充要条件.ppt
(2)从集合角度解释,利用集合间的包含关系判断:若 A⊆B,则A是B的充分条件或B是A的必要条件;若B⊆A, 则A是B的必要条件或B是A的充分条件;若A=B,则A、 B互为充要条件.
(3)等价法:即利用等价关系“A⇒B⇔綈B⇒綈A”判断, 对于条件或结论是不等关系(或否定式)的命题,一般运用 等价法.
例 2 求证关于 x 的方程 ax2+bx+c=0(a≠0)有一正根和一负根 的充要条件是 ac<0. 证明:必要性:由于方程 ax2+bx+ c=0 有一正根和一负根, c 所以Δ=b2-4ac>0,x1·x2= <0,所以 ac<0. a c 充分性:由 ac<0 可得 b2-4ac>0 及 x1·x2= <0, a 所以方程 ax2+bx+c=0 有两个不相等的实根,且两根异号, 即方程 ax2+bx+c=0 有一正根和一负根.
∴充分性成立. 因此,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.
题型三 充要条件的探求
例 3 圆 x2+y2=1 与直线 y=kx+2 没有公共点的充要条件是 ________. 解析:当圆 x2+ y2= 1 与直线 y= kx+ 2 有一个公共点时,有 |2| =1,解得 k=± 3.结合图形可知,圆与直线没有公共点的充 k2+1 要条件是- 3<k< 3. 答案:- 3<k< 3 规律方法:解决此类一般是从结论出发找出结论成立的必要条 件, 再证明在这个条件下结论成立. 证明过程中要能够运用命题所涉 及到的相关知识和方法.
►变式训练 3.函数f(x)=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称的充 要条件是( ) A.m=-2 B.m=2 C.m=-1 D.m=1
解析:当m=-2时,f(x)=x2-2x+1,其图象关于直 线x=1对称,反之也成立,所以f(x)=x2+mx+1的图 象关于直线x=1对称的充要条件是m=-2.
规律方法:数学概念的定义具有对称性,即数学概念的定义 都可以看成是充要条件,既是概念的判断依据,又是概念所 具有的性质. 证明命题条件的充要性时,既要证明原命题成立(即条件的充 分性),又要证明它的逆命题成立(即条件的必要性).
►变式训练பைடு நூலகம்2.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.
再证充分性:∵4a+2b+c=0, ∴c=-4a-2b,代入方程ax2+bx+c=0中,可得ax2+bx -4a-2b=0,即(x-2)(ax+2a+b)=0.
故方程ax2+bx+c=0有一个根为2,
1.2.2
充要条件
1.理解充要条件的意义. 2.会判断、证明充要条件. 3.通过学习,明白对条件的判定应该归结为判断命 题的真假.
研 题 型 学 习 法
题型一 充分条件、必要条件与 充要条件的判断
例1 下列各题中,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; (4)p:x>5,q:x>10; (5)p:a>b,q:a2>b2.
答案:A
析疑难 提 能 力
忽视命题的等价性致误. 【典例】 已知方程 x2-2(m+2)x+m2-1=0 有两个大于 2 的 根,试求实数 m 的取值范围. 解析:由于方程 x2-2(m+2)x+m2-1=0 有两个大于 2 的根, 设这两个根为 x1,x2,则有
2 2 Δ= 4 ( m + 2 ) - 4 ( m -1)≥0,
解析:(1)在△ABC中, 显然有∠A>∠B⇔BC>AC,所以p是q的充要条件. (2)因为x=2且y=6⇒x+y=8,即綈q⇒綈p, 但綈pD⇒/綈q,所以p是q的充分不必要条件.
(3)因为p:A={(1,2)},q:B={(x,y)|x=1或y=2},
所以A B,所以p是q的充分不必要条件.
题型二 充要条件的证明
(x1-2)+(x2-2)>0, (x1-2)(x2-2)>0.
x1+ x2= 2( m+ 2), 结合 解得 m>5. 2 x x = m - 1 1 2
所以当 m∈(5,+∞)时,方程 x2-2(m+2)x+m2-1=0 有两个 大于 2 的根.
【易错剖析】容易得到如下错解: 由于方程 x2-2(m+2)x+m2-1=0 有两个大于 2 的根,设这两 个根为 x1,x2,则有 Δ=4(m+2) -4(m -1)≥0, 解得 m> x1+x2=2(m+2)>4, x1x2=m2-1>4
►变式训练
1.指出下列各题中,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:BC>AC; (2)对于实数x,y,p:x+y≠8,q:x≠2或y≠6; (3)已知x,y∈R,p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)· (y-2) =0.
2 2
5.
所以当 m∈( 5,+∞)时,方程 x2-2(m+2)x+m2-1=0 有两 个大于 2 的根. 之所以说这个解法是错误的,是因为:若 x1>2,x2>2,则有
x1+x2>4, 成立; x1x2>4
x1+x2>4, 但若 则不一定有 x1>2,x2>2 成立, x1x2>4, x1+x2>4, 即 是 x1>2,x2>2 的必要不充分条件. x1x2>4 (x1-2)+(x2-2)>0, 而 才是 x1>2,x2>2 的充要条件. ( x - 2 )( x - 2 )> 0 1 2
解析:命题(1)和(3)中,p⇒q,且q⇒p,即p⇔q,故p是 q的充要条件; 命题(2)中,p⇒q,但qD⇒/p,故p不是q的充要条件; 命题(4)中,pD⇒/q,但q⇒p,故p不是q的充要条件; 命题(5)中,pD⇒/q,且qD⇒/p,故p不是q的充要条件.
规律方法:判断充要条件的三种方法. (1)定义法:首先分清条件和结论,由条件可推出结论, 条件是结论成立的充分条件;由结论可推出条件,则条 件是结论成立的必要条件.