2020版高中数学新人教B版选修2-1课件:第一章常用逻辑用语1.3.1推出与充分条件、必要条件(2课时)

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名称 2020版高中数学新人教B版选修2-1课件:第一章常用逻辑用语1.3.1推出与充分条件、必要条件(2课时)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标B版
科目 数学
更新时间 2019-05-31 08:42:44

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课件24张PPT。1.3.1 推出与充分条件、必要条件第一章 常用逻辑用语引入课题观察下面四个电路图,开关A闭合作为命题的条件p,灯泡B亮作为命题的结论q.在上面四个电路中,你能说出p,q之间的推出关系吗?解:①开关A闭合,灯泡B一定亮,灯泡B亮,开关A不一定闭合,即p?q,q?p;②开关A闭合,灯泡B不一定亮,灯泡B亮,开关A必须闭合,即p?q,q?p;③开关A闭合,灯泡B亮,反之灯泡B亮,开关A一定闭合,即p?q;④开关A闭合与否,不影响灯泡B,反之,灯泡B亮与否,与开关A无关,即p?q,且q?p.
课前热身1.充分条件和必要条件
当命题“如果p,则q”经过推理证明断定是真命题时,就说由p可以推出q,记作 ,读作“ ”,称p是q的 ,q是p的 .
2.充要条件
如果 且 ,则称p是q的充分且必要条件,简称p是q的 ,
记作 ,显然q也是p的 .
p是q的充要条件,又常说成“ ”或“ ”.p?q p推出q 充分条件 必要条件 p?q q?p 充要条件 p?q 充要条件 q当且仅当p p与q等价 解惑释疑1.对充分条件、必要条件的理解
①一般地,若p?q,则p是q的充分条件.
“充分”的意思是:要使q成立,条件p成立就足够了.
即是说有条件p成立,q就一定成立.
另一方面,q又是p的必要条件.
“必要”是说缺少q,p就不会成立.②可以用集合的关系来理解:
若A?B,则A是B的充分条件,同时B是A的必要条件.
例如A=[0,1],B=[0,2].
若x∈A,则x∈B,所以A是B的充分条件.
若x?B,则一定有x?A,也就是说,若B不成立,
A也就不成立了.因此,B是A的必要条件.解惑释疑AB解惑释疑2.充分不必要条件,必要不充分条件
如果“p?q,且q?p ”,那么称p是q的充分不必要条件.
例如,x=2?x2=4,反过来x2=4?x=2,
所以称x=2是x2=4的充分不必要条件.pq解惑释疑如果“p?q,且q?p”,那么称p是q的必要不充分条件.
例如,p:“四边形对角线相等”,q:“四边形为正方形”
显然p?q,且q?p,所以p是q的必要不充分条件.pq“p是q的充分不必要条件”
等价于“q是p必要不充分条件”典例剖析例1 下列命题中,p是q的充分条件的是(  )
①p:a+b=0,q:a2+b2=0;
②p:x>5,q:x>3;
③p:四边形是矩形;q:四边形对角线相等;
④已知α,β是两个不同的平面,直线a?α,直线b?β,
命题p:a与b无公共点,命题q:α∥β.
A.①②  B.②③ C.③④ D.②③④题型一 用定义判定充分条件与必要条件①∵a+b=0?a2+b2=0,即p?q,
∴p不是q的充分条件.
②∵x>5?x>3,即p?q,∴p是q的充分条件.
③∵四边形是矩形?对角线相等,即p?q,
∴p是q的充分条件.④∵a,b无公共点不能推出α,β无公共点,即p?q,
∴p不是q的充分条件.典例剖析【解析】【答案】 ②③提升习题?A题型二 充分不必要条件,必要不充分条件的判定
例2 指出下列各组命题中,p是q的什么条件?
(1)p:数a能被6整除,q:数a能被3整除;
(2)p:x>1,q:x2>1;
(3)p:△ABC有两个角相等,q:△ABC是正三角形;
(4)p:|a·b|=a·b,q:a·b>0.典例剖析(1)∵p?q,且q?p,∴p是q的充分不必要条件.
(2)∵p?q,且q?p,∴p是q的充分不必要条件.
(3)∵p?q,且q?p,∴p是q的必要不充分条件.
(4)∵a·b=0时,|a·b|=a·b,|a·b|=a·b?a·b>0,
而a·b>0时,有|a·b|=a·b,
∴p是q的必要不充分条件.典例剖析解:?提升习题解: (1)在△ABC中,A>B?tanA>tanB.
反过来tanA>tanB?A>B.
∴p是q的既不充分也不必要条件.
(2)∵x=3?(x+2)(x-3)=0,
而(x+2)(x-3)=0?x=-2或x=3.
∴p?q,但q?p.
∴p是q的充分不必要条件.提升习题?提升习题典例分析题型三 充要条件的判断
例3 指出下列各组命题中,p是q的什么条件.
(1)p:△ABC中,b2>a2+c2,q:△ABC为钝角三角形;
(2)p:△ABC有两个角相等,q:△ABC是正三角形;
(3)若a,b∈R,p:a2+b2=0,q:a=b=0.(1)p是q的充分不必要条件.
(2)p是q的必要不充分条件.
(3)p是q的充要条件.解:提升习题在下列各题中,哪些p是q的充要条件?
(1)p:a>b,q:a2>b2;
(2)p:两直线平行,q:内错角相等;
(3)p:直线l与平面α所成角大小为90°,q:l⊥α;
(4)函数f(x)=logax(a>1),p:f(x1)>f(x2),q:x1>x2>0.
解:在(1)中,p?q,q?p,∴(1)中的p不是q的充要条件.
在(2)(3)(4)中,p?q,所以(2)(3)(4)中的p是q的充要条件.典例分析题型四 充要条件的证明
例4 试证: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.?证明:提升习题求证:关于x的方程ax2+bx+c=0有一个根为2的
充要条件是4a+2b+c=0.证明:先证必要性:
∵方程ax2+bx+c=0有一个根为2,
∴x=2满足方程ax2+bx+c=0,
∴a·22+b·2+c=0,即4a+2b+c=0,
∴必要性成立.题型五 充分条件、必要条件、充要条件的应用
例5 是否存在实数m,使“4x+m<0”是“x2-x-2>0”
的充分条件?如果存在,求出m的取值范围.典例剖析“4x+m<0”是条件,“x2-x-2>0”是结论,
先解出这两个不等式,再利用集合间的包含关系
探求符合条件的m的范围.【分析】?典例剖析解:-12?使不等式x2-2x-3>0成立的充分不必要条件是(  )
A.x>3,或x<-1 B.x>5
C.x>0 D.x<1提升习题【解析】∵x2-2x-3>0?x>3或x<-1,
∴x>3是x2-2x-3>0成立的充分不必要条件,
而x>5?x>3.
∴x>5是使不等式成立的充分不必要条件.B归纳小结1.充分条件的特征是:
当p成立时,必有q成立,
但当p不成立时,未必有q不成立.
因此要使q成立,只需要条件p即可,
故称p是q成立的充分条件.
2.必要条件的特征是:
当q不成立时,必有p不成立,
但当q成立时,未必有p 成立.
因此要使p成立,必须具备条件q,
故称q是p成立的必要条件.课件22张PPT。1.3.1 推出与充分条件、必要条件第一章 常用逻辑用语复习引入1.充分条件与必要条件的概念??充分条件必要条件必要条件2.充要条件
一般地,如果既有p?q,又有q___p,就记作p___q,
此时, p是q的充分必要条件,简称_________.
显然,如果p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.??充要条件自主练习判断:(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若p是q的必要条件,则q是p的充分条件.(  )
(2)若p是q的充分条件,则?p是?q的充分条件.(  )
(3)“两角不相等”是“两角不是对顶角”的必要条件.(  )【解析】(1)正确.
若p是q的必要条件,即p?q,所以q是p的充分条件.
(2)错误.
若p是q的充分条件,即p?q,其逆否命题为?q??p,
所以?p是?q的必要条件.
(3)错误.
“两角不是对顶角” ?“两角不相等”.
【答案】(1)√ (2)× (3)×
自主练习核心归纳类型一 充分条件与必要条件的判断
1.命题“已知n∈Z,若a=4n,则a是偶数”中,
“a是偶数”是“a=4n”的    条件,
“a=4n”是“a是偶数”的    条件.?核心归纳【解题探究】
1.判断充分条件与必要条件的依据是什么?
2.判断充分条件与必要条件的实质是什么?
探究提示:
1.判断充分条件与必要条件的依据是定义.
2.判断充分条件与必要条件的实质是判断命题的真假.核心归纳1. 【解析】
命题“已知n∈Z,若a=4n,则a是偶数”是真命题,
所以“a是偶数”是“a=4n”的必要条件,
“a=4n”是“a是偶数”的充分条件.
【答案】必要 充分核心归纳?核心归纳1.下列所给的p,q中,q是p的必要条件的个数是(  )
①p:x>1,q:lgx>0;
②p:x>1,q:x-1<1;
③p:x=3,q:sinx>cosx;
④a,b为平面内的两条直线.p:直线a,b不相交,q:a∥b.
A.1    B.2    C.3    D.4变式训练【解析】①由于p:x>1?q:lgx>0,
所以q是p的必要条件;
②由于p:x>1?q:x-1<1,所以q是p的必要条件;
③由于p:x=3?q:sinx>cosx,所以q是p的必要条件;
④由于p:直线a,b不相交?q:a∥b,所以q不是p的必要条件.
【答案】C变式训练2.“x2=2x”是“x=0”的    条件,“x=0”是“x2=2x”的    条件(用充分、必要填空).
【解题指南】解答本题关键是弄清充分条件与必要条件与集合间的关系.
【解析】由于x=0?x2=2x,所以“x2=2x”是“x=0”的必要条件,“x=0”是“x2=2x”的充分条件.
【答案】必要 充分变式训练必要性:设两个方程有公共根α,则
∴α2+(a+c)α=0.
若α=0, 代入任一方程得b=0,
这与已知a,b,c为△ABC的三边相矛盾.
∴α=-a-c. 代入上面方程组中任何一个式子,
均可得a2=b2+c2, ∴∠A=90°.设a,b,c为△ABC中∠A,∠B,∠C所对边,
求证:方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根的
充要条件是∠A=90°.类型二 充要条件的证明 证明:α2+2aα+b2=0,α2+2cα-b2=0,核心归纳充分性:
∵∠A=90°,∴a2=b2+c2,∴x2+2ax+b2=0可化为
x2+2ax+a2-c2=0,
即(x+a)2-c2=0?(x+a+c)(x+a-c)=0,
∴x1=-a-c, x2=-a+c.
同理x2+2cx-b2=0可化为x2+2cx+c2-a2=0,
即(x+c)2-a2=0?(x+a+c)(x+c-a)=0,
∴x3=-a-c, x4=a-c.
所以两个方程有公共根-a-c.
综上所述,方程x2+2ax+b2=0与x2+2cx-b2=0有公共根的
充要条件是∠A=90°.核心归纳变式训练求证:关于x的方程x2+mx+1=0有两个负数根的充要条件是m≥2.证明:
必要性:
设关于x的方程x2+mx+1=0有两个负数根为x1, x2,解得m≥2.即则Δ≥0,
x1+x2<0,
x1x2>0,m2-4≥0,
-m<0,
1>0,变式训练充分性:
∵m≥2,∴Δ=m2-4≥0,且x1+x2=-m≤-2<0,
又x1·x2=1>0,
∴关于x的方程x2+mx+1=0有两个负数根.类型三 充分条件与必要条件的应用
1.若“x>1”是“x>a”的充分条件,则实数a的取值范围
是(  )
A.a>1 B.a≥1 C.a<1 D.a≤1
2.若“x=2”是“x2-2x+c=0”的充分条件,则c=   .核心归纳【解题探究】1.p是q的充分条件对应的真命题是什么?
2.题2中对应的真命题的条件和结论分别是什么?
探究提示:
1.p是q的充分条件对应若p,则q为真命题.
2.对应的真命题是“若x=2,则x2-2x+c=0”,其中“x=2”是条件,“x2-2x+c=0”是结论.核心归纳1. 【解析】若“x>1”是“x>a”的充分条件,
则x>1?x>a,于是{x|x>1}?{x|x>a},得a≤1.
【答案】D
2. 【解析】若“x=2”是“x2-2x+c=0”的充分条件,
则“x=2”是方程“x2-2x+c=0”的根,代入,解得c=0.
【答案】0核心归纳若题1中的“充分条件”改为“必要条件”,则实数a的取值范围如何?
解:若“x>1”是“x>a”的必要条件,即x>a?x>1,
∴a≥1.所以a的取值范围是[1,+∞).变式训练1.从集合的包含关系看充分条件、必要条件
若不等式p,q对应的集合分别为P,Q,利用集合间的
包含关系来判断充分条件、必要条件为:
①若P?Q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.
②若p是q的充分条件,即p?q,相当于P?Q,
即:要使x∈Q成立,只要x∈P就足够了——有它就行;
为使x∈P成立,必须要使x∈Q——缺它不可.归纳小结2.充分条件与必要条件的应用技巧
(1)应用:可利用充分性与必要性进行相关问题的求解,
特别是求参数的值或取值范围问题.
(2)求解步骤:首先根据条件的充分性和必要性找到条件
构成的集合之间的关系,然后构建满足条件的不等式(组),
再进行求解.归纳小结