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2023
年高
数学
集合
中的
另类
空集
指导
集合中的“另类〞——空集
集合是高中数学的一个根底知识,与今后所要学习的许多内容有着紧密的联系,同时,集体又作为一种数学思想、数学工具渗透到其他的学科之中,空集——集合中的一个特殊集合,往往在解题中被无视,本文通过几例来说明空集的重要性,从而进一步加深了集合的概念和性质。
一、因混淆空集的概念而忽略空集
空集,顾名思义,即不含有任何元素的集合,用符号表示。这里有几个概念容易混淆,需要明确:,,。表示空集。表示只含一个元素的单元素集合。表示只含有一个元素0的单元素集合。
虽然中没用元素,但作为集合来说,是含有一个元素的,所以;又“空集是任何集合的子集〞,所以;根据“空集是任何非空集合的真子集〞,又可得。由此可见,在与之间,我们可用四个符号“〞、“〞、“〞、“〞中的任意一个把它们连结起来。
例1 给出以下关系:①;②;③;④;⑤;⑥0;⑦;⑧;⑨0;⑩。其中正确的选项是__________。
解析:明确哪些是元素,哪些是集合,以及元素与集合之是用“〞符号,集合与集合之间用“〞“〞“=〞,易知其中①④⑤⑥⑦正确。
例2 假设,A=,,那么〔 〕
A. B.
C. D.
解析:因为为P、Q的交集,可知,,而在集合A、B中只是其中的一个元素,那么有。正确答案为B。
二、因未注意空集的特殊性而无视空集
空集是一个特殊的集合,它不含任何元素,是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。显然,空集与任何集合的交集为空集,与任何集合的并集仍为这个集合。当题设条件中隐含空集条件时,极易被忽略,从而引发解题失误。
例3 集合,,且,求实数组成的集合C。
解析:当时,。
当时,,由可知或2。
综上可得或1或2,即。