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教学科研

求集合问题的几个注意点 淮安市楚州中学
张步高

[  ] 集合是数学中最基本的概念之一,集合内容更是高中数学的基础内容,针对学习集合知识时,学生易忽略之外,本文拟结合教学实践来作一点探讨。

[关键词] 集合    元素    互异性    空集

 

集合是高中数学中一个重要的概念,它具有高度的抽象性和严谨性,在学习集合知识时,我们不仅要深刻理解集合的概念,掌握运算的技巧,还要解决好以下几个问题。

一、注意分清集合的代表元素

用描述法表示集合的一般形式为{x x 具有公共属性},其竖线前面的x称为集合的代表元素。在解集合问题时,先要弄清该集合的代表元素是什么,否则就会陷入困境或误入歧途。

1、若P={y y=x2+1,xR } ,Q={ y y=x2-1,xR }  PQ=___________.

本题学生容易填Φ,原因是没能弄清集合中的代表元素,会误解成是求二次函数y=x2+1y=x2-1的交点,事实上,PQ表示的都是二次函数的值域,由P={y y1},Q={ y y-1 },PQ=P,故填{ y y1,yR }.

2、若A={y y=-2x2+3, xR },B={x y= , xR } ,AB=__________.

本题学生会弄错集合中代表元素,以为集合A与集合B都是求函数的值域,其实,前一个求的是函数的值域,后一个求的是函数的定义域。

A={y y3yR },B={ x x 2xR },得AB={ x 2 x3, xR } .

二、注意集合元素的互异性

集合元素的互异性就是集合中的元素各不相同,在解题中我们常常会忽略这一点,以致造成解题的错误。

3、已知A={a},B={1,a2},A B,求不等式x2-2ax-3>0的解集。

错解:∵ A B

a=1a= a2

a=1a=0

a=1时, x2-2ax-3>0的解集为{ x x<-1x>3 }

a=0时,x2-2ax-3>0的解集为{ x x<- x> }.

至此,不少同学认为大功告成,实际上由A B确定出的a=1a=0能保证集合B的互异性吗?将a=1代入时会发现与集合的互异性矛盾,应舍去,将a=0代入可得B={1,0},故所求不等式的解集为{ x x<- x> }

在给出集合的运算或集合的关系,求待定字母时,容易产生与元素互异性相矛盾的增解,需要进行解题时的检验与反思,以确保解题的准确无误。

三、注意明确空集的特殊性

空集是一个特殊的集合,它不含任何元素,具有以下一些性质:Φ A, Φ  A(A≠Φ) ,我们在求解集合问题时常常因忽略这些性质而造成求解错误,因此在解题中应引起高度重视。

4、设A={x x2-4x+3=0, xR }   B={ x 2x2-ax+2=0, xR }, AB=A,a的值。

解:∵A={ x x2-4x+3=0, xR }

    A={1,3}

    AB=A

    B A

    x=1代入方程2x2-ax+2=0a=4

    此时B={1},满足B A

    x=3代入方程2x2-ax+2=0a=

    此时B={ 3}不满足B A

至此不少同学会认为a的值为4,其实这个结果是不对的,因为B可能是Φ,即方程2x2-ax+2=0无实根,故由△<0,得-4<a<4, 也有B A符合题意(这是很容易忽略的),所以符合题意的a的值为-4<a4.

5、设A={x x2-4x+3<0, xR },B={ x a<x<2a ,aR }BA=B,a的取值范围

错解:∵若BA=B

     B A

     又∵A={ x 1<x<3, xR }, B={ x a<x<2a ,aR }

   

    a的范围为[1, ].

 本题学生忽略了当a0B=Φ的情况 ,所以本题a范围应是(-,0][1, ].

四、注意树立以形助数的解题意识

抽象的集合问题通过图形的直观来加以表示,不仅可以准确地显示各个集合间的关系,有时各个集合的元素也随之确定下来,便于我们用形象思维实现解题。

6、设∪={(x,y) xR,yR },A={(x,y) =1},B={(x,y) y=x+1}CuAB

解:A= {(x,y) y=x+1,x1}它表示直线y=x+1去掉点(1,2)的全体点的集合。

如图1所示,易得CuAB={(1,2)}.

关于点集问题,常常可以将其转化为平面直角坐标系上的图形来加以研究,直观形象,简捷明了。

 

求集合问题的几个注意点

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