Mệnh đề tương đương và điều kiện cần và đủ: định nghĩa, bảng chân lí, bài tập có đáp án

Mệnh đề tương đương P tương đương Q chỉ đúng khi P và Q cùng đúng hoặc cùng sai. Định nghĩa, bảng chân lí, điều kiện cần và đủ, cách chứng minh, lỗi thường gặp và bài tập có đáp án Toán 10.

Mệnh đề tương đương và điều kiện cần và đủ: định nghĩa, bảng chân lí, bài tập có đáp án

Mệnh đề tương đương là gì?

Mệnh đề tương đương của hai mệnh đề $P$ và $Q$ là mệnh đề "$P$ khi và chỉ khi $Q$", kí hiệu $P \Leftrightarrow Q$. Mệnh đề này đúng khi $P$ và $Q$ cùng đúng hoặc cùng sai, và sai trong các trường hợp còn lại.

Định nghĩa và bảng chân lí

$P$$Q$$P \Leftrightarrow Q$
ĐúngĐúngĐúng
ĐúngSaiSai
SaiĐúngSai
SaiSaiĐúng

Xem bài: Mệnh đề kéo theo và mệnh đề đảo

Điều kiện cần và đủ

Nếu $P \Leftrightarrow Q$ đúng thì $P$ là điều kiện cần và đủ để có $Q$ (và ngược lại). Cách nói khác: "$P$ khi và chỉ khi $Q$", "$P$ nếu và chỉ nếu $Q$".

Ví dụ

Tam giác $ABC$ cân tại $A$ khi và chỉ khi $AB = AC$.
Số tự nhiên $n$ chia hết cho $2$ và $3$ khi và chỉ khi $n$ chia hết cho $6$.

Mỗi chiều của mệnh đề đều đúng nên đây là các mệnh đề tương đương.

Cách chứng minh hai mệnh đề tương đương

  1. Chứng minh chiều thuận: $P \Rightarrow Q$.
  2. Chứng minh chiều đảo: $Q \Rightarrow P$.
  3. Kết luận $P \Leftrightarrow Q$.

Những lỗi thường gặp


Bài tập thực hành

  1. Phát biểu mệnh đề "$x^2 = 4$ khi và chỉ khi $x = 2$" và xét đúng sai.
  2. Xét đúng sai: "Tứ giác là hình thoi khi và chỉ khi nó có bốn cạnh bằng nhau".
  3. Cho $P$: "$2 > 1$", $Q$: "$3 < 2$". Xét giá trị chân lí của $P \Leftrightarrow Q$.
  4. Phát biểu điều kiện cần và đủ để số tự nhiên $n$ chia hết cho $5$ (xét chữ số tận cùng).
  5. Phát biểu "Nếu $a = b$ thì $a^2 = b^2$" có tương đương với "$a = b$ thì $a^2 = b^2$ và ngược lại" không?

Đáp án

  1. Sai, vì chiều đảo đúng nhưng chiều thuận sai ($x = -2$ cũng thỏa $x^2 = 4$).
  2. Đúng, vì hai chiều đều đúng.
  3. $P$ đúng, $Q$ sai nên $P \Leftrightarrow Q$ sai.
  4. $n$ chia hết cho $5$ khi và chỉ khi chữ số tận cùng của $n$ là $0$ hoặc $5$.
  5. Không. Chiều đảo "$a^2 = b^2$ thì $a = b$" sai, chẳng hạn $a = 2$, $b = -2$.

Tổng kết

Bài học liên quan

Bài trước: Mệnh đề kéo theo và mệnh đề đảo

Bài tiếp theo: Mệnh đề chứa biến

Xem tất cả bài học chủ điểm Mệnh đề và tập hợp

Câu hỏi thường gặp

Mệnh đề tương đương đúng khi nào?

Khi hai mệnh đề $P$ và $Q$ cùng đúng hoặc cùng sai.

Điều kiện cần và đủ nghĩa là gì?

Là cả hai chiều đều đúng: $P \Rightarrow Q$ và $Q \Rightarrow P$, tức $P \Leftrightarrow Q$.

Làm sao chứng minh $P \Leftrightarrow Q$?

Chứng minh riêng chiều thuận $P \Rightarrow Q$ và chiều đảo $Q \Rightarrow P$.

Mệnh đề tương đương khác mệnh đề kéo theo thế nào?

Mệnh đề kéo theo chỉ là một chiều, còn mệnh đề tương đương đòi hỏi cả hai chiều.