高考数学复习点拨:数学思想方法在集合中的应用.doc 数学思想方法在集合中的应用 集合中蕴含着丰富的数学思想方 法,在解有关集合问题时若能充分运用这些数学思想方法,常可使许多问题获得简洁、巧妙的解决.下面将集合中常见的数学思想方法举例说明,以供参考. 一、数形结合的思想方法 数形结合思想,是将抽象的数学语言与直观、具体的图形结合起来,通过“数”与形的相互转化,达到化难为易,化繁为简的目的.集合中常用的手段是数轴法和韦恩图法.[来源:学+科+网][来源:Z,xx,k.Com] 例1 设集合M={ ∣ },N={ ∣ },若M N=N,求实数 的取值范围.[来源:学|科|网] 解:由M N=N得N M,故当N= , 时, 成立; 当 时,由图中数轴所示,[来源:学&科&网Z&X&X&K] 可得 ,解之得 .[来源:Z.xx.k.Com] 综上所述可知所求实数 的取值范围为{ ∣ 2}. 评注:应用数轴解答有 关集合问题时,应先画出数轴,然后依据题目的条件将集合准确地在数轴上表示出来,再借助数轴的直观性,从而使抽象的集合问题 的解答过程简捷、巧妙、形象、 直观.[来源:学科网] 例2 已知集合A、B、C为非空集合,M=A∩C ,N=B∩C, P=M∪N,则 ( )[来源:学科网] A.一定有C∩P=C, B.一定有C∩P=P, C.一定有C∩P=C∪P, D.一定有C∩P= , 解:如图3,M=A∩C,N=B∩C, [来源:学科网ZXXK] P=M∪N,则必有M∪N C, 即P C , ∴ C∩P=P, 选B.[来源: 学科网ZXXK] 评注:对于涉及的集合个数、信息较多或对于未给元素的抽象集合,研究其关系或运算时, 常可考虑用韦恩图求解. 二、分类讨论思想 分类讨论的思想是一种重 要的思想方法,也是一种基本的解题策略.就是化整为零,各个击破的解题手段,使 问题变得条理清晰、层次分明、易于解决. 例3设集 合A={ ∣ },B={ ∣ }, 若 , 求实数 的取值范围. 解:由 ,得A= { ∣ }.[来源:学科网ZXXK][来源:Zxxk.Com][来源:学。科。网] 在集合B中, . (1)当 =0时, =-2 ,则B=R,满足 ; (2)当 0时, .[来源:Zxxk.Com] ① 若 <0,则B={ ∣ },这与 矛盾. ②若 >0,则B={ ∣ },为使 ,只要 即可,[来源:学科网] 解得 . 综上所述,实数 的取值范围是{ ∣ }. 评注:分类讨论是解决集合问题的常用方法. 但在分类时, 必须要统一
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,简明扼要,做到不重不漏. 三、方程思想 方程思想是中学数学最基本、最重要的数学思想.就是从分析问题的数量关系入手,把变量之间的关系用方程的关系来反映,然后通过 解方程或对方程进行讨论的方法,使问题得到解决. 例4 已知全集U={1,2,4, 6,8},集合A={8,m, n,p},B={1,mn,mp,np},且A=B,求 A. 解:∵ A=B[来源:学科网] ∴ .由② 得mnp=8 .又m、n、p U ,且m、n、p互异,故m、n、p中不能有6,只能分别为1、 2、4(顺序不定),显然1、2、4也是①的解.[来源:学。科。网Z。X。X。K] ∴A= {1,2,4,8} 即 A={6}. 评注:本题利用两个集合(有限集)的性质解集合相等的问题,其实质就是用方程的 思想和方法,即从A=B中找出两个独立的等量关系,要注意排除与集合元素互异性或题设相矛盾的情况.[来源:学+科+网] 四、划归与转化思想 在处理数学问题时,通过某种变换或划归把复杂问题简单化,把陌生问题转化为熟悉问题,从而使得原问题得到解决.[来源:学科网ZXXK] 例5 已知 {( , )∣ },A={( , )∣ }, B= {( , )∣ },求 解:集合 {( , )∣ }是平面上所有点的集合;集合A是直线 上的点的集合;集合B是直线 上的点的集合,但要除去点(1,0);而 表示点(1,0)以及平面上除了直线 上的所有点以外的所有点,所以 对应的元素为(1,0), 即 ={(1,0)}. 评注:数学语言通常包括文字语言、符号语言、和图形语言等,在处理集合问题时 ,我们经常需要将这几种语言进行转化,但在相互转化的过程中要注意转化的等价性.