☉江蘇省灌云縣第一中學 周井喜
對學生在學習集合與常用邏輯用語這一部分知識時,常犯的典型錯誤加以歸類解析,以幫助學生理清錯之根源,明確解題易錯點,進一步提高解題的準確性.
例1設集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0},若A∩B=B,則實數m 的值為______.
錯解:化簡集合A={2,-3},又A∩B=B,所以集合B={2},或B={-3},或B={2,-3}(顯然不適合題意,舍去).所以2m+1=0,或-3m+1=0,解得,或.故所求實數m 的值為
剖析:A∩B=B,即B?A,顯然B=?也滿足.據此可知,上述錯解的根源在于沒有考慮B=?(即對應方程無解)這種特殊情形.
正解:化簡集合A={2,-3},又A∩B=B,所以集合B=?,或B={2},或B={-3}.所以方程mx+1=0 無解,或2m+1=0,或-3m+1=0,解得m=0,或,或.故所求實數m 的值為0 或
例2已知集合{b}={x|ax2-4x+1=0}(a,b∈R),則a+b=( ).

錯解:因為{b}={x|ax2-4x+1=0}(a,b∈R),所以方程ax2-4x+1=0 有兩個相等的實數根,均為b.
剖析:因為a∈R,所以集合中的約束條件ax2-4x+1=0 不一定是關于x 的一元二次方程(當a=0 時,為一元一次方程;當a≠0 時,為一元二次方程).據此可知,上述錯解的根源在于將方程ax2-4x+1=0 看作是關于x 的一元二次方程,缺少對a=0 這種特殊情況的分析,從而導致了錯解.
正解:因為{b}={x|ax2-4x+1=0}(a,b∈R),所以方程ax2-4x+1=0 有且只有一個實根b.當a=0 時,有-4b+1=0,解得,所以;當a≠0 時,有解得,所以.故所求a+b 的值為或.故選D.
例3已知集合M={x|0<x<4},N={x|x<-1 或x>2},P={x|m-1≤x≤m+1},求分別滿足下列條件的實數m 的取值范圍:(1)P?RM;(2)N∩P=?;(3)M∪P=M.
錯解:(1)因為RM={x|x≤0 或x≥4},P={x|m-1≤x≤m+1},所以借助數軸分析知,應使m+1<0 或m-1>4?m<-1 或m>5.
故所求實數m 的取值范圍是(-∞,-1)∪(5,+∞).
(2)借助數軸分析知,應使m-1>-1 且m+1<2?0<m<1.故所求實數m 的取值范圍是(0,1).
(3)因為M∪P=M,即P?M,所以借助數軸分析知,應使m-1≥0 且m+1≤4?1≤m≤3.故所求實數m 的取值范圍是[1,3].
剖析:根據集合之間的約束條件,探求參數滿足的不等關系時,需要特別注意——具體考查不等關系中的“等號”是否能夠真正取到;否則,極易出錯.通過具體的考查判斷,可知上述第(1)、(2)題的解析,借助數軸分析得到的不等關系中應該均有“等號”,而第(3)題應該沒有“等號”.
正解:結合上述剖析易知:(1)所求實數m 的取值范圍是(-∞,-1]∪[5,+∞);(2)所求實數m 的取值范圍是[0,1];(3)所求實數m 的取值范圍是(1,3).
例4(1)命題“若a+b 是奇數,則a,b 都是奇數”的否命題是______;
(2)命題“已知a,b,c,d∈R,若a≥b,且c≥d,則a+c<b+d”的逆否命題是______.
錯解:(1)否命題是:若a+b 不是奇數,則a,b 都不是奇數;(2)逆否命題是:已知a,b,c,d∈R,若a+c≥b+d,則a<b,且c<d.
剖析:第(1)題錯在誤以為“都是”的否定是“都不是”,實際上應該是“不都是”;第(2)題錯在誤以為“a≥b,且c≥d”的否定是“a<b,且c<d”,實際上應該是“a<b,或c<d”.一般地,我們應該注意:“p 且q”的否定是“┐p或┐q”,“p 或q”的否定是“┐p 且┐q”.
正解:(1)否命題是:若a+b 不是奇數,則a,b 不都是奇數;(2)逆否命題是:已知a,b,c,d∈R,若a+c≥b+d,則a<b,或c<d.
例5設m,n 是平面α 內的兩條不同直線,l1,l2是平面β 內的兩條相交直線,則α∥β 的一個充分而不必要條件是( ).
A.m∥β 且l1∥α B.m∥l1且n∥l2
C.m∥β 且n∥β D.m∥β 且n∥l2
錯解:本題考查α∥β 的一個充分而不必要條件是什么,即考查由α∥β 能得到什么結論,但反之由這個結論不能得到α∥β.
要得到兩個平面平行,則必須是一個平面內的兩條相交直線分別與另外一個平面平行.若兩個平面平行,則一個平面內的任一直線必平行于另一個平面.
結合以上分析,易判斷知,本題應選C.
剖析:本題易錯點是混淆“p 是q 的充分不必要條件”與“p 的充分不必要條件是q”.這兩種敘述的含義是不同的,請注意:“p 的充分不必要條件是q”,等價于“q是p 的充分不必要條件”,也等價于“p 是q 的必要不充分條件”.據此可知,上述錯解的根源在于,對目標問題的等價轉化分析恰好搞反啦,從而導致了錯誤的產生.
正解:本題考查α∥β 的一個充分不必要條件是什么,即考查由什么條件能得到α∥β,但反之由α∥β 不能得到這個條件.
要得到兩個平面平行,則必須是一個平面內的兩條相交直線分別與另外一個平面平行.若兩個平面平行,則一個平面內的任一直線必平行于另一個平面.
結合以上分析,易判斷知,本題應選B.
例6已知命題p:方程x2+mx+1=0 有兩個相異負根,命題p:方程4x2+4(m-2)x+1=0 無實根.若命題“p 且q”為假命題,命題“p 或q”為真命題,求實數m 的取值范圍.
錯解:對于命題?m>2,即p 為“m>2”.
對于命題q:Δ<0?16(m-2)2-16<0?m2-4m+3<0?1<m<3,即q 為“1<m<3”.
因為“p 且q”為假,“p 或q”為真,所以p 真q 假.所以
故所求實數m 的取值范圍是[3,+∞).
剖析:因為“p 且q”為假,是指p 和q 至少有一個為假,而“p 或q”為真,是指p 和q 至少有一個為真,所以約束條件“p 且q”為假,“p 或q”為真,即就是“p 與q 一真一假”.據此易知,上述錯解中得到——所以p 真q假,存在問題,因為缺少p 假q 真這種情況.
正解:對于命題p 和q 的等價轉化,同錯解(具體過程,略).
因為“p 且q”為假,“p 或q”為真,所以p 與q 一真一假.具體討論如下:
綜上,可得1<m≤2 或m≥3.故所求實數m 的取值范圍是(1,2]∪[3,+∞).
總之,認真學習有關集合與常用邏輯用語常見錯誤類型,不但有利于提高對教材知識的到位認識,而且有利于積累解題經驗,有效避免一些差錯的產生,提升解題思維能力!