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1.4.2 充要条件
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01
02
充要条件
充要条件与定义的关系
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充要条件
PART ONE
思考:下列“若p,则q”形式的命题中,哪些命题与它们的逆命题都是真命题?
(1) 若两个三角形的两角和其中一角所对的边分别相等,则这两个三角形全等。
(2) 若两个三角形全等,则这两个三角形的周长相等。
(3) 若一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,则ac<0.
(4) 若A∪B是空集,则A与B均是空集。
充要条件
真
真
原真逆假
原假逆真
“若p,则q”形式的命题,条件p和结论q互换,即“若q,则p”为原命题的逆命题。
一般地,“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即既有pq,又有qp,就记作pq,此时,p既是q的充分条件,也是q的必要条件,我们说p是q的充分必要条件,简记为充要条件。
显然,如果pq,那么p与q互为充要条件。
充要条件
例3 下列各题中,哪些p是q的充要条件?
(1)p:四边形是正方形,q:四边形的对角线互相垂直且平分;
(2)p:两个三角形相似,q:两个三角形三边成比例;
(3)p:xy>0,q:x>0,y>0;
(4)p:x=1是一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根,q:a+b+c=0(a≠0)
不是充要条件
不是充要条件
充要条件
充要条件
探究:通过上面的学习,你能给出“四边形是平行四边形”充要条件吗?
充要条件与定义的关系
① 四边形的两组对边分别相等;
② 四边形的一组对边平行且相等;
③ 四边形的两条对角线互相平分;
四边形是平行四边形
充分条件
必要条件
平行四边形的定义:
两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形
一般地,数学中的每一个定义都给出了相应数学概念成立的一个充要条件。
例4 已知:圆O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,求证:d=r是直线l与圆O相切的充要条件
典例分析
证明:设p:d=r,q:直线l与圆O相切
(1)充分性(pq)
作OP⊥l于点P,则OP=d.若d=r,则点P在圆O上,在直线l上任取一点Q(异于点P),连接OQ.在Rt△OPQ中,OQ>OP=r.所以,除点P外直线l上的点都在圆O的外部,即直线l与圆O仅有一个公共点P,所以直线l与圆O相切。
例4 已知:圆O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d,求证:d=r是直线l与圆O相切的充要条件
典例分析
证明:设p:d=r,q:直线l与圆O相切
(2)必要性(qp)
若直线l与圆O相切,不妨设切点为P,则OP⊥l。因此,d=OP=r。
由(1)(2)可得,d=r是直线l与圆O相切的充要条件。
打开课本第22-23页习题1.4第4题
充分、必要条件与集合的关系
从逻辑观点看 从集合观点看
P是q的充分条件
P是q的必要条件
P是q的充分不必要条件
P是q的必要不充分条件
P是q的充要条件
若命题p对应集合A,命题q对应集合B,则
课堂小结 “若p,则q”形式
1. 充要条件
2. 充要条件与数学概念的关系
举例说明。
完成课本第22页练习1,2,3题。
课本第22页习题1.4第2题(2)(5),第3题
课堂练习和课堂小结
1.x≥a是x≥2的必要不充分条件,则a的取值范围是_______.
2.已知a≤x≤a2+1是-2≤x≤5的充分不必要条件,则实数a的取值范围是_______.
3. 若集合A={x|x>2},B={x|bx>1},其中b为实数
(1)若A是B的充要条件,则b=_______;
(2) 若A是B的充分不必要条件,则b的取值范围是_____(答案不唯一,写出一个即可)
充分、必要条件求参数
1.x≥a是x≥2的必要不充分条件,则a的取值范围是_______.
解:p:x≥a,q:x≥2,由题知,p是q的必要不充分条件
所以pq,但qp,有数轴表示可以得到a<2
2.已知a≤x≤a2+1是-2≤x≤5的充分不必要条件,则实数a的取值范围是_______.
解:p:a≤x≤a2+1,q:-2≤x≤5,由题知,p是q的充分不必要条件
所以pq,但qp,有数轴表示可以得到
充分、必要条件求参数
2
a
小范围大范围
-2
5
a
a2+1
2.已知a≤x≤a2+1是-2≤x≤5的充分不必要条件,则实数a的取值范围是_______.
解:p:a≤x≤a2+1,q:-2≤x≤5,由题知,p是q的充分不必要条件
所以pq,但qp,有数轴表示可以得到
检验:a=-2时,p:-2≤x≤5,q:-2≤x≤5与已知矛盾,舍
a=2时,p:2≤x≤5,q:-2≤x≤5,满足题意
综上可知,实数a的取值范围是-2充分、必要条件求参数
小范围大范围
-2
5
a
a2+1
3. 若集合A={x|x>2},B={x|bx>1},其中b为实数
(1)若A是B的充要条件,则b=_______;
(2) 若A是B的充分不必要条件,则b的取值范围是_____(答案不唯一,写出一个即可)
解:(1)由题知b≠0,且
(2) 因为A是B的充分不必要条件, ,b≠0,
故b的取值范围是
充分、必要条件求参数
THANKS