集合充分条件、必要条件、充要条件间关系论文
充分条件与必要条件

但 q P
q
P, P q 但
P,
P q且 q 即 P圆 q P
( )充 分 条 件 ( A B) 必 要 条 件 ( C)充 要 条 件 ( )既 不 充 分 也 不 必 要 条 件 D 分 析 根 据 题 设 ] B 成 立 , 以 其 所 逆 否 命 题 ] B 成 立 , 故 是 ] B 的 必 要 条 件 , ( . 选 B) 说 明 当 所 给 命 题 的 充 分 条 件 、 要 条 必 件 不 便 直 接 判 定 时 , 利 用 互 为 逆 否 命 题 的 可 等 价 转 化 。 通 问题 、 难 为 易. 变 化 例 3 指 出 下 列 各 组 命 题 中 , 是 g 的 什 P 么 条 件 ( 分 而 不 必 要 条 件 , 要 而 不 充 分 条 充 必 件 , 要 条 件 , 不 充 分 也 不 必 要 条 件 ) 充 既 :
条 件 的 判 断 例 1 设 甲 、 、 是 三 个 命 题 , 果 甲 是 乙 丙 如 乙的 必 要 条 件 , 是 乙 的 充 分 而 不 必 要 条 件 . 丙
那 么 ( ) .
{ d, ) a≠ b , 一 { d, ) 『 + bI ( 6 I }B ( b l a — I + aI I }一 { d, I b≥ 0} 由 于 bI ( b) a , B 且 B 故 户是 口的 既不 充 分 也 不 必 要 的条 件 . 说 明 涉及 解 集 与 点 集 的 充 分 条 件 . 必 要 条 件 , 要 条 件 的 逻 辑 判 断 问 题 , 妨 从 集 充 不 合 角 度 入 手 , 辟 蹊 径 , 繁 为 简. 另 化 类 型 Ⅱ 充 要 条 件 的 论 证 侈 在 三 棱 锥 . — q4 s
设 A 一 { I 一 1} U { I 一 2} B — Y , f I 一 1 }n { I 一 2 , B Y Y }则 的必 要 而 不 充 分 条 件.
浅谈判断充分、必要条件的方法

浅谈判断充分、必要条件的方法王红明(江苏省泰州市姜堰区罗塘高级中学㊀225500)摘㊀要:充要条件是高中数学中极其重要的一个概念.条件充要性的判定问题是高考常考题型ꎬ综合性较强ꎬ也易于和其他知识相结合从而增加题目难度.本文精选几种简洁高效的解题方法予以说明ꎬ帮助大家熟悉基本知识ꎬ掌握基本解题技巧.关键词:充要条件ꎻ定义ꎻ传递中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)31-0068-02收稿日期:2020-08-05作者简介:王红明(1981.1-)ꎬ男ꎬ江苏省泰州人ꎬ本科ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀解决判断充分㊁必要条件这类问题ꎬ需熟练掌握充要条件的概念ꎬ准确理解其含义ꎬ结合题设条件分清条件与结论的关系ꎬ结合正确高效的解题方法ꎬ最终得出正确结果.㊀下面主要对如何准确高效判断条件的充要性作一归纳整理ꎬ希望可以有所帮助.㊀㊀一㊁定义法按照课本上面的定义ꎬ有如下基本结论:1.若p⇒qꎬ则p是q的充分条件ꎻ2.若q⇒pꎬ则p是q的必要条件ꎻ3.若p⇒qꎬq⇒/pꎬ则p是q的充分不必要条件ꎻ4.若p⇒/qꎬq⇒pꎬ则p是q的必要不充分条件ꎻ5.若p⇒qꎬq⇒pꎬ则p是q的充要条件ꎻ6.若p⇒/qꎬq⇒/pꎬ则p是q的既不充分也不必要条件.㊀例1㊀设集合M=xlog2x>1{}ꎬP=x3x<27{}ꎬ问xɪM或xɪP 是 xɪPɘM 的什么条件.解析㊀先解得集合M=xx>2{}ꎬP=xx<3{}ꎬ条件p:xɪM或xɪPꎬ即PɣM=Rꎬ结论q:xɪPɘMꎬ而PɘM=x2<x<3{}.显然xɪPɘM⇒xɪM或xɪPꎬ反之则不然.所以 xɪM或xɪP 是 xɪPɘM 的必要不充分条件.㊀点评㊀从命题的角度判断条件的充要性ꎬ应先把题目写成命题的形式ꎬ并对条件和结论进行明确或者求解ꎬ然后按照定义ꎬ直接判断.练习1㊀试判断 m=3 是 直线(m-1)x+2my+1=0与直线(m+3)x-(m-1)y+3=0相互垂直 的什么条件.解析㊀ȵ直线(m-1)x+2my+1=0与直线(m+3)x-(m-1)y+3=0互相垂直ꎬʑ(m-1)(m+3)+2m[-(m-1)]=0ꎬ解得m=3或m=1.ʑ m=3 是 直线(m-1)x+2my+1=0与直线(m+3)x-(m-1)y+3=0互相垂直 的充分不必要条件.㊀㊀二㊁集合法一般地ꎬ若p以集合A的形式出现ꎬq以集合B的形式出现ꎬ有如下基本结论:1.若A⊆Bꎬ则p是q的充分条件ꎻ2.若A⊇Bꎬ则p是q的必要条件ꎻ3.若A⫋Bꎬ则p是q的充分不必要条件ꎻ4.若B⫋Aꎬ则q是p的必要不充分条件ꎻ5.若A=Bꎬ则p是q的充要条件ꎻ6.若A⊈Bꎬ且A⊉Bꎬ则p是q的既不充分也不必要条件.例2㊀已知p:x-1()x+4()ȡ0ꎬq:x+4x-1ȡ0ꎬ则p是q成立的什么条件?86解析㊀设命题p㊁q分别对应集合M㊁Nꎬ解得M=-ɕꎬ-4(]ɣ1ꎬ+ɕ[)ꎬN=-ɕꎬ-4(]ɣ1ꎬ+ɕ()ꎬ显然N⫋Mꎬ所以p是q的必要不充分条件.点评㊀用集合的观点来判断条件的充要性ꎬ体现数形结合的思想ꎬ方便高效.练习2㊀请问命题p: 函数f(x)=x3+2x2+mx+1在R上单调增 是命题q: 不等式mȡ8xx2+9对任意的正数x恒成立 的什么条件?解析㊀设命题p㊁q分别对应集合M㊁Nꎬ函数f(x)=x3+2x2+mx+1在R上单调增⇔导函数fᶄ(x)=3x2+4x+mȡ0恒成立⇔Δ=16-12mɤ0⇔mɪ43ꎬ+ɕ[öø÷ꎬ即M=43ꎬ+ɕ[öø÷.不等式mȡ8xx2+9对任意的正数x恒成立⇔mȡ8xx2+9æèçöø÷max=8x+9xæèççöø÷÷maxȵx+9xȡ2x9x=6ꎬʑmȡ43ꎬ即N=43ꎬ+ɕ[öø÷.显然M=Nꎬʑp是q的充要条件.㊀㊀三㊁传递法1.若p是q的充分条件ꎬq是r的充分条件ꎬ则p是r的充分条件ꎻ2.若p是q的必要条件ꎬq是r的必要条件ꎬ则p是r的必要条件ꎻ3.若p是q的充要条件ꎬq是r的充要条件ꎬ则p是r的充要条件.例3㊀若甲是乙的必要不充分条件ꎬ丙是乙的充要条件ꎬ试判断丙是甲的什么条件.解析㊀ȵ甲是乙的必要不充分条件ꎬʑ甲⇒/乙ꎬ乙⇒甲ꎬ又ȵ丙是乙的充要条件ꎬ即丙⇔乙ꎬʑ丙⇒甲ꎬ甲⇒/丙ꎬʑ丙是甲的充分不必要条件.点评㊀对于看上去较复杂的关系ꎬ常用⇒㊁⇐㊁⇒/等符号进行传递ꎬ画出它们的综合结构图ꎬ可降低解题难度ꎬ直观快捷形象.练习3㊀已知p是r的充分不必要条件ꎬs是r的必要条件ꎬq是s的必要条件ꎬ那么p是q的什么条件?解析㊀依题意有:p⇒rꎬr⇒sꎬs⇒qꎬʑp⇒r⇒s⇒q.又ȵr⇒/qꎬʑq⇒/p.ʑp是q的充分不必要条件.㊀㊀四㊁等价命题法由于互为逆否命题的两个命题具有相同的真假性ꎬ因而ꎬ当判断原命题真假比较困难时ꎬ可转化为判断它的逆否命题的真假ꎬ这就是常说的 正难则反 .例4㊀设p:x-1-2<1ꎬq:x-2x2+x-2>0ꎬ试判断¬p是¬q的什么条件.解析㊀设命题p㊁q分别对应集合P㊁Qꎬ则P=x-2<x<0ꎬ或2<x<4{}ꎬQ=x-2<x<1ꎬ或x>2{}.ȵP⊄Qꎬʑq是p的必要不充分条件ꎬʑ¬p是¬q的必要不充分条件.点评㊀由于原命题与逆否命题等价ꎬ逆命题与否命题等价ꎬ因此ꎬ对于那些带有否定性的命题ꎬ可先转化为它的等价命题ꎬ再进行判断ꎬ体现等价转化的思想ꎬ培养思维的灵活性.练习4㊀已知条件p:x+yʂ-2ꎬ条件q:xꎬy不都为-1ꎬ试判断p是q的什么条件.解析㊀直接判断比较困难ꎬ考虑采用原命题与逆否命题同真假的方法.等价的逆否命题为 若xꎬy都为-1ꎬ则x+y=-2 ꎬ显然成立ꎬʑp是q的充分而不必要条件.总之ꎬ条件充要性的判定是高中课程中很重要的知识ꎬ高考经常进行考查ꎬ我们在备考时一定要熟练掌握四种基本判断方法:定义法㊁集合法㊁传递法㊁等价命题法.同时由于条件充要性的判定在出题时很容易与其他知识进行交汇考查ꎬ所以我们有必要夯实基础ꎬ适当增加训练量ꎬ以到达稳步拿分的理想状态.㊀㊀参考文献:[1]黄中.充要条件经典题型解析[J].中学生数理化(高二版)ꎬ2010(10):15.[2]吴纲华.高中数学 充要条件 教学三误区[J].中学数学教学参考ꎬ2015(18):41.[3]杨鲜枝ꎬ张生. 充要条件 教学设计[J].中国数学教育ꎬ2019(12):3-6.[责任编辑:李㊀璟]96。
《充分条件、必要条件》集合与常用逻辑用语

《充分条件、必要条件》集合与常用逻辑用语汇报人:日期:•集合与常用逻辑用语概述•充分条件•必要条件•充分条件与必要条件的联系与区别•集合与充分条件、必要条件的应用目录01集合与常用逻辑用语概述由具有某种特定性质的元素组成的整体,称为集合。
集合元素子集集合中的每一个成员称为元素。
如果一个集合中的每一个元素都是另一个集合中的元素,那么称这个集合为另一个集合的子集。
03集合的基本概念0201集合的基本概念如果一个集合是另一个集合的子集,但并非等于另一个集合,则称这个集合为真子集。
真子集并集交集补集将两个或多个集合中的所有元素组合在一起,形成一个新的集合,称为并集。
在两个或多个集合中共有的元素组成的集合,称为交集。
在全集中去掉一个或多个集合的所有元素后,剩余的元素组成的集合,称为补集。
常用逻辑用语简介01命题用语言表述一个事实或观点,称为命题。
02真命题如果一个命题符合实际情况,称为真命题。
03假命题如果一个命题不符合实际情况,称为假命题。
04充分条件如果一个条件成立,可以导致另一个条件成立,则称这个条件为充分条件。
05必要条件如果一个条件的成立必须依赖于另一个条件,则称这个条件为必要条件。
06充分必要条件如果一个条件既是充分条件又是必要条件,则称这个条件为充分必要条件。
02充分条件在计算机科学中,充分条件通常指一个程序的输入能够完全确定程序的输出,而不依赖于其他任何输入或程序的状态。
充分条件的定义充分条件又称“充分条件”或“充足条件”,指的是在逻辑推理中,只要有这个条件就足以推导出结论,无需考虑其他条件。
在数学中,充分条件指的是如果有一个集合A,使得集合A中的每一个元素都是集合B的元素,那么称A是B的充分条件。
充分条件的分类充分条件的分类主要有以下几种充分条件归纳判断:指的是在某个时间点或某个事件发生之前,如果有多个事件发生,则可以推导出另一个事件一定会发生。
充分条件假言判断:指的是在某个时间点或某个事件发生之前,如果有某个事件发生,则可以推导出另一个事件一定会发生。
充分条件,必要条件,充要条件模板

名师导引:Δ=b2-4ac 与方程有何关系?当 Δ=0,Δ>0 或 Δ<0 时一元二次方程的根的情况 如何?(可利用 Δ=b -4ac 的值判断方程根的情 况,Δ=0 方程有两相等实根;Δ>0 方程有两不等 实根;Δ<0 方程无实根) 解析:①对,Δ≥0⇔方程 ax2+bx+c=0 有实根;
2
②对,Δ=0⇒方程 ax +bx+c=0 有实根; 2 ③错,Δ>0⇒方程 ax +bx+c=0 有实根,但 2 ax +bx+c=0 有实根 Δ>0; 2 ④对,Δ<0⇔方程 ax +bx+c=0 无实根.故选 D.
即 1<a≤2 或 a≥10 是方程有两个正根的充要条件.
【例 2】 求证:关于 x 的方程 x2+mx+1=0 有两个
负实根的充要条件是 m≥2. 证明:(1)充分性: 因为 m≥2, 所以 Δ=m2-4≥0. 所以 x +mx+1=0 有实根,两根设为 x1、x2. 由韦达定理,知 x1x2=1>0, 所以 x1 与 x2 同号. 又 x1+x2=-m≤-2<0, 所以 x1,x2 同为负实数, 2 即 x +mx+1=0 有两个负实根的充分条件是 m≥2.
充分条件与必 要条件
1.2.1 充分条件与必要条件 充要条件 1.2.2
【课标要求】
1.理解充分条件、必要条件、充要条件的定义. 2.会求某些简单问题成立的充分条件、必要条件、充 要条件. 3.会应用充分不必要条件、必要不充分条件、充要条 件、系或进行充要 性的证明.
充分条件、必要条件、充要条件的 应用
充分条件与必要条件充要条

1.充要条件整体设计教材分析《充要条件》是高中数学教材中的重要内容,是正确进行逻辑推理必不可少的基础知识,是高考的热点.由于本节内容涉及对概念下概念和运用概念进行推理,因此需要全面的把握概念;本节教材是在给出了充分条件,必要条件的概念的基础上,导出了充要条件的概念.由于这节课概念性、理论性较强,内容相对照较抽象,学生较难明白得和把握,因此一样的教学方式容易使学生感到枯燥乏味.为此,教材紧密结合了已学过的数学实例和生活实例导出概念,幸免了空泛地讲数学概念、思想、方式.始终以学生为主,让学生在自我试探、彼此交流中去总结概念、“下概念”,去体会概念的本质属性,同时结合问题激发学生的学习爱好,引发学生探讨的好奇心.课时划分1课时教学目标知识与技术(1)明白得充要条件的概念,了解充分而没必要要条件,必要而不充分条件,既不充分也没必要要条件的概念;(2)学会对命题进行充分没必要要条件、必要不充分条件、充要条件、既不充分也没必要要条件的判定;(3)通过学习,使学生明白得对条件的判定应该归结为判定命题的真假.进程与方式在观看、试探、解题进程中,培育学生思维的周密性品质;在师生、学生间的数学交流中增强逻辑思维能力,为用等价转化思想解决数学问题打下良好的逻辑基础.情感、态度与价值观激发学生的学习热情和学生的求知欲,培育严谨的学习态度和踊跃进取的精神.重点难点教学重点:明白得充要条件的概念;学会对命题进行充要性的判定;教学难点:充分性与必要性的推导顺序及充要条件的证明.教学过程引入新课温习提问:1.什么叫做p是q的充分条件?什么叫做q是p必要条件?请说出“p q”的含义.2.指出以下各组命题中,p q 及q p是不是成立:(1)p:内错角相等;q:两直线平行.(2)p:三角形三边相等;q:三角形三个角相等.活动设计:让学生稍作试探,以提问的形式回忆相关知识.学情预测:对问题1,通过上节课的学习学生能够顺利回答充分条件与必要条件的概念,但对符号“p q”的含义,学生可能回答不够严谨,教师给予补充完善.活动结果:(1)一样的,“假设p,那么q”为真命题,,咱们就说,由p可推出q,记作p q,而且说p是q的充分条件;同时q是p的必要条件.“p q”的含义指由p通过推理能够得出q.(2)问题2中的两个命题都有p q及q p成立,即原命题和逆命题都是真命题.设计用意:引导学生从熟悉的知识动身,发觉新问题、新知识.探讨新知提出问题问题1:请同窗们举出形如“假设p,那么q”形式的命题的例子,且原命题和逆命题都是真命题.活动设计:学生先口答,教师板书.学情预测:学生的回答可能不满是原命题和逆命题都是真命题的例子,教师要帮忙学生加以甄别.问题2:关于命题“假设p,那么q”,具有p q及q p成立,即原命题和逆命题都是真命题.那么p是q的什么条件?q是p的什么条件呢?活动设计:学生先独立试探,然后学生分小组讨论,教师适时介入全班引导.活动结果:上述问题中,p q,p是q的充分条件,q是p的必要条件.另一方面q p,q是p的充分条件,p是q的必要条件.教师(板书):充要条件的概念:一样的,若是既有p q,又有q p,就记作p,咱们说,p是q 的充分必要条件,简称充要条件.显然,若是p是q的充要条件,那么q也是p的充要条件.归纳地说,若是p q,那么p与q互为充要条件.设计用意:充要条件的概念与原命题和逆命题真假的判定,和具有“假设p,那么q”形式的命题真假的判定是分不开的,因此充要条件的概念引入结合了具体命题真假的判定,以加深明白得.明白得新知1以下各题中,哪些p是q的充要条件?(1)p:b=0,q:函数f(x)=ax2+bx+c是偶函数;(2)p:x>0,y>0,q:xy>0;(3)p:a>b,q:a+c>b+c.思路分析:要判定p是不是是q的充要条件,就要看p可否推出q,同时看q可否推出p,二者必需同时成立.解:在(1)(3)中,p q,因此(1)(3)中的p是q的充要条件.在(2)中,尽管有p q,可是q p,因此(2)中的p不是q的充要条件.点评:充要条件的判定方式:若是“假设p,那么q”与“假设q,那么p”都是真命题,那么p确实是q的充要条件,不然不是.说明:(1)符号“”叫做等价符号.“p q”表示“p q且q p”;也表示“p 等价于q”.(2)“充要条件”有时还能够改用“当且仅当”来表示,其中“当”表示“充分”“仅当”表示“必要”.巩固练习对任意实数a,b,c,给出以下命题:①“a=b”是“ac=bc”的充要条件;②“a+5是无理数”是“a是无理数”的充要条件;③“a>b”是“a2>b2”的充分条件;④“a<5”是“a<3”的必要条件.其中真命题的个数是…()A.1 B.2 C.3 D.4答案:B提出问题:在“假设p,那么q”形式的命题中,有的p是q的充分条件,有的p既是q的充分条件又是必要条件,可否对存在的各类情形作分类?对存在的各类情形结合下面的试探题加以说明.试探:以下各组命题中,p是q的什么条件?(1)p:x是6的倍数,q:x是2的倍数;(2)p:x是2的倍数,q:x是6的倍数;(3)p:x是2的倍数,也是3的倍数,q:x是6的倍数;(4)p:x是4的倍数,q:x是6的倍数.活动设计:学生随着教师的引导,试探问题、回答下列问题、合理地对数学命题进行分类.学情预测:学生踊跃试探,结合试探题进行分类,但分类标准不唯一,可能显现多种分类方式,现在教师结合试探题踊跃引导.活动结果:分析总结取得四种情形(1)p是q的充要条件;(即p q)(2)p是q的充分但没必要要条件;(即p q且q p)(3)p是q的必要但不充分条件;(即p q且q p)(4)p是q的既不充分也没必要要条件.(即p q且q p)设计用意:通过以上这些问题的讨论,能够进一步加深对充分条件、必要条件、充要条件的明白得.运用新知2已知:⊙O的半径为r,:d=r是直线l与⊙O相切的充要条件.思路分析:设p:d=r,q:直线l与⊙O相切.要证p是q的充要条件,只需要别离证明充分性(p q)和必要性(q p)即可.证明:如下图,作OP⊥l于点P,那么OP=d.(1)充分性(p q):假设d=r,那么点P在⊙O上.在直线l上任取一点Q(异于点P)△OPQ中,OQ>OP=r.因此,除点P外直线l上的点都在⊙O的外部,即直线l与⊙⊙O相切.(2)必要性(q p):假设直线l与⊙O相切,不妨设切点为P,那么OP⊥l.因此d=OP=r.点评:(1)证明充要条件时,既要证明原命题成立,又要证明逆命题成立.(2)证明原命题成立,即证明命题条件的充分性;证明原命题的逆命题成立,即证明命题条件的必要性.(3)证明充要条件时,第一要明确命题的条件和结论别离是什么,即命题的要求是什么.变练演编3判定以下各组命题中,p是q的什么条件:(1)p:x>5;q:x>-1;(2)p:x>-1;q:x>5;(3)p:(x-2)(x-3)=0;q:x-2=0;(4)p:x =±1;q:x2-1=0.思路分析:依照充分条件、必要条件、充要条件的概念,一一进行判定.解:(1)p是q的充分但没必要要条件;(2)p是q的必要但不充分条件;(3)p是q的必要但不充分条件;(4)p是q的充要条件.点评:四种“条件”的情形反映了命题的条件与结论之间的因果关系,因此在判按时应该:(1)确信条件是什么,结论是什么;(2)尝试从条件推出结论,从结论推出条件(方式有:直接证法或间接证法);(3)确信条件是结论的什么条件;(4)充要性包括:充分性p q,必要性q p,这两个方面缺一不可.提出问题:试探以下问题:(1)将例3的第(3)题p:(x-2)(x-3)=0;q:x-2=0中的所有“=“换成“>”,会有如何的结果?(2)同上,如假设换成“≠”会有如何的结果?活动设计:引导学生适当改变题目的条件和结论,进行一题多变,学生自己设计题目进行研究,将所有发觉的结果一一列举,熟练充要条件的判定方式.活动结果:(1)p 是q 的既不充分也没必要要条件.(2)p 是q 的充分但没必要要条件.达标检测1.假设集合A ={1,m 2},B ={2,4},则“m =2”是“A ∩B ={4}”的( )A .充分没必要要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也没必要要条件2.以下各小题中,p 是q 的充要条件的是( )①p :m <-2或m >6;q :y =x 2+mx +m +3有两个不同的零点.②p :f (-x )f (x )=1;q :y =f(x)是偶函数. ③p :cosα=cosβ;q :tanα=tanβ.④p :A ∩B =A ;q :U B U A.A .①②B .②③C .③④D .①④3.有限集合S 中元素的个数记做card(S),设A ,B 都为有限集合,给出以下命题: ①A ∩B =的充要条件是card(A ∪B)=card(A)+card(B);②A B 的必要不充分条件是card(A)≤card(B);③A B 的充分没必要要条件是card(A)≤card(B);④A =B 的充要条件是card(A)=card(B).其中真命题的序号是( )A .③④B .①②C .①④D .②③答案:课堂小结1.知识收成:(1)充要条件的概念:假设p q 且q p ,那么p 是q 的充要条件.(2)判定p 是q 的什么条件,不仅要考查p q 是不是成立 ,还要考查q p 是不是成立.2.方式收成:(1)判定p q 是不是成立,方式1:判定假设p 那么q 形式命题的真假.方式2:假设p 那么q 形式命题真假难判按时,判定其逆否命题的真假.方式3:集合的观点.(2)证明充要条件,需证明充分性(p q)和必要性(q p).3.思维收成:体会数学的严谨性,提高思维的深刻性和批判性,养成严谨缜密的思维适应.布置作业讲义习题 A 组 3(2)(4),4补充练习基础练习1.设M ,N 是两个集合,则“M ∪N ≠”是“M ∩N ≠”的( )A .充分没必要要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又没必要要条件2.设p ,q 是两个命题,p :log 12(|x|-3)>9,q :x 2-56x +16>0,那么p 是q 的…( ) A .充分而没必要要条件 B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也没必要要条件3.设l ,m ,n 均为直线,其中m ,n 在平面α内,则“l ⊥α”是“l ⊥m 且l ⊥n ”的( )A .充分没必要要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也没必要要条件4.设集合M ={x|0<x ≤3},N ={x|0<x ≤2},那么“a ∈M ”是“a ∈N ”的( )A .充分而没必要要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也没必要要条件答案:拓展练习5.设p 、q 都是r 的必要条件,s 是r 的充分条件,q 是s 的充分条件,问(1)s 是r 的什么条件?(2)p 是q 的什么条件?答案:(1)s 是r 的充要条件;(2)p 是q 的必要条件.设计说明设计思想由于这节课概念性、理论性较强,因此要多借助学生熟悉的实例去帮忙学生明白得概念;另外本节用符号语言表述数学命题也增加了学习的难度,要在用的进程中,慢慢提高学生对数学语言、符号语言的转换能力.设计用意用类比的方式,将有些概念进行类比,以便更好地明白得和运用;同时还要用联系的观点去熟悉相关知识,用集合的观点去明白得相关概念,以此提高学生分析问题和解决问题的能力.设计特点引导学生之前面学习的“充分条件”和“必要条件” 动身,对新知有所熟悉.结合学生熟知的原命题与逆命题真假的判定归纳出新知识的特点,同时在应用新知的进程中,将所学的知识层次化,体会数学的严谨性,提高思维的深刻性和批判性,感受对立统一思想,培育良好的思维品质.备课资料备选例题1.已知抛物线C :y =-x 2+mx -1和点A(3,0),B(0,3).求证:抛物线C 与线段AB有两个不同的交点的充要条件是3<m ≤103. 思路分析:要证p 是q 的充要条件,只需要别离证明充分性(p q)和必要性(q p)即可. 解:(1)必要性:由已知得,线段AB 的方程为y =-x +3(0≤x ≤3).由于抛物线C 和线段AB 有两个不同的交点,因此方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-x 2+mx -1,y =-x +3(0≤x ≤3)(*)有两个不同的实数解. 消元得x 2-(m +1)x +4=0(0≤x ≤3).设f(x)=x 2-(m +1)x +4,那么有⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=(m +1)2-4×4>0,f (0)=4≥0,f (3)=9-3(m +1)+4≥0,0<m +12<3,解得3<m ≤103. (2)充分性:当3<m ≤103时, x 1=m +1-(m +1)2-162>m +1-(m +1)22=0,因此x 1>0. x 2=m +1+(m +1)2-162≤103+1+(103+1)2-162=3, 因此x 2≤3. 因此方程x 2-(m +1)x +4=0有两个不等的实根x 1,x 2,且0<x 1<x 2≤3,方程组(*)有两组不同的实数解.因此,抛物线y =-x 2+mx -1和线段AB 有两个不同交点的充要条件是3<m ≤103. 点评:证明充要条件时,要分清充分性是证明如何一个式子成立,即当3<m ≤103时,证明抛物线C 与线段AB 有两个不同的交点;必要性是证明如何一个式子成立,即当抛物线C 与线段AB 有两个不同的交点时,证明:m 的取值范围是3<m ≤103. 2.已知p :|1-x -12|≤2,q :x 2-2x +1-m 2≤0(m >0),且p 是q 的必要而不充分条件,求实数m 的取值范围.思路分析:p 是q 的必要而不充分条件,即p 是q 的充分而没必要要条件,从集合的角度可知集合P 是集合Q 的真子集.解: (法一):∵p 是q 的必要而不充分条件,∴q 是p 的必要而不充分条件.∴p 是q 的充分而没必要要条件.由x 2-2x +1-m 2≤0得1-m ≤x ≤1+m(m>0),∴q :Q ={x|1-m ≤x ≤1+m}.又由|1-x -13|≤2,得-2≤x ≤10. ∴p :P ={x|-2≤x ≤10}.又∵p 是q 的充分而没必要要条件,∴P Q ⎩⎪⎨⎪⎧ m >0,1-m ≤-2,1+m ≥10. 解得m ≥9.(法二):由x 2-2x +1-m 2≤0,得1-m ≤x ≤1+m.∴q :A ={x|x >1+m 或x <1-m ,m >0}由|1-x -13|≤2,得-2≤x ≤10. ∴p :B ={x|x >10或x <-2}.∵p 是q 的必要而不充分条件,∴A B ⎩⎪⎨⎪⎧ m >0,1-m ≤-2,1+m ≥10,解得m ≥9.点评:本例涉及参数问题,直接解决较为困难,先用等价转化思想,将复杂、生疏的问题化归为简单、熟悉的问题来解决.一样地,在涉及求字母参数的取值范围的充要条件问题中,常常要利用集合的包括、相等关系来考虑.(设计者:赵海彬)。
怎样利用集合关系探究充要条件

利用集合思想探究一类充要条件问题陈 凌 宗平芬六盘水市第一中学 553002数学思维活动中,探究命题的充要条件有极为重要的数学思维价值,这是因为充要条件与等价转化思想如同孪生兄弟,而等价转化思想的广泛应用可将待证(待解)数学问题转化为与之等价的易证(已解)问题。
数学关系中的各种充要条件的应用,是实现这种转化的基本手段。
集合思想早已渗透到现代数学研究的各个领域,它也就很自然地成为探索各种充要条件的基础。
对于那些可以转化为集合关系的充要条件问题,若能用好集合思想,则能简化思维过程,提高思维效率。
并能有效避免对原命题及相应的四种命题形式进行繁琐的转化和过多的(有时甚至是不必要)真假判定,这对于初涉充要条件问题的学生,有更积极的意义。
引导学生探究集合思想在充要条件问题中的应用,对提高学生探索充要条件的能力将大有帮助。
一、子集,真子集及相等集合关系中所所蕴含的充要条件问题 首先,从子集关系理解充分条件与必要条件,是指:对于集合A 、B ,若B A ⊆,则“A x ∈”是“B x ∈”的充分条件,同时称“B x ∈”是“A x ∈”的必要条件。
其次,将充要条件问题以集合思想表现出来,是指:① 当B A =时,“A x ∈”是“B x ∈”的充分且必要条件; ② 当A B 时(真子集),“A x ∈”是“B x ∈”的充分不必要条件;同时,称“B x ∈”是“A x ∈”的必要不充分条件;③ 若上述条件都不成立,则称“B x ∈”是“A x ∈”的既不充分也不必要条件。
二、将充要条件问题以集合关系表现出来,这是用集合关系探究数学知识中的各种充要条件问题的基础,如:探索方程或不等式的解集,即是求方程或不等式成立的充要条件;直角坐标系下的曲线交点问题的求解过程,也就是探索以对应的方程组的解集为其充要条件的过程。
对于条件p 与结论q ,若“p 真”等价于集合})(|{真x p x A =,“q 真”等价于集合})(|{真x q x B =,则条件p 与结论q 的关系可通过集合B A ,之间的集合关系来体现:① 当B A =时,条件p 是结论q 的充分且必要条件;② 当A B 时,条件p 是结论q 的充分但不必要条件;③ 当A B 时,条件p 是结论q 的必要但不充分条件;④ 若在上述情况之外,则条件p 是结论q 的称为既不充分也不必要条件。
关于“充分、必要条件”的几点思考

充分、必要条件是中学数学里的一个重要的逻辑概念,“充分条件与必要条件”作为数学语言来学习,不仅可使学生及早地接触它们,增加使用的机会,更重要的是可以使学生更好地理解和掌握“等价转化”的数学思想,为后续学习奠定理论基础。
正确地理解好充分条件、必要条件、必要而非充分条件、充分而非必要条件、充要条件,可以迅速清楚地看出命题的条件和结论之间的关系,准确地判断出命题的正误,纠正错误的命题,证明正确的命题,经常运用充分、必要条件分析问题,能培养思维的严密性、逻辑性。
学习“充分、必要条件”应注意以下几点:掌握充分、必要、充要条件的概念
在命题“若则”中,是条件,是结论。
如果,则是的充分条件,的必要条件;
如果,则是的充要条件,也是的充要条件。
上述意义可从以下两方面理解:
1.明确充分、必要、充要条件不一定都是唯一的
例如:(1)是的充分条件,也是的充分条件。
(2)是的充分条件,也是的充分条件。
(3)≌的必要条件,可以是,也可以是对应边上的高相等。
(4)“四边形是平行四边形”的充要条件可以是“两组对边分别平行”,也可以是“对角线互相平分。
”
2.学会判定充分、必要条件的双重性
由或,前者是后者的充分条件,反
之,由或,前者是后者的必要条件,所以,
或,前者是后者成立的充要条件,后者也
是前者成立的充要条件。
借助四种命题之间的关系,可以迅速准确地判断一个命题是否具有充分、必要条件的双重性。
(1)原命题与逆命题同时成立,该命题的条件与结论互为充要条件。
(2)原命题与否命题同时成立,该命题的条件与结论互为充要条件。
四种条件与集合间的包含关系

四种条件与集合间的包含关系四种条件是指充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件、既不充分也不必要条件,建立与p 、q 相应的集合,即{}{})(:,)(:x q x B q x p x A p ==四种条件与集合间的包含关系如下:1、 充分必要条件若q q p 但,⇒≠>p ,则p 是q 的充分不必要条件。
从集合间的包含关系看B A ⊄例1 已知)0(012:,102:22>≤-+-≤≤-m m x x q x p ,若q 是p 的充分不必要条件,求实数m 的取值范围。
思路点拨:先求不等式的解集,然后根据充分不必要条件的意义建立不等式组求解即可。
解:102:≤≤-x p 设集合{}102≤≤-=x x A由)0(01222>≤-+-m m x x 得)0(0)]1()][1([>≤+---m m x m x)0(11:>+≤≤-∴m m x m q 设集合{})0(11>+≤≤-=m m x m x B的充分不必要条件是p q ΘA B ⊄∴ ⎩⎨⎧≤+->-⎩⎨⎧<+-≥-∴101211012m 1m m m 或 解得 33<≤m m 或3≤∴m 又0>m所求实数m 的取值范围为30≤<m2、 必要不充分条件若p p q 但,⇒≠>q ,则p 是q 的必要不充分条件。
从集合的包含关系看A B ⊄ 例2 已知0541:,325:2>-+>-x x q x p ,求p 是q 的什么条件? 思路点拨:先求不等式的解集,然后根据p 、q 相应的集合间的包含关系确定p 是q 的什么条件。
解:由325>-x 得 325325-<->-x x 或511:-<>∴x x p 或 记⎭⎬⎫⎩⎨⎧-<>=511x x x A 或 由032032122>-+>-+x x x x 得 即0)3)(1(>+-x x{}31-<>=∴x x x B 或A B ⊄∴∴P 是q 的必要不充分条件3、 充要条件若p q q p ⇒⇒且,则p 是q 的充要条件。
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小议集合与充分条件、必要条件、充要条件间的关系设a、b为两个集合。
则ab是指:
xaxb ①
即有:”xa”是”xb”的充分条件,
“xb”是”xa”的必要条件。
反过来,若”xa”是”xb”的充分条件,即xaxb,则ab。
设a、b为两个集合,则a=b是指:
xaxb ②
即有:”xa”是”xb”的充要条件。
反过来,若”xa”是”xb”的充要条件,即xaxb,则a=b。
设p,q为含有变量x的语句,我们引入如下两个集合:
a=,
b=
如果ab,那么每个使p成立的变量x也使得q成立,即:若p 成立,则q也成立,也就使说,从而p是q的充分条件,q是p的必要条件。
反过来,如果p是q的充分条件,那么由p成立可以推出q成立,也就是说,若xa,则一定有xb,从而有ab。
这样一来,要判断p是q的什么条件,只需判断集合a与集合b 的关系即可。
有如下结论:
①若ab,则a是b的充分条件:②若a=b,则a是b的充要条件:③除①②外的情况都是既不充分也不必要条件。
总结:小充分大必要,相等是充要。
例题讲解:
例1 已知全集u={1,2,3,4,5,6},命题p:a={1,2},命题q:b={1,2,3,4}。
试问:①p是q的什么条件?;②的什么条件?
解:①由a={1,2},b={1,2,3,4}得
ab
所以p是q的充分不必要条件
②从补集角度去分析:p:a在u中的补集,q:b在u中的补集。
即:p :={3,4,5,6},q:={5,6}
有(小的补变大,大的补反而小)
所以的必要补充分条件
例2 已知命题p:|x-2|≥6,q:,若”pq”与”q”同时为假,求x的值。
解:由|x-2|≥6得 p:x≥8,或x≤-4
又“pq”与”q”同时为假,所以 p假 q真
从而x的取值范围就是p与q的集合的公共部分,即:
x的值为-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5、6、7、8。
例3 已知命题p:|4-x|≤6,q:x2-2x+1-a2≥0(a>0)若非p 是q的充分不必要条件,求a的取值范围。
解:由|4-x|≤6解得 -2≤x≤10
所以 p:x10 记p:a={x|x10}
由q:x2-2x+1-a2≥0解得x≥1+a,或x≤1-a
记q:b={x|x≥1+a,或x≤1-a}
因为非p是q的充分不必要条件,即:
从而由。
例4命题方程有两个不等的正实数根,命题方程无实数根。
若”或”为真命题,求的取值范围。
解:由方程有两个不等的正实数根得:
解得得:p:
由方程无实数根得:
得:q:-32
由方程4x2+4(m-2)x+1=0无实根得:得得:q:1<m<3
法一:由p或q为真,p且q为假得:p真q假,或p假q真两种情况。
①当p真q假时,有
②当p假q时,有
由①②(取并)得:
法二:直接将p、q解出的m呈现在数轴上取并集后挖去公共部分剩于部分。
由数轴可得:。