4.对于充要条件的证明题,既要证明充分性,又要证明必要性,从命题角度出发,证原命题为真,逆命题也为真;求结论成立的充要条件可以从结论等价变形(换)而得到,也可以从结论推导必要条件,再说明具有充分性.
3.等价变换是判断充分、必要条件的重要手段之一,特别是对于否定的命题,常通过它的等价命题,即逆否命题来考查条件与结论间的充分、必要关系.
2.确定条件为不充分或不必要的条件时,常用构造反例的方法来说明.
1.处理充分、必要条件问题时,首先要分清条件与结论,然后才能进行推理和判断.不仅要深刻理解充分、必要条件的概念,而且要熟知问题中所涉及到的知识点和有关概念.
4.A:圆与直线相切,B:
分析:要判断A是B的什么条件,只要判断由A能否推出B和由B能否推出A即可.
解:(1) 当,取,则方程无实根;若方程有实根,则由推出或6,由此可推出.所以A是B的必要非充分条件.
(2)若则
所以成立
若成立 取,知不一定成立,
故A是B的充分不必要条件.
(3) 由,由解得,所以A推不出B,但B可以推出A,故A是B的必要非充分条件.
(4) 直线与圆相切圆(0,0)到直线的距离,即==.所以A是B的充要条件.
变式训练1:指出下列命题中,p是q的什么条件(在“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”中选出一种作答).
(1)在△ABC中,p:∠A=∠B,q:sinA=sinB;
(2)对于实数x、y,p:x+y≠8,q:x≠2或y≠6;
(3)非空集合A、B中,p:x∈A∪B,q:x∈B;
(4)已知x、y∈R,p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0.
解: (1)在△ABC中,∠A=∠BsinA=sinB,反之,若sinA=sinB,因为A与B不可能互补(因为三角形三个内角和为180°),所以只有A=B.故p是q的充要条件.
(2)易知: p:x+y=8, q:x=2且y=6,显然qp.但pq,即q 是p 的充分不必要条件,根据原命题和逆否命题的等价性知,p是q的充分不必要条件.
(3)显然x∈A∪B不一定有x∈B,但x∈B一定有x∈A∪B,所以p是q的必要不充分条件.
(4)条件p:x=1且y=2,条件q:x=1或y=2,
所以pq但qp,故p是q的充分不必要条件.
例2. 已知p:-2<m<0,0<n<1;q:关于x的方程x2+mx+n=0有两个小于1的正根,试分析p是q的什么条件.
解:若方程x2+mx+n=0有两个小于1的正根,设为x1、x2.
则0<x1<1、0<x2<1,∵x1+x2=-m,x1x2=n
∴0<-m<2,0<n<1 ∴-2<m<0,0<n<1
∴p是q的必要条件.
又若-2<m<0,0<n<1,不妨设m=-1,n=.
则方程为x2-x+=0,∵△=(-1)2-4×=-1<0. ∴方程无实根 ∴p是q的非充分条件.
综上所述,p是q的必要非充分条件.
变式训练2:证明一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根的充要条件是ac<0.
证明:充分性:若ac<0,则b2-4ac>0,且<0,
∴方程ax2+bx+c=0有两个相异实根,且两根异号,即方程有一正根和一负根.
必要性:若一元二次方程ax2+bx+c=0有一正根和一负根,则=b2-4ac>0,x1x2=<0,∴ac<0.
综上所述,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.
例3. 已知p: |1-|≤2,q::x2-2x+1-m2≤0(m>0),若是的必要而不充分条件,求实数m的取值范围.
解: 由题意知:命题:若┒p是┑q的必要而不充分条件的等价命题即逆否命题为:p是q的充分不必要条件.
p: |1-|≤2-2≤-1≤2-1≤≤3-2≤x≤10
q: x2-2x+1-m2≤0[x-(1-m)][x-(1+m)]≤0*
∵p是q的充分不必要条件,
∴不等式|1-|≤2的解集是x2-2x+1-m2≤0(m>0)解集的子集.
又∵m>0,∴不等式*的解集为1-m≤x≤1+m
∴,∴m≥9,
∴实数m的取值范围是[9,+∞
变式训练3:已知集合和集合,求a的一个取值范围,使它成为的一个必要不充分条件.
解:,
由
所以是必要但不充分条件. 说明:此题答案不唯一.
例4. “函数y=(a2+4a-5)x2-4(a-1)x+3的图象全在x轴的上方”,这个结论成立的充分必要条件是什么?
解:函数的图象全在轴上方,若是一次函数,则
若函数是二次函数,则:
反之若,由以上推导,函数的图象在轴上方,综上,充要条件是.
变式训练4:已知P={x | |x-1| | >2},S={x | x2+,的充要条件是,求实数的取值范围.
分析:的充要条件是,即任取,反过来,任取
据此可求得的值.
解:的充要条件是
∵P={x || x-1|>2}}=
S={x | x2+(a+1)x+a>0)}={x | (x+a)(x+1)>0}
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3.A:;B:;
2. A:,B:;
1. A:,B:方程有实根;
3.充要条件:如果且则p叫做q的 条件.
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例1.在下列各题中,判断A是B的什么条件,并说明理由.
2.必要条件:如果则p叫做q的 条件,q叫做p的 条件.
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