数学思想在集合解题中的应用
一、转化与化归思想
【例1】已知集合A={2,3,5,6,8},B={l,3,5,7, 10}.集合C满足:①若将C中的各元素均减2,则新集合C1就变为A的一个子集;②若将C中的各元素均加3,则新集合C2就变为B的一个子集;③C中的元素可以是一个一元二次方程的两不等实根,试据以上条件,用列举法表示集合C.
【解析】条件③即就是集合C中的元素个数为2.将①换一种说法,即若将A中的各个元素均加2,得新集合Al,则CA1,即C4,5,7,8,10};将②换一种说法,即若将B中的各个元素均减3,得新集合B2,则CB2,即C{-2,0,2,4,7,于是C(4,5,7, 8,lO} 一2,0,2,4,7)=4,7}.又由条件③知,集合C中的元素恰有两个,于是C={4,7}.
二、数形结合的思想
【例2】设全集 若 , , ,求集合 、
【分析】画出韦恩图,由图不难看出 , .
【例3】(1)已知U为全集,集合M、N U,若M∩N=N,则 ( )
A.CUMCUN; B.M∈CUN. C.CUM∈CUN D.MCUN
(2)设U是全集,集合P、Q满足P Q,则下面的结论中错误的是 ( )
A.P∪Q=Q B.(CuP)∪Q=U C.P∩(CUQ)= .(CUP)∩(CuQ)=CuP
【解析】本题是高考中的一对姊妹题,问题比较抽象,可将问题特殊化、具体化,不妨取些特例来迅速得到答案.如对于第(1)小题,可令U={1,2,3,4}, M={l,2,3},N={1,2},则CUM={4},CUN={3,4},显然只有CUM CUN成立,故答案非C莫属;对于第(2)小题,亦可令U={1,2,3,4},Q={1,2,3},P={l,2},则错误结论D跃然纸上.
也可以通过图解,对于第(1)小题,作出韦恩图如图(1),由图易知CUM CUN正确,从而答案选C;对于第(2)小题,作出韦恩图如图(2),由图可知,仅D选项的内容错误,从而答案选D.