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摘 要 本文中首先给出充要条件的概念及一些判断方法;然后根据具体实例找出学生对充要条件判断失误的原因,接着给出一个容易忽略的题型,一题多用,最后讲到另一 种特例,挖掘题目中的隐含条件,并将之推广到整个中学数学的教学过程中。
关键词 充分条件 必要条件 充要条件 等价
一、关于充要条件的概念
若p€H!q,则称p是q的充分条件,q是p的必要条件
若p€H#q,则称p是q的充要条件
若p€H!q,且q≠>p则称p是q的充分不必要条件
若p≠>q,且p€H!q则称p是q的必要不充分条件
若q<≠>p,则称p是q的既不充分也不必要条件
二、教师如何教
充要条件的判断,是近年来高考和会考试卷中的热门题,也是学生学习的难点。结合解析几何和高中试验课本数学第1册关于充要条件的内容,现归纳出如下三种解法:
1、定义法
(1)若A€H!B则A是B的充分条件,B是A的必要条件。
(2)若A€H!B且B≠>A,则A是B的充分非必要条件;B是A的必要非充分条件。
(3)若A€H#B,则A是B的充要条件。
(4)若A≠>B且B≠>A,则A既非B的充分条件,也非B的必要条件。
2、逆否法(命题法)
(1)若A€H!B,则A是B的必要条件;B是A的充分条件。
(2)若A€H!B且B≠>A,则A是B的必要非充分条件;B是A的充分非必要条件。
(3)若A€H#B,则A是B的充分条件。
(4)若A≠>B且B≠>A,则A既非B的充分条件,也非B的必要条件。
3、集合法
记条件A、B对应的集合分别为A、B,则有
(1)若A€H誃(或B€H誂),则A是B的充分条件,B是A的必要条件。
(2)若A€H袯(或B€H誂),则A是B的充分非必要条件;B是A的必要非充分条件。
(3)若A=B(或B=A即B€H誂且A€H誃),则A是B的充要条件。
三、如何在实际中应用
其实充要条件不仅仅是就题论题,还可以“一题多用”。
命题 已知A,B是△ABC的两个内角,则sinA>sinB€H#AB>。设R是△ABC外接圆的半径,sinA>sinB€H#2RsinA>2RsinBa>bA>B命题为真。
利用上述命题,有时可以比较方便地解决一些三角形的问题。
四、在整个教学过程中如何教,应用此理论
在高中数学课本中,介绍了“充分条件”和“必要条件”的概念,教学上往往是局限于能判断给定命题中条件的充分性或必要性。实际上,有许多题目本身并未出现“充分条件”和“必要条件”的字样,但在解题思考中,自觉应用“充分条件”,“必要条件”的概念,却成为加深理解,避免误入歧途的重要保证。学生在解题思考中经常会因忽视“充分条件”和“必要条件”的应用而导致错解。
例1已知:2≤a+b≤4, 1≤a-b≤2,求4a-2b的范围?
错解 由题设条件2≤a+b≤4 (1), 1≤a-b≤2 (2)
则(1)+(2)得 3≤2a≤6,即6≤4a≤12 (3),
由(2)得 -2≤-a+b-≤1 (4), (1)+(4) 得 0≤2b≤3,
即 -3≤-2b≤0 (5),(3)+(5) 得 3≤4a≤-2b≤12.
分析 本题的正确答案为54a-2b10。而上面解法的每个步骤,都应用了不等式的性质,却为什么得到错误的答案呢?错误的根本原因,是没有运用“充分条件”和“必要条件”的概念,区分不等式的性质中,哪些可以用来解不等式,而哪些可以用来证明不等式。
证明不等式(或等式),只要求每一步的结论是前提的必要条件;但解不等式(或方程)要求的是同解过程,即必须是:“充分且必要”条件,不能只是必要条件。
正解 令4a-2b=m(a+b)+n(a-b),易得m=1,n=3
1≤a-b≤2, 3≤3(a-b)≤6 (1) 又 2≤a+b≤4 (2)
(1)+(2)得 5≤4a≤-2b≤10
上述例题错解在学生的解题中是经常可以见到的,这样的例子很多。题目本身并未现“充分条件”或“必要条件”的字样,但整个解题过程却都要应用它进行思考,可见它的重要性。
参考文献:
[1]王辉.中学特级教师教学思想与方法[M].东南大学出版社,2002.
[2]鲍曼.中学数学方法论[M].哈尔滨工业大学出版社,2002.
[3]濮安山.中学数学教学论[M].哈尔滨工业大学出版社,2002.
[4]范长如.充分条件和必要条件的判断[J].数学通讯,2003(5).
[5]刘婷.论文可以这样写[J].中学数学教学参考,2004(3).
[6]徐照武.一个充要条件及其应用[J].数学通讯,2002(10).
(作者单位:湖北省襄阳职业技术学院)
关键词 充分条件 必要条件 充要条件 等价
一、关于充要条件的概念
若p€H!q,则称p是q的充分条件,q是p的必要条件
若p€H#q,则称p是q的充要条件
若p€H!q,且q≠>p则称p是q的充分不必要条件
若p≠>q,且p€H!q则称p是q的必要不充分条件
若q<≠>p,则称p是q的既不充分也不必要条件
二、教师如何教
充要条件的判断,是近年来高考和会考试卷中的热门题,也是学生学习的难点。结合解析几何和高中试验课本数学第1册关于充要条件的内容,现归纳出如下三种解法:
1、定义法
(1)若A€H!B则A是B的充分条件,B是A的必要条件。
(2)若A€H!B且B≠>A,则A是B的充分非必要条件;B是A的必要非充分条件。
(3)若A€H#B,则A是B的充要条件。
(4)若A≠>B且B≠>A,则A既非B的充分条件,也非B的必要条件。
2、逆否法(命题法)
(1)若A€H!B,则A是B的必要条件;B是A的充分条件。
(2)若A€H!B且B≠>A,则A是B的必要非充分条件;B是A的充分非必要条件。
(3)若A€H#B,则A是B的充分条件。
(4)若A≠>B且B≠>A,则A既非B的充分条件,也非B的必要条件。
3、集合法
记条件A、B对应的集合分别为A、B,则有
(1)若A€H誃(或B€H誂),则A是B的充分条件,B是A的必要条件。
(2)若A€H袯(或B€H誂),则A是B的充分非必要条件;B是A的必要非充分条件。
(3)若A=B(或B=A即B€H誂且A€H誃),则A是B的充要条件。
三、如何在实际中应用
其实充要条件不仅仅是就题论题,还可以“一题多用”。
命题 已知A,B是△ABC的两个内角,则sinA>sinB€H#AB>。设R是△ABC外接圆的半径,sinA>sinB€H#2RsinA>2RsinBa>bA>B命题为真。
利用上述命题,有时可以比较方便地解决一些三角形的问题。
四、在整个教学过程中如何教,应用此理论
在高中数学课本中,介绍了“充分条件”和“必要条件”的概念,教学上往往是局限于能判断给定命题中条件的充分性或必要性。实际上,有许多题目本身并未出现“充分条件”和“必要条件”的字样,但在解题思考中,自觉应用“充分条件”,“必要条件”的概念,却成为加深理解,避免误入歧途的重要保证。学生在解题思考中经常会因忽视“充分条件”和“必要条件”的应用而导致错解。
例1已知:2≤a+b≤4, 1≤a-b≤2,求4a-2b的范围?
错解 由题设条件2≤a+b≤4 (1), 1≤a-b≤2 (2)
则(1)+(2)得 3≤2a≤6,即6≤4a≤12 (3),
由(2)得 -2≤-a+b-≤1 (4), (1)+(4) 得 0≤2b≤3,
即 -3≤-2b≤0 (5),(3)+(5) 得 3≤4a≤-2b≤12.
分析 本题的正确答案为54a-2b10。而上面解法的每个步骤,都应用了不等式的性质,却为什么得到错误的答案呢?错误的根本原因,是没有运用“充分条件”和“必要条件”的概念,区分不等式的性质中,哪些可以用来解不等式,而哪些可以用来证明不等式。
证明不等式(或等式),只要求每一步的结论是前提的必要条件;但解不等式(或方程)要求的是同解过程,即必须是:“充分且必要”条件,不能只是必要条件。
正解 令4a-2b=m(a+b)+n(a-b),易得m=1,n=3
1≤a-b≤2, 3≤3(a-b)≤6 (1) 又 2≤a+b≤4 (2)
(1)+(2)得 5≤4a≤-2b≤10
上述例题错解在学生的解题中是经常可以见到的,这样的例子很多。题目本身并未现“充分条件”或“必要条件”的字样,但整个解题过程却都要应用它进行思考,可见它的重要性。
参考文献:
[1]王辉.中学特级教师教学思想与方法[M].东南大学出版社,2002.
[2]鲍曼.中学数学方法论[M].哈尔滨工业大学出版社,2002.
[3]濮安山.中学数学教学论[M].哈尔滨工业大学出版社,2002.
[4]范长如.充分条件和必要条件的判断[J].数学通讯,2003(5).
[5]刘婷.论文可以这样写[J].中学数学教学参考,2004(3).
[6]徐照武.一个充要条件及其应用[J].数学通讯,2002(10).
(作者单位:湖北省襄阳职业技术学院)