内容正文:
微专题一 集合中的新定义问题
[对应学生用书P13]
集合的新定义问题,体现了高考命题从能力立意到素养提升的一种命题导向,常见的命题形式有新概念、新法则、新运算等.解答这类问题,关键是理解新定义的本质,把新情境下的概念、法则、运算化归到常规的数学背景中,运用相关的数学公式、定理、性质进行解答.
一、新定义集合的概念
[例1] 当两个集合有公共元素,且互不为对方的子集时,我们称这两个集合“相交”.对于集合M={x|ax2-1=0,a>0},N=,若M与N“相交”,则a=________.
答案:1 解析:M=,由=,得a=4,由=1,得a=1. 当a=4时,M=,此时M⊆N,不符合题意,应舍去;当a=1时,M={-1,1},满足题意.
二、新定义集合的运算
[例2] 设集合A={-1,0,1},B={0,1,2,3},定义A·B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},则A·B中元素的个数是( )
A.7 B.10
C.25 D.52
B 解析:因为A={-1,0,1},B={0,1,2,3},所以A∩B={0,1},A∪B={-1,0,1,2,3}.由x∈A∩B,可知x可取0,1;由y∈A∪B,可知y可取-1,0,1,2,3.
元素(x,y)的所有结果如下表所示:
x
y
-1
0
1
2
3
0
(0,-1)
(0,0)
(0,1)
(0,2)
(0,3)
1
(1,-1)
(1,0)
(1,1)
(1,2)
(1,3)
所以A·B中的元素共有10个.
三、新定义集合的性质
[例3](2024·辽东高一联考)当x∈A时,若x-1∉A,且x+1∉A,则称x为A的一个“孤立元素”,由A的所有孤立元素组成的集合称为A的“孤星集”,若集合M={0,1,3}的孤星集为M′,集合N={0,3,4}的孤星集为N′,则M′∩N′=( )
A.{0,1,3,4} B.∅
C.{1,3} D.{0,3}
B 解析:由条件及孤星集的定义知,对集合M中的元素,
0∈M,0-1=-1∉M,0+1=1∈M,所以0不是“孤立元素”,
1∈M,1-1=0∈M,1+1=2∉M,所以1不是“孤立元素”,
3∈M,3-1=2∉M,3+1=4∉M,所以3是“孤立元素”,
则M′={3}.
对集合N中的元素,
0∈N,0-1=-1∉N,0+1=1∉N,所以0是“孤立元素”,
3∈N,3-1=2∉N,3+1=4∈N,所以3不是“孤立元素”,
4∈N,4-1=3∈N,4+1=5∉N,所以4不是“孤立元素”,
则N′={0},则M′∩N′=∅.
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