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与集合有关的新概念问题属于信息迁移类问题,它是化归思想的具体运用,是近几年高考的热点问题,这类试题的特点是:通过给出的新的数学概念或新的运算法则,在新的情境下完成某种推理证明,或在新的运算法则下进行运算.常见的有定义新概念、新公式、新运算和新法则等类型.解决此类题的关键是理解问题中的新概念、新公式、新运算、新法则等的含义,然后分析题目中的条件,设法进行套用.
[典例] 已知集合A1,A2满足A={x|x∈A1,或x∈A2},则称A1,A2为集合A的一种分拆,并规定:当且仅当A1=A2时,(A1,A2)与(A2,A1)为集合A的同一种分拆,则集合A={1,2,3}的不同分拆的种数是( )
A.27 B.26
C.9 D.8
[解析] ①当A1=∅时,A2={1,2,3},只有1种分拆;
②当A1是单元素集合时(有三种可能),则A2必须包含除该元素之外的两个元素,也可能包含三个元素,有2种情况(如A1={1}时,A2={2,3}或A2={1,2,3}),所以当A1是单元素集合时有6种分拆;
③当A1是含两个元素的集合时(有三种可能),则A2必须包含除这两个元素之外的另一个元素,还可能包含A1中的一个或两个元素,有4种情况(如A1={1,2}时,A2={3}或A2={1,3}或A2={2,3}或A2={1,2,3}),所以当A1是含两个元素的集合时有12种分拆;
④当A1是含三个元素的集合时(只有一种可能),则A2可能含零个、一个、两个或三个元素,有23种情况(即A1={1,2,3}时,A2可以是集合{1,2,3}的任意一个子集),所以当A1是含三个元素的集合时,有23=8种分拆.
故集合A={1,2,3}的不同分拆的种数是1+6+12+8=27.
[答案] A
集合新定义问题的“3定”
(1)定元素:确定已知集合中所含的元素,利用列举法写出所有元素.
(2)定运算:根据要求及新定义运算,将所求解集合的运算问题转化为集合的交集、并集与补集的基本运算问题,或转化为数的有关运算问题.
(3)定结果:根据定义的运算进行求解,利用列举法或描述法写出所求集合中的所有元素.
[多选]定义一个集合A的所有子集组成的集合叫做集合A的幂集,记为P(A),用n(A)表示有限集A的元素个数,给出下列命题,其中正确的命题是( )
A.存在集合A,使得n[P(A)]=5
B.若A⊆B,则P(A)⊆P(B)
C.若A∩B=∅,则P(A)∩P(B)=∅
D.若n(A)-n(B)=2,则n[P(A)]=4×n[P(B)]
解析:BD [对于A,设n(A)=m,则A的子集个数为2m,故n[P(A)]=2m,显然2m=5无非负整数解,故A错误;
对于B,若A⊆B,则A的所有子集都是B的子集,故P(A)⊆P(B),故B正确;
对于C,若A∩B=∅,则A,B的公共子集只有空集∅,故P(A)∩P(B)={∅},故C错误;
对于D,若n(A)-n(B)=2,不妨设n(A)=m,
则n(B)=m-2,
∴n[P(A)]=2m,n[P(B)]=2m-2,显然n[P(A)]=4×n[P(B)],故D正确.]
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