普通高中教科书数学必修第一册
1.4.2 充要条件
第一章 集合与常用逻辑用语
复习回顾
思考探究
(1)
(2)
(2)
(4)
思考
不难发现,上述命题中的命题(1)(4)和它们的逆命题都是真命题;命题(2)是真命题,但它的逆命题是假命题;命题(3)是假命题,但它的逆命题是真命题.
新知探索:充要条件
思考探究
思考1:下列“若????,则????”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;
?
逆:若两个三角形全等,则这两个三角形的两角和其中一角所对的边分别相等;
逆:若两个三角形的周长相等,则这两个三角形全等;
将命题“若????,则????”中的条件????和结论????互换,就得到一个新的命题 “若????,则????”,称这个命题为原命题的逆命题.
?
不难发现,上述命题中的命题(1)和它的逆命题都是真命题;命题(2)是真命题,但它的逆命题是假命题.
思考探究
思考1:下列“若????,则????”形式的命题中,哪些命题与它们的逆命题都是真命题?
(3)若一元二次方程????????????+????????+????=????有两个不相等的实数根,则???????????;
(4)若????∪????是空集,则????与????均是空集.
?
逆:若????????<0,则一元二次方程????????2+????????+????=0有两个不相等的实数根;
?
逆:若????与????均是空集,则????∪????是空集.
?
不难发现,上述命题中的命题(4)和它的逆命题都是真命题;命题(3)是假命题,但它的逆命题是真命题.
新知探索 充要条件
一般地,若果“若p,则q”和它的逆命题“若q,则p”均是真命题,即
既有 ,又有 ,就记作: .
此时,p既是q的充分条件,也是q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,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.
概括地说,如果 ,那么p与q互为充要条件.
上述命题(1)(4)中的p与q互为充要条件.
典例讲解
例 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;
典例讲解
探究
探究
通过上面的学习,你能给出“四边形是平行四边形”的充要条件吗?
可以发现,“四边形的两组对角分别相等”“四边形的两组对边分别相等”“四边形一组对边平行且相等”和“四边形的对角线互相平分”既是“四边形是平行四边形”的充分条件,又是必要条件,所以它们都是“四边形是平行四边形”的充要条件.
另外,我们再看平行四边形的定义:两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形,它表明“四边形的两组对边分别平行”也是“四边形是平行四边形”的一个充要条件.上面的这些充要条件从不同角度刻画了“平行四边形”这个概念,据此我们可以给出平行四边形的其他定义形式.例如:
两组对边分别相等的四边形叫做平行四边形;
对角线互相平分的四边形叫做平行四边形.
充要条件的证明
例.求证:一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<0.
充要条件的证明
充要条件证明的两个思路
(1)直接法:证明p是q的充要条件,首先要明确p是条件,q是结论;其次推证p?q是证明充分性,推证q?p是证明必要性.
(2)集合思想:记
p:A={x|p(x)},
q:B={x|q(x)},
若A=B,则p与q互为充要条件.
课堂小结
若 ,则称:p是q的充分不必要条件.
若 ,则称:p是q的必要不充分条件.
若 ,则称:p是q的既不充分也不必要条件.
若 ,则称:p与q互为充要条件.
方法总结
判断充分条件、必要条件及充要条件的四种方法
(1)定义法:直接判断“若p,则q”以及“若q,则p”的真假.
(2)集合法:即利用集合的包含关系判断.
(3)等价法:即利用p?q与q?p的等价关系,一般地,对于条件和结论是否定形式的命题,一般运用等价法.
(4)传递法:充分条件和必要条件具有传递性,即由p1?p2?…?pn,可得p1?pn;充要条件也有传递性.
课堂练习
教材P22练习及参考答案
(1) p是q的充要条件
(2) p不是q的充要条件
(3) p不是q的充要条件
课堂练习
教材P22练习及参考答案
2.分别写出“两个三角形全等”和“两个三角形相似”的几个充要条件.
“两个三角形全等”的充要条件:“这两个三角形的三边分别相等”或“这两个三角形的两边和它们的夹角分别相等”或“这两个三角形的两角和它们的夹边分别相等”或“这两个三角形的两角和其中一角的对边分别相等”
“两个三角形相似”的充要条件:“这两个三角形的三边成比例”或“这两个三角形的两边成比例且夹角相等”或“这两个三角形的两角分别相等”.
课堂练习
教材P22练习及参考答案
B
C
D
A
E
F
课堂练习
教材P22练习及参考答案
B
C
D
A
E
F