姚秀洲?于振艷
摘 要:中職學生在集合符號、集合與元素、數與數對辨析、列舉法與描述法的理解、隱含條件的挖掘等方面存在諸多誤區,本文試就學生學習集合時易犯的錯誤進行分析,理清思考脈絡,掃除障礙。
關鍵詞:中職學生 集合 學習障礙
一、分不清0、{0}、?、{?}之間的關系
在學習了空集的概念后,很多同學搞不清楚0、{0}、?、{?}之間的關系,一些同學甚至錯誤地認為0={0}=?={?}。
0、、{0}、?、{?}之間的關系如下:0為一個對象,而不是一個集合。{0}、?、{?}都為集合,其中{0}為含有一個元素0的集合,?為不含任何元素的集合,{?}為含有一個元素?的集合,這里的集合?只作為集合{?}的一個元素。由于對象與集合之間的關系為屬于和不屬于的關系,于是有0∈{0}、0?、0{?}。因為?是任何集合的子集,?是任何非空集合的真子集,故有?{0}、?{0}。雖然?是一個集合,但對于集合{?}來說它又是這個集合的一個元素,所以,?∈{?}。因{0}與{?}中的元素不同,故{0}≠{?}。
例1:{0}、{?}、{空集}是空集嗎?
分析:?中不含任何元素,但{0}、{?}、{空集}中的元素分別有數0、符號?、漢字“空集”,故它們均不是空集。
例2:下列四個關系式,①空集≠{0},②0∈{0},③空集{0}④0?,其中正確的個數是( )。
(A)4 (B) 3 (C) 2 (D) 1
分析:對于這道題目許多同學會錯誤地選擇(C),他們認為①②是正確的,③④是錯誤的。其實因為空集不含有任何元素,0不是它里面的對象,所以④的說法是正確的;另外由于?是任意集合的子集,所以③空集被包含于{0}也是對的,因此本題的正確結果是(A)。
二、集合符號錯用
如在寫實數集時,將R寫成{R}、{實數集}或{所有實數}等。R已經就是實數集了,將實數集R寫成{R}或{實數集}就都錯了。集合已經是指一組對象的全體所組成的集合,故不需再在實數前寫“所有”。
例3:設A、B、M、N為非空集合,A∩B=?,M=,,則M∩N=? 。
錯解:M∩N=?
分析:此題混淆了集合的元素和集合的子集的概念,M、N是分別由A、B的真子集構成的集合,因而M、N的元素都是集合,顯然?既是M又是N的元素。
正解:M∩N={?}
三、混淆列舉法和描述法
當集合為無限集時,一般用描述法表示集合。在用描述法表示集合時,大括號中的豎線及其左右兩邊的字母都不能省。當集合為有限集時,在元素不多的情況下,一般用列舉法表示集合。在用列舉法表示集合時,大括號中的豎線及其左右兩邊的字母必須省去。即大括號中的豎線及其左右兩邊的字母,若省則都省,若不省則都不省。
{(x,y)}={(1,2)},這個集合用下列結果表示,都為錯誤的,如:{x=1,y=2}、{(x,y)(1,2)}等。
例4:已知集合A={x2-x-6=0},B={xx2-x-6=0},判斷A與B的關系。
分析:許多學生會認為A=B={2,3},這是錯誤的。集合中元素的屬性可以是數,可以是數對,可以是方程,也可以是集合,雖然集合A、B中有相同的方程,但是集合A是用列舉法表示,集合B是用描述法表示,不同的方法導致二者里面的元素屬性是不同的。集合A的元素屬性是方程,集合B的元素屬性是數,所以集合A和B不相等,也不具備包含關系。
四、混淆數與數對
在判斷集合{y|y=x+1}與{(x,y)|y=x+1}之間的關系時,許多學生認為這兩個集合相等,其實不然。集合{y|y=x+1}是一個數集,而{(x,y)|y=x+1}是一個數對集,雖然兩個集合中都有y=x+1,但這兩個集合并不相等。一些學生在寫點集如{(1,2)}時,常寫成{1,2},這是不對的。
例5:設集合A={(x,y)x+y=3},B={(x,y)x-y=1},求A∩B,x-2
錯解:由得,從而A∩B={2,1}
分析:上述解法混淆了數集與數對集的區別,集合A、B中的元素為數對集即點集,所以A∩B={2,1}
例6:集合{y|y=x2-1}={x|y=x2-1}={(x,y)|y=x2-1}
分析:上述說法是錯誤的。集合{y|y=x2-1}與集合{x|y=x2-1}的元素都是數集,其中集合{y|y=x2-1}的元素是y,是函數y=x2-1的函數值組成的集合;而集合{x|y=x2-1}的元素是x,是函數y=x2-1的自變量的取值組成的集合,因而{x|y=x2-1}≠{x|y=x2-1}。集合{(x,y)|y=x2-1}的元素是(x,y),是有序數對,和前兩個集合的元素在屬性上有所區別。所以{y|y=x2-1}≠{x|y=x2-1}≠{(x,y)|y=x2-1}
五、分不清集合和元素
例7:若A={a,b}B={x|xA},則集合A與B的關系是()。
(A) AB (B) AB (C) A∈B (D) AB
分析:許多學生選(A),這是錯誤的。xA表明x是A的子集,由知,B是A的所有子集的集合。因而A和B的關系是元素和集合的關系,(A)和(B)顯然是錯誤的,正確結果為(C)。
例8:設為A,B,M,N非空集合,A∩B=?,,則M∩N= 。
錯解:M∩N=?
分析:此題混淆了集合的元素和集合的子集的概念,M、N是分別由A,B的真子集構成的集合,因而M、N的元素都是集合,顯然?既是M又是N的元素。
正解:M∩N={?}
(作者單位:山東省棗莊市臺兒莊區職業中等專業學校)endprint