夏鴻鑫
充分條件、必要條件的判斷是“常用邏輯用語(yǔ)”中的重點(diǎn)也是難點(diǎn),學(xué)生對(duì)此類問(wèn)題以猜、估為主,因而常常出錯(cuò),對(duì)此,本文用一例談?wù)劤浞謼l件、必要條件六種常見(jiàn)判斷方法.
例指出下列命題中,p是q的什么條件(填“充分必要條件”“必要不充分條件”“充分不必要條件”或“既不充分也不必要條件”之一).
(1)p:a+b+c=0,q:1是方程ax2+bx+c=0的一個(gè)根.
(2)p:x≠2或y≠3,q:x+y≠5.
(3)p:m+3<0,q:方程x2-x-m=0沒(méi)有實(shí)數(shù)根.
(4)p是r的充要條件,r是s的必要不充分條件,s是q的必要條件.
(5)p:|x|<1,|y|<1,q:|x+y|+|x-y|<2.
(6)p:α,β是第一象限角,α>β,q:α,β是第一象限角,tanα>tanβ.
解(1)定義法:
若a+b+c=0,有a×12+b×1+c=0,則1是方程ax2+bx+c=0的一根,即pq;
反之,若1是方程ax2+bx+c=0的一根,有a×12+b×1+c=0,則a+b+c=0,即qp.
故p是q的充分必要條件.
評(píng)注:判斷p是q的什么條件,通常是根據(jù)充分、必要條件的定義分析判斷,由p成立時(shí),能否推出q成立,得到是否具有充分性;反過(guò)來(lái),q成立時(shí),能否推出p成立,得到是否具有必要性.
(2)等價(jià)命題法:
瘙 綈 p:x=2且y=3,
瘙 綈 q:x+y=5,顯然有
瘙 綈 p
瘙 綈 q且
瘙 綈 q
瘙 綈 p,即qp且pq,故p是q的必要不充分條件.
評(píng)注:當(dāng)含有命題否定形式時(shí),可利用互為逆否命題同真同假進(jìn)行轉(zhuǎn)化后加以判斷.
(3)集合法:
p的真值集合為A={|m<-3},由方程x2-x-m=0沒(méi)有實(shí)數(shù)根得Δ=(-1)2-4(-m)<0,即m<-14,則q的真值集合為B=mm<-14,顯然AB,故p是q的充分不必要條件.
評(píng)注:滿足條件p的元素構(gòu)成集合P,即P={x|p(x)},滿足條件q的元素構(gòu)成Q,即Q={x|q(x)}.條件p與q的關(guān)系也可根據(jù)集合P,Q之間的關(guān)系加以判斷.
集合P,Q關(guān)系條件p與q的關(guān)系
PQp是q的充分條件
QPq是p的充分條件
PQp是q的充分不必要條件
QPq是p的充分不必要條件
P=Qp是q的充要條件
PQ且QPp是q的既不充分也不必要條件
(4)傳遞法:
由題意,pr,sr,但rs,qs,
從而有qsrp,但pq,
所以p是q的必要不充分條件.
評(píng)注:由充分條件、必要條件概念知,如果pq,qr,rs,st,則pt,也就是p是t的充分條件,這一點(diǎn)類似于等量(不等量)傳遞性.
(5)圖形法:
由題意,|x|<1,|y|<1,是中心在原點(diǎn)邊長(zhǎng)為2的正方形內(nèi)部區(qū)域(不包括邊界).
|x+y|+|x-y|<2,在第一象限內(nèi):
① 當(dāng)x>0,y>0,x>y,得x<1;
② 當(dāng)x>0,y>0,x
圖1
圖2
然而,根據(jù)對(duì)稱性得到整個(gè)區(qū)域是中心在原點(diǎn),邊長(zhǎng)為2的正方形內(nèi)部區(qū)域(不包括邊界),兩個(gè)區(qū)域完全一致,所以p是q的充要條件.
評(píng)注:命題p,q所表示的元素是點(diǎn)集時(shí),可考慮作出它們對(duì)應(yīng)的區(qū)域(圖形),再比較區(qū)域(圖形)之間的包含關(guān)系.
(6)特取法:
如,α=361°,β=89°,α>β/tanα>tanβ,
反過(guò)來(lái),α=89°,β=361°,tanα>tanβ/α>β,
即p/q,且q/p,故p是q的既不充分也不必要條件.
評(píng)注:對(duì)于不能推斷出的命題,可以舉出反例(哪怕只有一個(gè))即可.
鞏固指出下列命題中p是q的什么條件(填“充分必要條件”“充分不必要條件”“必要不充分條件”“既不充分也不必要條件”之一).
(1)設(shè)實(shí)數(shù)a>1,b>1,p:aa-b.
(2)p:a≠β,q:tanα≠tanβ.
(3)p:函數(shù)y=2x+m-1(m∈R)有零點(diǎn),
q:函數(shù)y=logmx(m>0且m≠1)在(0,+
SymboleB@ )上為減函數(shù).
(4)在△ABC中,a,b,c是A,B,C的對(duì)邊,p:A>B,r:a>b,q:sinA>sinB.
(5)設(shè)a>0,b>0,p:a2+b2<1,q:ab+1>a+b.
(6)設(shè)x∈R,p:1
答案(1)充分必要條件;
(2)必要不充分條件;
(3)必要不充分條件;
(4)充分必要條件;
(5)充分不必要條件;
(6)既不充分也不必要條件.
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2017年22期