一、教學目標
1.了解命題的逆命題、否命題與逆否命題;會分析四種命題之間的相互關係;會利用互為逆否命題的兩個命題之間的關係判別命題的真假.
2.理解必要條件、充分條件、充要條件的意義;學會判斷必要條件、充分條件、充要條件的方法.
二、基礎知識回顧與梳理
1、設△abc中角a、b、c的對邊分別為a、b、c,若a、b、c成等差數列,由此可得到什麼結論?
試寫出該命題的逆命題、否命題與逆否命題。
【教學建議】本題以高中數學主幹知識數列為背景設計的一道開放題,給學生充分的自由度,幫助學生複習命題與其逆命題、否命題與逆否命題的關係並擇其一二判斷真假。
(1)結論多種多樣,如①;②;③;④;⑤等等。
2、設條件p:,試給出乙個條件q,使得p分別是q的「充分不必要條件」、「必要不充分條件」、「充要條件」「既不充分也不必要條件」。
【教學建議】可以提出以下問題引導學生:
(1)不等式的解集是
(2)p是q充分不必要條件時,條件q與集合的關係如何?(3)其他情況呢?
三、診斷練習
1、教學處理:課前由學生自主完成4道小題,並要求將解題過程扼要地寫在學習筆記欄。課前抽查批閱部分同學的解答,了解學生的思路及主要錯誤。
將知識問題化,通過問題驅動,使教學言而有物,幫助學生內化知識,初步形成能力。
2、診斷練習點評
題1:用「充分不必要條件,必要不充分條件,充要條件和既不充分也不必要條件」填空.
(1)已知,,那麼是的_____ ___條件.
(2)已知,,那麼是的____ ___條件.
(3)已知兩直線平行,內錯角相等,那麼是的______條件.
(4)已知,,那麼是的____ __條件.
【分析與點評】判斷充要條件,首先必須分清誰是條件,誰是結論,然後利用定義法、轉換法和集合法以及數軸來判斷和理解必要條件、充分條件與充要條件的意義。
如:命題是命題成立的××條件,則命題是條件,命題是結論。
又如:命題成立的××條件是命題,則命題是條件,命題是結論。
又如:記條件對應的集合分別為a,b則,則是的充分不必要條件;,則是的必要不充分條件。
答案:充分不必要;必要不充分;_充要_;既不充分也不必要。
題2.命題「三角形中最多有乙個內角是鈍角」的否命題是
【分析與點評】設問引路:
(1)命題中的條件是什麼?結論是什麼?(2)否命題是否定原命題中的 。
(3)量詞「最多」的否定是 。
題3.原命題:「設若則」的逆命題、否命題、逆否命題及原命題中,真命題共有個。
【分析與點評】(1)在不等式的性質中,成立的條件是什麼?()
(2)通常情況下,若,則的範圍是什麼?
(3)在原命題、逆命題、否命題、逆否命題中,真命題的個數可能是哪些?因為原命題與其逆否命題等價,所以結果只可能是0、2、4
題4.已知p,q都是r的必要條件,s是r的充分條件,q是s的充分條件,則p是s的_________條件.
【分析與點評】(1)與學生合作畫出「邏輯鏈」圖:
(2)總結規律:「單行」是充分條件或必要條件;「閉合迴路」是充要條件。
(3)追問:s是q成立的條件;r是q成立的條件。
3、要點歸納
判斷充要條件關係的四種方法:
①定義法:若,則是的充分條件,是的必要條件;若,則是的充要條件。
②利用原命題和逆否命題的等價性來確定。等價於
③利用集合的包含關係:對於集合問題,記條件、對應的集合分別為、
若,則是的充分條件,是的必要條件;
若,則是的充分不必要條件,是的必要不充分條件;
若,則是的充要條件;
若且,則是的既不充分也不必要條件;
④利用「」傳遞性.
四、範例導析
例1、寫出下列命題的逆命題、否命題與逆否命題並判斷其真假;
(1)全等三角形一定相似;
(2)末位數字是零的自然數能被5整除;
(3)已知,若且,則。
【教學處理】全部由學生板演,教師點評;
【引導分析與精講建議】
1、第(1)、(2)題,規範學生將命題寫成「若 ,則的形式,找準命題中的條件和結論。
2、第(3)題分析時,先提出以下問題
問題1:條件「且」的否定是什麼?對於複雜條件的否定,學生會誤理解為「且」。
問題2:當直接判斷乙個命題真假較困難時,我們可以從它的等價命題去判斷。如(3)的否命題真假性
例2:用「充分不必要條件」、「必要不充分條件」、「充要條件」「既不充分也不必要條件」填空。
(1)是的條件。
(2)條件是條件的條件;條件是的______條件;
(3)是的條件。(教材第9爺習題1、1第4(2)題改編)
(4)設m、n是兩個集合,則「」是「的條件。(教材第9頁習題1、1第4(4)題改編)
(5)「」是「或」 的條件。
【教學處理】要求學生獨立思考並解題,由學生闡述思考的過程和方法,教師視學生回答情況適時介入,評點糾錯。
【引導分析與精講建議】
題(1)與不等式等價的化除為乘轉化為一元二次不等式(組));不等式解集之間的包含關係是從集合的「大」「小」入手判斷);
題(2)舉反例判斷。可追問:一元二次方程的兩個根都大於3的充要條件是什麼?
題(3)正切函式的定義域是什麼?推不出的條件是 。
題(4)用韋恩圖判斷,直觀易懂。
題(5)直接判斷較困難,作如下處理:與「「」是「或」 的條件」等價的是且」是「的條件」)
例3 已知實數,設p:實數x滿足,q:實數x滿足或,且是的必要不充分條件,求實數a取值範圍。
【教學處理】學生板演,教師點評並規範解題過程。
【引導分析與精講建議】可提出以下問題與學生交流:
問題1:解一元二次不等式的步驟是什麼?在解不等式時,條件怎樣用?
其解集是什麼?
問題2:命題q:轉化為求和的交集還是並集?它們進行運算時借助什麼較直觀?
問題3:和滿足的集合分別是什麼?如何從集合的角度理解「是的必要不充分條件」?
問題4: 可否換乙個角度理解「是的必要不充分條件」?比如「是的必要不充分條件」等價於「是的充分不必要條件」。
建議:對於較好的學生還可以從二次函式在區間[-4,-2)上與x軸至多有乙個交點入手求解.
五、解題反思
1、對命題真假的判斷,真命題要加以論證,假命題要舉出反例,這是最基本的數學思維方式.在判斷命題真假的過程中,要注意簡單命題與復合命題之間的真假關係,要注意命題四種形式之間的真假關係.如診斷練(3)和例1.
2、要判定乙個命題是另外乙個命題的什麼條件,一是要分清哪個命題是條件,哪個命題是結論;二是要使兩個命題反映的知識點盡可能地接近,才易於找到兩個命題的推出或包含關係.如例3
3、充要條件的證明既要證充分性,也要證必要性.
例如:求證:關於x的方程有乙個根為-1的充要條件是.
證明:必要性:若是方程的根,求證:.
是方程的根, ,即.
充分性:關於x的方程的係數滿足,求證:方程有一根為-1.
, ,代入方程得:,
得, 是方程的乙個根.
故原命題成立.
4、反證法是一種重要的間接證法,一般在命題結論涉及「無限」的形式、「否定」的形式或「至多」、「至少」的形式時,可考慮採用反證法.反證法在很大程度上就是證明原命題的逆否命題,反證法的基本步驟是:(1)否定命題的結論(即命題的否定,要注意命題的否定和否命題的區別);(2)通過邏輯推理匯出矛盾(可以與已知矛盾、可以與公理和定義矛盾等等),從而說明原命題是正確的.
充分條件與必要條件
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