B (1) D是C的充要条件. (2) A是B的充分而不必要条件. 3. 已知A={x | x满足条件p},B={x | x满足条件q}, (1)如果A⊆B,则p是q的什么条件? (2)如果B⊆A,则p是q的什么条件? (3)如果A=B,则p是q的什么条件?
B D C A A 一、练习 4.若a、b、c都是实数,试选出适当的条件填空: A:ab=0, B:a+b=0, C:a2+b2=0, D:ab>0中, (1)_______是“a、b互为相反数”的充要条件; (2)“a、b都不为0”是_______的必要条件; (3)“a=0”的一个充分条件是________; B D C 变式:“a=0”是________的充分条件; A 5.设x∈R,则x>2的一个必要不充分条件是( ) A.x>1 B.x<1 C.x>3 D.x<3 A
二、例题 例1.求证:∠A=∠B=60o是△ABC为等边三角形的 充要条件 证明:(1)充分性 ∵∠A=∠B=60o (2)必要性 ∴∠C=60o ∴△ABC为等边三角形 (2)必要性 ∵△ABC为等边三角形 ∴∠A=∠B=∠C=60o 故∠A=∠B=60o 综上所述,∠A=∠B=60o是△ABC为等边三角形 的充要条件 思考:若求证的是“∠A=∠B=60o的一个充要条件是 △ABC为等边三角形”呢? 要证明充要条件,必须分别证明充分性和必要性!
二、例题 例1.求证:∠A=∠B=60o是△ABC为等边三角形的 充要条件 思考:若求证的是“∠A=∠B=60o的一个充要条件是 在证明充要条件时,要注意下面两种情况的区别: (1)求证:A是B的充要条件; 充分性:A B,必要性:B A (2)求证:A的一个充要条件是B. 充分性:B A,必要性:A B
二、例题 例2.求直线l:ax-y+b=0经过两直线l1:x-y-1=0和 l2:3x-5y+1=0的交点的充要条件。 解: ∵由 可得 ∵由 可得 解: ∴直线l1和l2的交点为(3,2) ∵若直线l经过点(3,2),则3a-2+b=0,即3a+b=2 ∴3a+b=2为直线l经过直线l1和l2的交点的必要条件
二、例题 例2.求直线l:ax-y+b=0经过两直线l1:x-y-1=0和 l2:3x-5y+1=0的交点的充要条件。 ∴3a+b=2为直线l经过直线l1和l2的交点的必要条件 又∵若3a+b=2成立,则b=2-3a ∴ax-y+b=ax-y+2-3a=a(x-3)-(y-2)=0 ∵直线a(x-3)-(y-2)=0恒过定点(3,2) 而点(3,2)即为直线l1和l2的交点 ∴3a+b=2为直线l经过直线l1和l2的交点的充分条件 综上所述,直线l经过直线l1和l2的交点的充要条件 为3a+b=2
小结 求命题p的充要条件的方法: (1)先找p的必要条件 (2)再证明q为p的充分条件 即再由 p 成立 q,则q为p的必要条件 即再由 q 成立 p ,则q为p的充分条件
三、练习 1.已知命题“若p,则q”,则下列说法正确的有__________ (3)(4) (1)若原命题为真命题,则 p是q的充要条件; A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.即不充分又不必要条件 B 注:利用命题的等价性:p是q的什么条件等价于﹁q是 ﹁p的什么条件。
二、例题 例3.已知p:|x-4|≤6,q:x2-2x+1-m2≤0,(m>0), 若﹁p是﹁q的必要不充分条件,求实数m的取值范围. 由x2-2x+1-m2≤0,(m>0)可得1-m≤x≤1+m(m>0) ∴﹁p:x<-2,或x>10 ﹁q:x<1-m,或x>1+m(m>0) ∵﹁p是﹁q的必要不充分条件 ∴ {x| x<1-m,或x>1+m(m>0) } {x| x<-2,或x>10 } ≠ 或 解得m≥9 ∴实数m的取值范围是{m|m≥9}
二、例题 例3.已知p:|x-4|≤6,q:x2-2x+1-m2≤0,(m>0), 若﹁p是﹁q的必要不充分条件,求实数m的取值范围. 由x2-2x+1-m2≤0,(m>0)可得1-m≤x≤1+m(m>0) ∴p:-2≤x≤10 ,q:1-m≤x≤1+m(m>0) ∵﹁p是﹁q的必要不充分条件 ∴ q是p的必要不充分条件 ∴ {x| -2≤x≤10 } {x| 1-m≤x≤1+m(m>0)} ≠ 或 解得m≥9 ∴实数m的取值范围是{m|m≥9}
四、练习 1.已知p: x2-8x-20≤0 ,q:x2-2x+1-m2≤0,(m>0), 若﹁ q是﹁ p的充分不必要条件,求实数m的取值范围. 变式:已知p: x2-8x-20≤0 ,q:x2-2x+1-m2≤0,(m>0), 若﹁ q是﹁ p的充分条件,求实数m的取值范围.
ax 四、练习 2.从“充分不必要条件”、“必要不充分条件”、“充要条件” 或“既不充分也不必要条件”中选出适当的一种填空: (1) “ A B ” 是 “ A∩B = A ” 的 . (2) “ x∈A ” 是 “ x∈A∩B ” 的 . (3) “ a=b=0 ” 是 “ ab=0 ” 的 . (4) “ 0<x<5 ” 是 “ x - 2 < 5” 的 . (5) “ 二次函数 的图象过原点 ” 是 “ c = 0 ” 的 . y= +bx + c(a ≠ 0) ax 2 充分不必要条件 必要不充分条件 充分不必要条件 充分不必要条件 充要条件
解: x x x 四、练习 3.已知p:m<-3,q:方程x2-x-m=0无实根,那么p是q的什么条件,试证明你的观点. = 0 m 方程 无实根,则 1 4 Δ= (- 1) – 4·1· (- m) = 1 + 4m < 0 即m < - . 2 = 0 m - x - x 2 ∴m < -3 方程 无实根. ∴p是q的充分条件. = 0 m - x - x 2 ∵方程 无实根 m < -3, ∴p不是q的必要条件. ∴综上所述,p是q的充分而不必要条件.
四、练习 若x,y是非零实数,且x>y, 求证: 的充要条件是xy>0. 证明:(1)充分性 又
三、练习 若x,y是非零实数,且x>y, 求证: 的充要条件是xy>0. 证明:(2)必要性
引申 ①从命题角度看 ㈠若p则q是真命题,那么p是q的充分条件 q是p的必要条件. ㈡若p则q是真命题,若q则p为假命题,那么p是q 的充分不必要条件,q是p必要不充分条件. (三)若p则q,若q则p都是真命题,那么p是q的充要条件 (四)若p则q,若q则p都是假命题,那么p是q的既不充分也不必要条件,q是p既不充分也不必要条件.
引申 ②从集合角度看 命题“若p则q”
常用正面叙述词及它的否定. 正面词语 否定词语 等于 小于 大于 是 都是 不等于 不小于 不大于 不是 不都是
常用正面叙述词及它的否定. 正面词语 否定词语 至多有 一个 至少有 一个 至多有 n个 任意的 所有的 一个也 没有 至少有 n+1个 常用正面叙述词及它的否定. 正面词语 否定词语 至多有 一个 至少有 一个 至多有 n个 任意的 所有的 一个也 没有 至少有 n+1个 至少有 两个 某个 某些
四、练习 5.已知p:x=1是方程ax2+bx+c=0的一个根,q:a+b+c=0, 那么p是q的什么条件,试证明你的观点.