1、充分条件与必要条件教学目标:使学生正确理解充分条件、必要条件和充要条件三个概念,并能在判断、论证中正确运用在师生、学生间的交流中增强逻辑思维活动,为用等价转化思想解决数学问题打下良好的逻辑基础教学重点:充分不必要条件、必要不充分条件的概念;教学难点:判断命题的充分不必要条件、必要不充分条件教学过程:一、复习四种命题形式:二、回忆型练习:练习1前面讨论了“若,则”形式的命题的真假判断,请同学们判断下列命题的真假,并说明条件和结论有什么关系?(1)若xy,则x2y2(2)若ab = 0,则a = 0(3)若x21,则x1教学说明:本小题要求说出另外三种命题形式,并判定真假。(4)若x1或x2,则x
2、23x20引入新符号:推断符号“”的含义“若则”为真,是指由经过推理可以得出,也就是说,如果成立,那么一定成立,记作,或者;如果由推不出,命题为假,记作. 简单地说,“若则”为真,记作(或);“若则”为假,记作(或). 非可以记为练习2 利用符号表示“若则”的逆命题、否命题和逆否命题。命题(1)、 (4)为真,是由p经过推理可以得出,即如果p成立,那么一定成立,此时可记作“p”,命题(2)、(3)为假,是由经过推理得不出,即如果成立,推不出成立,此时可记作“”。练习3 命题,命题分别表示什么意思?并判定它们的真假。说明: (1)“”表示“若则”为真,可以解释为:如果具备了条件,就有足够的、充分
3、的理由说明成立,即表示“蕴含”。(2)“”表示“若则”为假,可以解释为:如果具备了条件,仍然不足以说明成立,即可能成立,也可能不成立。教学:导入充分条件的概念三、新课:充分条件与必要条件1.什么是充分条件?什么是必要条件?一般地,如果已知,那么就说:是的充分条件;并且是的必要条件;如果已知,且,那么就说:是的充分且必要条件,简记充要条件;如果已知,那么就说:不是的充分条件;不是的必要条件;回答上述命题(1)(2)(3)(4)中的条件关系.命题(1)中因xy x2y2,所以“xy”是“x2y2”的充分条件,“x2y2”是“xy”的必要条件;x2y2xy,所以“x2y2”不是“xy”的充分条件,“
4、xy”不是“x2y2”的必要条件;命题(2)中因a = 0 ab = 0,所以“a = 0”是“ab = 0”的充分条件.“ab = 0”是“a = 0”的必要条件. ab = 0 a = 0,所以“ab = 0”不是“a = 0”的充分条件,“a = 0”不是“ab = 0”的必要条件;命题(3)中,因“x1x21”,所以“x1”是x21的充分条件,“x21”是“x1”的必要条件. x21 x1,所以“x21”不是“x1”的充分条件,“x1”不是“x21”的必要条件.命题4)中,因x1或x2 x23x20,所以“x1或x2”是“x23x20”的充要分条件.由上述命题的充分条件、必要条件的判断
5、过程,可确定命题按条件和结论的充分性、必要性可分为四类:(1)充分不必要条件,即,而.(2)必要不充分条件,即:,而.(3)既充分又必要条件,即,又有.(4)既不充分又不必要条件,即,又有.2.充分条件与必要条件的判断(1)直接利用定义判断:即“若成立,则是的充分条件,是的必要条件”.(条件与结论是相对的)(2)利用等价命题关系判断:“”的等价命题是“”。即“若成立,则是的充分条件,是的必要条件”。五、巩固运用例1 指出下列各组命题中,是的什么条件,是的什么条件:(1) :x-1=0;:(x-1)(x+2)=0. (2) :两条直线平行;:内错角相等.(3) :ab;:a2b2(4):四边形的
6、四条边相等;:四边形是正四边形.分析:可根据“若则”与“若则”的真假进行判断.解:由,即x-1=0(x-1)(x+2)=0,知是的充分条件,是的必要条件.由,即两条直线平行内错角相等,知是的充要条件,是的充要条件;由,即ab a2b2,知不是的充分条件,不是的必要条件; ,即a2b2ab,知不是的充分条件,不是的必要条件.综述:是的既不充分条件又不必要条件。由,即四边形是正四边形四边形的四条边相等,知是的充分条件,是的必要条件. 由,即四边形的四条边相等四边形是正四边形,知不是的充分条件,不是的必要条件;综述:是的必要不充分条件。以上是直接利用定义由原命题判断充分条件与必要条件的方法.那么,如
7、果由命题不是很好判断的话,我们可以换一种方式,根据互为逆否命题的等价性,利用它的逆否命题来进行判断.例2(补)如图1,有一个圆A,在其内又含有一个圆B. 请回答:命题:若“A为绿色”,则“B为绿色”中,“A为绿色”是“B为绿色”的什么条件;“B为绿色”又是“A为绿色”的什么条件. 命题:若“红点在B内”,则“红点一定在A内”中,“红点在B内”是“红点在A内”的什么条件;“红点在A内”又是“红点在B内”的什么条件.教学:引入从集合角度思考充要性的方法解法1(直接判断):“A为绿色B为绿色”是真的,由定义知,“A为绿色”是“B为绿色”的充分条件;“B为绿色”是“A为绿色”的必要条件. 如图2,“红
8、点在B内红点在A内”是真的,由定义知,“红点在B内”是“红点在A内”的充分条件;“红点在A内”是“红点在B内”的必要条件.解法2(利用逆否命题判断):它的逆否命题是:若“B不为绿色”则“A不为绿色”. “B不为绿色 A不为绿色”为真,“A为绿色”是“B为绿色”的充分条件;“B为绿色”是“A为绿色”的必要条件.它的逆否命题是:若“红点不在A内”,则“红点一定不在B内”. 如图2,“红点不在A内红点一定不在B内”为真,“红点在B内”是“红点在A内”的充分条件;“红点在A内”是“红点在B内”的必要条件. 如何理解充分条件与必要条件中的“充分”和“必要”呢?下面我们以例2为例来说明.先说充分性:说条件
9、是充分的,也就是说条件是充足的,条件是足够的,条件是足以保证的.例如,说“A为绿色”是“B为绿色”的一个充分条件,就是说“A为绿色”,它足以保证“B为绿色”.它符合上述的“若则”为真(即)的形式.再说必要性:必要就是必须,必不可少.从例2的图可以看出,如果“B为绿色”,A可能为绿色,A也可能不为绿色.但如果“B不为绿色”,那么“A不可能为绿色”.因此,必要条件简单说就是:有它不一定,没它可不行.它满足上述的“若非则非”为真(即)的形式.总之,数学上的充分条件、必要条件的“充分”、“必要”两词,与日常生活中的“充分”、“必要”意义相近,不过,要准确理解它们,还是应该以数学定义为依据.例2的问题,
10、若用集合观点又怎样解释呢?请同学们想一想.给定两个条件, ,要判断是的什么条件,也可考虑集合:A=x |x满足条件,B=x |x满足条件AB,则为的充分条件,为的必要条件;BA, 则为的充要条件,为的充要条件;六、回顾反思本节主要学习了推断符号“” 和非符号“”的意义,充分条件与必要条件的概念,以及判断充分条件与必要条件的方法.(1)若(或若),则是的充分条件;若(或若),则是的必要条件.(2)条件是相互的;(3)是的什么条件,有四种回答方式:是的充分而不必要条件;是的必要而不充分条件;来源:学+科+网是的充要条件; 是的既不充分也不必要条件。七、课后练习1用“充分”或“必要”填空,并说明理由
11、:“a和b都是偶数”是“a+b也是偶数”的 条件;“x5”是“x3”的 条件;“x3”是“|x|3”的 条件;“个位数字是5的自然数”是“这个自然数能被5整除”的 条件;“至少有一组对应边相等”是“两个三角形全等”的 条件;对于一元二次方程ax2+bx+c=0(其中a,b,c都不为0)来说,“b2-4ac0”是“这个方程有两个正根”的 条件;2设命题甲为:0x5,命题乙为|x2|3,那么甲是乙的( )A充分不必要条件B必要不充分条件 C充要条件 D既不充分也不必要条件3已知真命题“abcd”和“abef”,则“cd”是“ef”的_条件4是的什么条件?并说明理由.5已知x2-8x-200,qx2-2x+1-a20。若是q的充分而不必要条件,求正实数a的取值范围.6,是的充分条件,还是必要条件?充要条件?八、参考答案:1充分 充分 充分 充分 必要 必要 2A 3充分4解: 但反之却不一定成立。例如取=1,=5,显然满足但不满足所以是的必要但不充分条件.5解:A=xx-2,或x10,B=xx1-a,或x1+a,a0如图,依题意,但不能推出,说明AB,则有 解得0a3.6 充分不必要条件