集合是高中數學的最基本的概念之一.在每年的高考中必考,且以選擇題為主,難度并不大,屬高考試題中的基礎題.但它涉及到中學數學的各個環節,稍不注意,就會出錯.如何跳出出題者所挖的陷阱,是每個學生急需解決的難題.根據本人多年的教學經驗,總結出一個結論:細節決定成敗.
細節1、注意代表元的形成
【例1】 已知M={y|y=x+1},N={(x,y)|x2+y2=1},則M∩N中元素個數是 .
錯解:由y=x+1,x2+y2=1得x=0,y=1,或x=-1,y=0,有2組解,所以應填2.
錯析:上述解法把集合M、N中元素為誤認為了點集,由定勢思維考慮兩者之間的位置關系.
正解:集合M中的元素形式是數集,集合N中的元素形式是點集,數集與點集沒有公共部分.故填0個.
【例2】 設集合A={y|y=x2+1,x∈R},B={x|y=x+2},求A∩B.
錯解:顯然A={y|y≥1},B={x|y≥2}.所以A∩B=B.
錯析:錯因在于對集合中的元素不理解,集合A中的元素是y,是表示函數的值域.但集合B中的元素為x,是表示函數的定義域.
正解:A={y|y≥1},B={x|x≥0},故A∩B=A.
妙招:要認識一個集合,可從兩方面入手,一看元素,代表元什么;二看屬性.從而確定該集合表示的意義,是數集還是點集,是函數的定義域還是值域等.解決這一類問題時,一定要抓住集合中元素的形式,只有弄清了它們所具有的形式,才能準確地判斷集合間的關系,從而進行相關的運算.
細節2、檢驗集合中元素的互異性
【例3】 設A={x|x2+(b+2)x+b+1=0,b∈R},
求A中所有元素之和.
錯解1:集合A中的元素是方程的根,故由根與系數
的關系可知,兩根之和為-(b+2).
錯解2:由x2+(b+2)x+b+1=0得(x+1)(x+b
+1)=0.
當b=0時,x1=x2=-1,此時A中的元素之和為-2;
當b≠0時,x1+x2=-b-2.
錯析:上述解法犯錯誤的原因是忽視了集合中元素的特性——互異性.
正解:集合A中的元素是方程的根,由于Δ=(b+2)2-4(b+1)=b2,故當b=0時,方程有兩重根-1,由集合中元素的互異性,集合A={-1},所以元素之和為-1;當b≠0時,x1+x2=-b-2.
妙招:集合元素的確定性、互異性、無序性在解題中有重要的指導作用,若忽視這一點則差之毫厘則失之千里.因此要注意分類討論,注意求得結果后再代入檢驗.
細節3、牢記空集的特殊性
【例4】 設集合A={x|x2-5x+6=0},B={x|ax+1=0}且A∩B=B,求實數a的值.
錯解:由A={2,3},B={-1a},又A∩B=B,故BA,所以a=-12或-13.
錯析:忽視了B=.
正解:由A={2,3},B集合是方程ax+1=0的根,當a=0時,方程無根,此時集合B為空集,滿足題意;當a不為0時,B={-1a},所以a=-12或-13.綜合可得a=-12或-13或0.
妙招:解有關集合問題時,要特別注意集合是否為空集,空集是任意集合的
子集,是非空集合的真子集.如果在解題中忽略空集,容易漏解.
細節4、深刻理解補集的概念
【例5】 設全集U={2,3,a2+2a-3},A={|2a-1|,2},錯析:導致錯誤的原因是沒有考慮到AU.
正解:當a=2時,|2a-1|=3∈U,符合題意;當a=-4時,|2a-1|=9U,不符合題意.故a=2.
妙招:在解集合的諸多問題里,要注意已知條件,養成細心、規范解題的好習慣.
細節5、注意等價轉換
【例6】 設集合A={(x,y)|y+1x-1=1},B={(x,y)|(a-1)x+y=1},且M∩N=,求實數a.
錯解:集合A表示直線y=x-2上的點的集合,集合B表示直線y=(1-a)x+1
上的點的集合.又A∩B=(即兩直線平行時),故1-a=1,即a=0.
錯析:將集合A轉化為直線y=x-2上的點的集合是不等價的,它應除去點(1,
-1).
正解:集合A表示直線y=x-2上的不包括點(1,-1)的點的集合,集合B
表示直線y=(1-a)x+1上的點的集合.由A∩B=(即兩直線平行時),故
1-a=1,即a=0,或當集合B表示的直線過這個點時,也符合A∩B=,所
以把點(1,-1)代入直線y=(1-a)x+1,解得a=3.故a=0或3.
妙招:對于用集合語言敘述的問題,求解時往往需轉化為代數語言或幾何語
言,如果轉化不等價,就會導致錯誤.解題時要注意條件的充分性、必要性和充
要性,熟練三種語言的相互轉化.
細節.6、要深刻題意,尤其是符號的含義
【例7】 如圖所示,A、B是兩個非空集合,定義A-
B={x|x∈A且xB},則A
-(A-B)是下圖中的().
A.Ⅰ
B.ⅡC.Ⅲ
D.Ⅰ∪Ⅱ∪Ⅲ
錯解:因A-(A-B)表示屬于B而不屬于A,應選C.
錯析:錯解對新定義符號“-”的理解不當,導致A-(A-B)在遷移運用
時出現錯誤.
正解:A-(A-B)的正確理解應是屬于A而不屬于集合A-B,而A-B為圖
中的區域I,故A-(A-B)應為圖中的區域Ⅱ,應選B.
妙招:集合中符號語言具有抽象性,準確理解集合中符合的含義是解決問題的關鍵,對于某些新定義的集合問題,需要準確把握即時定義,理解定義中新符號的含義,“以舊帶新”實現問題的轉化.
以上就是我們在學習集合必須注意的六個細節,把握好這些細節,即可學好集合知識,就能跳出陷阱,做到“高考送分題,一分也不能少”.
(責任編輯 金 鈴)