例談充要條件的證明問題

2022-01-30 11:37:04 字數 927 閱讀 9509

充要條件是本章的乙個重要內容,也是高考及其他考試的乙個熱點。證明是的充要條件,,即要證明命題「」為真,又要證明命題「」為真,前者證明的是充分性,後者證明的是必要性。以下兩例,供參考。

例1 已知數列的前項和為,是不等於0和1的常數),求證數列為等比數列的充要條件是。

分析:證明充分性就是證明條件能推出結論,證明必要性則是證明結論能推出條件。

證明:(1)先證充分性。

∵,∴。∵,

∴,又∵,,

∴。 故數列是公比為的等比數列。

(2)再證必要性

∵數列為等比數列,

∴。∵,

∴,。∴。

綜上所述,數列為等比數列的充要條件是。

評注:證明充要條件,首先要找到條件和結論,如本題「證明數列為等比數列的充要條件是」說的很明白,條件是,結論是數列為等比數列。充分性和必要性要逐一證明,並有必要的文字說明。

例2 已知,求證:的充要條件是。

分析:本題中是大前提,證明充要條件,即證明既是充分條件又是必要條件,必須證明必要性與充分性都成立。

證明:先證必要性:∵,即,∴,

∴必要性成立。

再證充分性: ∵,

即,∴。

又∵,∴且,從而,

∴,即,

∴充分性也成立。

故時,的充要條件是。

評注:證明充要條件時,要分清充分性是證明怎樣的乙個式子成立,必要性又是證明怎樣的乙個式子成立。

例3 已知方程,求使方程有兩個大於1的根的充要條件。

分析:求充要條件,則推理的各步應是可逆的,是有實根的充要條件。

解析:設方程的兩根為、,使、都大於1的充要條件是

,即。由韋達定理得,解得。

故所求的充要條件為。

評注:「, ,」,但反過來,「, ,」,例如取,有,且,但沒***兩個根都大於1,僅是兩根都大於1的必要條件,而不是充分條件。

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