数学指导：判断充分与必要条件的常用方法

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　　充分条件与必要条件是高中阶段非常重要的数学概念，它涉及知识范围广，综合性强，能与高中任何知识相结合，有一定的深度与难度，此类题目能有力地考查学生的逻辑思维能力.那么我们如何把握和解决此类问题呢？
　　一、 定义法
　　对于“?圯”，可以简单的记为箭头所指为必要，箭尾所指为充分.在解答此类题目时，利用定义直接推导，一定要抓住命题的条件和结论的四种关系的定义.
　　例1 已知p：-2＜m＜0，0＜n＜1；q：关于x的方程x2+mx+n=0有两个小于1的正根，试分析p是q的什么条件？
　　分析 条件p确定了m，n的范围，结论q则明确了方程的根的特点，且m，n作为系数，因此理应联想到根与系数的关系，然后再进一步化简.
　　解 设x1，x2是方程x2+mx+n=0的两个小于1的正根，即0＜x1＜1，0＜x2＜1，则0＜x1+x2＜2，0＜x1?x2＜1，依韦达定理，则有0＜-m＜2，0＜n＜1，从而q?圯p.
　　而对于满足条件p的m=-1，n=，方程x2-x+=0并无实根，所以pq.
　　综上，可知p是q的必要但不充分条件.
　　点评 解决条件判断问题时，务必分清谁是条件，谁是结论，然后既要尝试由条件能否推出结论，也要尝试由结论能否推出条件，这样才能明确做出充分性与必要性的判断.
　　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≤1 B. a＜1 C. a≤1 D. 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≤-.