【典型例题3】 已知ab≠0,求证:a+b=1的充要条件是a3+b3+ab-a2-b2=0.
思路分析:(1)证明题的步骤一定要规范严谨;(2)分清题目的条件与结论.
证明:先证必要性:
因为a+b=1,即b=1-a,
所以a3+b3+ab-a2-b2=a3+(1-a)3+a(1-a)-a2-(1-a)2=a3+1-3a+3a2-a3+a-a2-a2-1+2a-a2=0.
再证充分性:
因为a3+b3+ab-a2-b2=0,
即(a+b)(a2-ab+b2)-(a2-ab+b2)=0,
所以(a+b-1)(a2-ab+b2)=0.
由ab≠0,即a≠0,且b≠0,
所以a2-ab+b2≠0,只有a+b=1.
综上可知,当ab≠0时,a+b=1的充要条件是a3+b3+ab-a2-b2=0.
【典型例题4】 求关于x的方程ax2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件.
思路分析:结合一元二次方程的判别式,利用韦达定理列出不等式组求解.
解:①a=0时,方程有一个负实根.
②a≠0时,显然方程没有零根.
若方程有两个异号的实根,则a<0;
若方程有两个负实根,则
解得0<a≤1.
综上可知:若方程至少有一个负实根,则a≤1;反之,
若a≤1,则方程至少有一个负实根.
因此,关于x的方程ax2+2x+1=0至少有一个负实根的充要条件是a≤1.
点评 若令f(x)=ax2+2x+1,由f(0)=1≠0,可排除方程一个根为负根,另一根为0的情形,并要注意,不能忽视对a=0的特殊情况进行讨论.
探究四易错辨析
易错点 充分条件、必要条件与集合关系的转化不等价
【典型例题5】 已知p:A={x|x2-5x-6<0},q:B={x|-1<x<2a},且p是q的充分条件,求a的取值范围.
错解:由x2-5x-6<0,得-1<x<6.