高中數學必修一集合錯題剖析

2022-02-26 02:06:21 字數 4546 閱讀 2061

錯解剖析得真知(一)

第一章集合與常用邏輯用語

§1.1 集合的概念與運算

一、知識導學

1.集合:一般地,一定範圍內某些確定的、不同的物件的全體構成乙個集合.

2.元素:集合中的每乙個物件稱為該集合的元素,簡稱元.

3.子集:如果集合a的任意乙個元素都是集合b的元素(若則),則稱

集合a為集合b的子集,記為ab或ba;如果ab,並且ab,這時集合a稱為集合b的真子集,記為ab或ba.

4.集合的相等:如果集合a、b同時滿足ab、ba,則a=b.

5.補集:設as,由s中不屬於a的所有元素組成的集合稱為s的子集a的補集,記

為 .6.全集:如果集合s包含所要研究的各個集合,這時s可以看做乙個全集,全集通常

記作u.

7.交集:一般地,由所有屬於集合a且屬於b的元素構成的集合,稱為a與b的交集,

記作ab.

8.並集:一般地,由所有屬於集合a或者屬於b的元素構成的集合,稱為a與b的並

集,記作ab.

9.空集:不含任何元素的集合稱為空集,記作.

10.有限集:含有有限個元素的集合稱為有限集.

11.無限集:含有無限個元素的集合稱為無限集.

12.集合的常用表示方法:列舉法、描述法、圖示法(venn圖).

13.常用數集的記法:自然數集記作n,正整數集記作n+或n,整數集記作z,有理數集記作q,實數集記作r.

二、疑難知識導析

1.符號,,,,=,表示集合與集合之間的關係,其中「」包括「」和「=」兩種情況,同樣「」包括「」和「=」兩種情況.符號,表示元素與集合之間的關係.要注意兩類不同符號的區別.

2.在判斷給定物件能否構成集合時,特別要注意它的「確定性」,在表示乙個集合時,要特別注意它的「互異性」、「無序性」.

3.在集合運算中必須注意組成集合的元素應具備的性質.

4.對由條件給出的集合要明白它所表示的意義,即元素指什麼,是什麼範圍.用集合表示不等式(組)的解集時,要注意分辨是交集還是並集,結合數軸或文氏圖的直觀性幫助思維判斷.空集是任何集合的子集,但因為不好用文氏圖形表示,容易被忽視,如在關係式中,b=易漏掉的情況.

5.若集合中的元素是用座標形式表示的,要注意滿足條件的點構成的圖形是什麼,用數形結合法解之.

6.若集合中含有引數,須對引數進行分類討論,討論時既不重複又不遺漏.

7.在集合運算過程中要借助數軸、直角座標平面、venn圖等將有關集合直觀地表示出來.

8.要注意集合與方程、函式、不等式、三角、幾何等知識的密切聯絡與綜合使用.

9.含有n個元素的集合的所有子集個數為:,所有真子集個數為:-1

三、經典例題導講

[例1] 已知集合m=,n=,則m∩n=( )

a.(0,1),(1,2) b.

c. d.

錯解:求m∩n及解方程組得或 ∴選b

錯因:在集合概念的理解上,僅注意了構成集合元素的共同屬性,而忽視了集合的元素是什麼.事實上m、n的元素是數而不是實數對(x,y),因此m、n是數集而不是點集,

m、n分別表示函式y=x2+1(x∈r),y=x+1(x∈r)的值域,求m∩n即求兩函式值域的交集.

正解:m==, n==.

∴m∩n=∩=, ∴應選d.

注:集合是由元素構成的,認識集合要從認識元素開始,要注意區分、、,這三個集合是不同的.

[例2] 已知a=,b=且a∪b=a,求實數a組成的集合c.

錯解:由x2-3x+2=0得x=1或2.

當x=1時,a=2, 當x=2時,a=1.

錯因:上述解答只注意了b為非空集合,實際上,b=時,仍滿足a∪b=a.

當a=0時,b=,符合題設,應補上,故正確答案為c=.

正解:∵a∪b=a ∴ba 又a==

∴b=或 ∴c=

[例3]已知ma,nb, 且集合a=,b=,又c=,則有: ( )

a.m+na b. m+nb d. m+n不屬於a,b,c中任意乙個

錯解:∵ma,∴m=2a,a,同理n=2a+1,az, ∴m+n=4a+1,故選c

錯因是上述解法縮小了m+n的取值範圍.

正解:∵ma, ∴設m=2a1,a1z, 又∵n,∴n=2a2+1,a2 z ,

∴m+n=2(a1+a2)+1,而a1+a2 z , ∴m+nb, 故選b.

[例4] 已知集合a=,集合b=.若ba,求實數p的取值範圍.

錯解:由x2-3x-10≤0得-2≤x≤5.

欲使ba,只須

∴ p的取值範圍是-3≤p≤3.

錯因:上述解答忽略了"空集是任何集合的子集"這一結論,即b=時,符合題設.

正解:①當b≠時,即p+1≤2p-1p≥2.

由ba得:-2≤p+1且2p-1≤5.

由-3≤p≤3.

∴ 2≤p≤3

②當b=時,即p+1>2p-1p<2.

由①、②得:p≤3.

點評:從以上解答應看到:解決有關a∩b=、a∪b=,ab等集合問題易忽視空集的情況而出現漏解,這需要在解題過程中要全方位、多角度審視問題.

[例5] 已知集合a=,b=.若a=b,求c的值.

分析:要解決c的求值問題,關鍵是要有方程的數學思想,此題應根據相等的兩個集合元素完全相同及集合中元素的確定性、互異性,無序性建立關係式.

解:分兩種情況進行討論.

(1)若a+b=ac且a+2b=ac2,消去b得:a+ac2-2ac=0,

a=0時,集合b中的三元素均為零,和元素的互異性相矛盾,故a≠0.

∴c2-2c+1=0,即c=1,但c=1時,b中的三元素又相同,此時無解.

(2)若a+b=ac2且a+2b=ac,消去b得:2ac2-ac-a=0,

∵a≠0,∴2c2-c-1=0,

即(c-1)(2c+1)=0,又c≠1,故c=-.

點評:解決集合相等的問題易產生與互異性相矛盾的增解,這需要解題後進行檢驗.

[例6] 設a是實數集,滿足若a∈a,則a,且1?a.

⑴若2∈a,則a中至少還有幾個元素?求出這幾個元素.

⑵a能否為單元素集合?請說明理由.

⑶若a∈a,證明:1-∈a.

⑷求證:集合a中至少含有三個不同的元素.

解:⑴2∈a ? -1∈a ? ∈a ? 2∈a

∴ a中至少還有兩個元素:-1和

⑵如果a為單元素集合,則a=

即=0該方程無實數解,故在實數範圍內,a不可能是單元素集

⑶a∈a ? ∈a ? ∈a?a,即1-∈a

⑷由⑶知a∈a時,∈a, 1-∈a .現在證明a,1-, 三數互不相等.①若a=,即a2-a+1=0 ,方程無解,∴a≠

②若a=1-,即a2-a+1=0,方程無解∴a≠1-

③若1- =,即a2-a+1=0,方程無解∴1-≠.

綜上所述,集合a中至少有三個不同的元素.

點評:⑷的證明中要說明三個數互不相等,否則證明欠嚴謹.

[例7] 設集合a=,集合b=,試證:ab.

證明:任設∈a,

則==(+2)2-4(+2)+5 (∈n+),

∵ n∈n*,∴ n+2∈n*

∴ a∈b故     ①

顯然,1,而由

b==知1∈b,於是a≠b     ②

由①、② 得ab.

點評:(1)判定集合間的關係,其基本方法是歸結為判定元素與集合之間關係.

(2)判定兩集合相等,主要是根據集合相等的定義.

四、典型習題導練

1.集合a=,b=,則a∩b的非空真子集的個數為(  )

a.16 b.14 c.15d.32

2.數集中的x不能取的數值的集合是(  )

a.b. c.d.

3. 若p=,q=,則p∩q等於( )

a.p   b.q c.   d.不知道

4. 若p=,q=,則必有( )

a.p∩q=   b.p q c.p=q     d.p q

5.若集合m={},n=,則mn= ( )

a.        b.

c.        d.

6.已知集合a=,若a∩r+=,則實數m的取值範圍是

7.(06高考全國ii卷)設,函式若的解集為a,,求實數的取值範圍.

8.已知集合a=和b=滿足

a∩b=,a∩b=,i=r,求實數a,b的值.

§1.2.常用邏輯用語

一、知識導學

1.邏輯聯結詞:「且」、「或」、 「非」分別用符號「」「」「」表示.

2.命題:能夠判斷真假的陳述句.

3.簡單命題:不含邏輯聯結詞的命題

4.復合命題:由簡單命題和邏輯聯結詞構成的命題,復合命題的基本形式:p或q;p且q;非p

5.四種命題的構成:原命題:若p則q; 逆命題:若q則p;否命題:若p 則q ;逆否命題:若q 則p.

6.原命題與逆否命題同真同假,是等價命題,即「若p則q」「若q 則p 」 .

7.反證法:欲證「若p則q」,從「非q」出發,匯出矛盾,從而知「若p則非q」為假,即「若p則q」為真 .

8.充分條件與必要條件:

①pq :p是q的充分條件;q是p的必要條件;

②pq :p是q的充要條件 .

9.常用的全稱量詞:「對所有的」、「 對任意乙個」「 對一切」「 對每乙個」「任給」等;並用符號「」 表示.含有全稱量詞的命題叫做全稱命題.

高中數學必修一集合知識點梳理

高中數學必修1知識點 1.1.1 集合的含義與表示 1 集合的概念 把某些特定的物件集在一起就叫做集合.2 常用數集及其記法 表示自然數集,或表示正整數集,表示整數集,表示有理數集,表示實數集.3 集合與元素間的關係 物件與集合的關係是,或者,兩者必居其一.4 集合的表示法 自然語言法 用文字敘述的...

高中數學必修一集合知識點總結大全

高中數學必修1知識點 集合第一章集合與函式概念 1.1.1 集合的含義與表示 1 集合的概念 把某些特定的物件集在一起就叫做集合.2 常用數集及其記法 表示自然數集,或表示正整數集,表示整數集,表示有理數集,表示實數集.3 集合與元素間的關係 物件與集合的關係是,或者,兩者必居其一.4 集合的表示法...

高中數學必修一集合知識點總結大全

高中數學必修1知識點 集合第一章集合與函式概念 1.1.1 集合的含義與表示 1 集合的概念 把某些特定的物件集在一起就叫做集合.2 常用數集及其記法 表示自然數集,或表示正整數集,表示整數集,表示有理數集,表示實數集.3 集合與元素間的關係 物件與集合的關係是,或者,兩者必居其一.4 集合的表示法...