不能忘怀的“空集”

(整期优先)网络出版时间:2012-12-22
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不能忘怀的“空集”

郑少藩

广东汕头市实验学校郑少藩(515041)

高中集合中的空集“”如同小学一年级中的“0”,感到抽象难以捉摸,在应用中很容易出错,下面就空集的概念、性质、与其他集合的关系方面对空集“”作进一步探索.

一、空集的概念

不含任何元素的集合叫做空集.

很多同学认为“空集”就是空的,就是没有,以为,这是不对的.实际上,空集是没有(不含)任何元素的集合,这里没有的是元素而不是集合.

二、空集的性质

空集是任何集合的子集;是任何非空集合的真子集.

在集合的关系中,很多同学认为是“=”,这是不对的,应该是“”或“”,即的元素,因此,正确;是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,而是非空集合,因此都正确.下面看一例子:

例1在中表示空集的是________.

解析:(1)和(2)是很多同学初学时容易出现的对空集的错误表示法.对于(3),不要认为>3m>m而判定{xl3m<x<m}是空集,当m<时,显然,3m>m是不成立的.在(4)中,不论a为何实数,总有a+2>a,故原集合是空集.对于(5),在实数范围内找不到平方等于-1的数,故原集合为空集,因此,正确答案是:(4)(5).

三、空集性质的应用

空集是一个特殊的重要集合,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.当题设中隐含有空集参考的集合关系时,其特殊性是很容易被忽视的,从而引发解题失误.因此,遇到这种情形时要加倍注意,如设B是给定的非空集合,则条件中若有“”时,必须首先考虑的情形,即分两种情形讨论.下面通过例题加以说明.

例2已知集合求实数p的范围.

分析:因为,所以在解题中要注意集合B是否等于.

解:(1)当是.

(2)当,方程x2-x+p=0存在两个正实根.

由x1+x2=1>0,,且x1.x2=p>0,解得0<p≤1/4.

综上所述,可得实数p的取值范围为{plp>0}.

例3已知,求实数a组成的集合c.

分析:由可知集合有多种情形,需分类讨论.

解:由x2-3x+2=0解得x=1或x=2,

∴(1)当时,即方程ax-2=0无解,此时a=0;

(2)当时,则B={1},或B{2},

当B{1}时,有a-2=o,得出a=2;

当B{2}时,有2a-2=0,得出a=1;

综上所述,适合题意的实数组成的集合C={o,1,2,}.

练兵场:

1.已知,求B.

2.已知集合求实数a的值.

参考答案:.