二.例題講解:
【例1】已知集合M={x|x=m ,m∈Z},N={x|x= ,n∈Z},P={x|x= ,p∈Z},則M,N,P滿足關系
A) M=N P B) M N=P C) M N P D) N P M
分析一:從判斷元素的共性與區别入手。
解答一:對于集合M:{x|x= ,m∈Z};對于集合N:{x|x= ,n∈Z}
對于集合P:{x|x= ,p∈Z},由于3(n-1) 1和3p 1都表示被3除餘1的數,而6m 1表示被6除餘1的數,所以M N=P,故選B。
分析二:簡單列舉集合中的元素。
解答二:M={…, ,…},N={…, , , ,…},P={…, , ,…},這時不要急于判斷三個集合間的關系,應分析各集合中不同的元素。
= ∈N, ∈N,∴M N,又 = M,∴M N,
= P,∴N P 又 ∈N,∴P N,故P=N,所以選B。
點評:由于思路二隻是停留在最初的歸納假設,沒有從理論上解決問題,因此提倡思路一,但思路二易人手。
變式:設集合 , ,則( B )
A.M=N B.M N C.N M D.
解:
當 時,2k 1是奇數,k 2是整數,選B
【例2】定義集合A*B={x|x∈A且x B},若A={1,3,5,7},B={2,3,5},則A*B的子集個數為
A)1 B)2 C)3 D)4
分析:确定集合A*B子集的個數,首先要确定元素的個數,然後再利用公式:集合A={a1,a2,…,an}有子集2n個來求解。
解答:∵A*B={x|x∈A且x B}, ∴A*B={1,7},有兩個元素,故A*B的子集共有22個。選D。
變式1:已知非空集合M {1,2,3,4,5},且若a∈M,則6?a∈M,那麼集合M的個數為
A)5個 B)6個 C)7個 D)8個
變式2:已知{a,b} A {a,b,c,d,e},求集合A.
解:由已知,集合中必須含有元素a,b.
集合A可能是{a,b},{a,b,c},{a,b,d},{a,b,e},{a,b,c,d},{a,b,c,e},{a,b,d,e}.
評析 本題集合A的個數實為集合{c,d,e}的真子集的個數,所以共有 個 .
【例3】已知集合A={x|x2 px q=0},B={x|x2?4x r=0},且A∩B={1},A∪B={?2,1,3},求實數p,q,r的值。
解答:∵A∩B={1} ∴1∈B ∴12?4×1 r=0,r=3.
∴B={x|x2?4x r=0}={1,3}, ∵A∪B={?2,1,3},?2 B, ∴?2∈A
∵A∩B={1} ∴1∈A ∴方程x2 px q=0的兩根為-2和1,
∴ ∴
變式:已知集合A={x|x2 bx c=0},B={x|x2 mx 6=0},且A∩B={2},A∪B=B,求實數b,c,m的值.
解:∵A∩B={2} ∴1∈B ∴22 m?2 6=0,m=-5
∴B={x|x2-5x 6=0}={2,3} ∵A∪B=B ∴
又 ∵A∩B={2} ∴A={2} ∴b=-(2 2)=4,c=2×2=4
∴b=-4,c=4,m=-5
【例4】已知集合A={x|(x-1)(x 1)(x 2)>0},集合B滿足:A∪B={x|x>-2},且A∩B={x|1
分析:先化簡集合A,然後由A∪B和A∩B分别确定數軸上哪些元素屬于B,哪些元素不屬于B。
解答:A={x|-21}。由A∩B={x|1-2}可知[-1,1] B,而(-∞,-2)∩B=ф。
綜合以上各式有B={x|-1≤x≤5}
變式1:若A={x|x3 2x2-8x>0},B={x|x2 ax b≤0},已知A∪B={x|x>-4},A∩B=Φ,求a,b。(答案:a=-2,b=0)
點評:在解有關不等式解集一類集合問題,應注意用數形結合的方法,作出數軸來解之。
變式2:設M={x|x2-2x-3=0},N={x|ax-1=0},若M∩N=N,求所有滿足條件的a的集合。
解答:M={-1,3} , ∵M∩N=N, ∴N M
①當 時,ax-1=0無解,∴a=0 ②
綜①②得:所求集合為{-1,0, }
【例5】已知集合 ,函數y=log2(ax2-2x 2)的定義域為Q,若P∩Q≠Φ,求實數a的取值範圍。
分析:先将原問題轉化為不等式ax2-2x 2>0在 有解,再利用參數分離求解。
解答:(1)若 , 在 内有有解
令 當 時,
所以a>-4,所以a的取值範圍是
變式:若關于x的方程 有實根,求實數a的取值範圍。
解答:
點評:解決含參數問題的題目,一般要進行分類讨論,但并不是所有的問題都要讨論,怎樣可以避免讨論是我們思考此類問題的關鍵。
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