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高中数学知识点,充分条件和必要条件的五种判定方法


高中数学知识点,充分条件和必要条件的五种判定方法

 


二、集合法


如果将命题p,q分别看作两个集合A与B,用集合意识解释条件,则有:①若A?哿B,则x∈A是x∈B的充分条件,x∈B是x∈A的必要条件;②若A?芴B,则x∈A是x∈B的充分不必要条件,x∈B是x∈A的必要不充分条件;③若A=B,则x∈A和x∈B互为充要条件;④若A?芫B且A?芸B,则x∈A和x∈B互为既不充分也不必要条件.


例2设x,y∈R,则x2+y2<2是|x|+|y|≤的()条件,是|x|+|y|<2的()条件.


A.充要条件B.既非充分也非必要条件


C.必要不充分条件?摇D.充分不必要条件


解如右图所示,平面区域P={(x,y)|x2+y2<2}表示圆内部分(不含边界);平面区域Q={(x,y)||x|+|y|≤}表示小正方形内部分(含边界);平面区域M={(x,y)||x|+|y|<2}表示大正方形内部分(不含边界).


由于(,0)?埸P,但(,0)∈Q,则P?芸Q.又P?芫Q,于是x2+y2<2是|x|+|y|≤的既非充分也非必要条件,故选B.


同理P?芴M,于是x2+y2<2是|x|+|y|<2的充分不必要条件,故选D.


点评由数想形,以形辅数,这种解法正是数形结合思想在解题中的有力体现.数形结合不仅能够拓宽我们的解题思路,而且也能够提高我们的解题能力.


三、逆否法


利用互为逆否命题的等价关系,应用“正难则反”的数学思想,将判断“p?圯q”转化为判断“非q?圯非p”的真假.


例3(1)判断p:x≠3且y≠2是q:x+y≠5的什么条件;


(2)判断p:x≠3或y≠2是q:x+y≠5的什么条件.


解(1)原命题等价于判断非q:x+y=5是非p:x=3或y=2的什么条件.


显然非p非q,非q非p,故p是q的既不充分也不必要条件.


(2)原命题等价于判断非q:x+y=5是非p:x=3且y=2的什么条件.


因为非p?圯非q,但非q非p,故p是q的必要不充分条件.


点评当命题含有否定词时,可考虑通过逆否命题等价转化判断.


四、筛选法


用特殊值、举反例进行验证,做出判断,从而简化解题过程.这种方法尤其适合于解选择题.


例4方程ax2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件是()


A.0<a≤1B.a<1C.a≤1D.0<a≤1


解利用特殊值验证:当a=0时,x=-,排除A,D;当a=1时,x=-1,排除B.因此选C.


点评作为选择题,利用筛选法避免了复杂的逻辑推理过程,使解题方法更加优化,节省了时间,提高了解题的速度,因此同学们应该注意解题方法的选择使用.


五、传递法


充分条件与必要条件具有传递性,即由P1?圯P2,P2?圯P3,…,Pn-1?圯Pn,可得P1?圯Pn.同样,充要条件也有传递性.对于比较复杂的具有一定连锁关系的条件,两个条件间关系的判断也可用传递法来加以处理.


例5已知p是r的充分不必要条件,s是r的必要条件,q是s的必要条件,那么p是q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


解由题意可得p?圯r,r?圯s,s?圯q,那么可得p?圯r?圯s?圯q,即p是q的充分不必要条件,故选A.


点评对于两个以上的较复杂的连锁式条件,利用传递性结合符号“?圯”与“”,画出它们之间的关系结构图进行判断,可以直观快捷地处理问题,使问题得以简单化.


1.求三个方程x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实根的充要条件.


1.三个方程均无实根的充要条件是


Δ1=16a2-4(-4a+3)<0,Δ2=(a-1)2-4a2<0,Δ3=4a2-4(-2a)<0,解得-<a<-1,故至少有一个方程有实根的充要条件是a|a≥-1或a≤-.

 

 


高中数学知识点,充分条件和必要条件的五种判定方法

 

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