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集合端点是集合的重要组成部分,是在解决有关集合间的基本关系问题时,应该考虑的重要因素。笔者在有关集合关系的学习中发现,许多同学不注意区间端点的合理取舍,经常出错,且不知错在哪里。现举出几例分析如下,以期引起同学们的注意。
∴依题意知,(-∞,a)?哿(-∞,-1),从而得a<-1。
分析 在解题中未注意检验区间端点是否符合题意。
假设当a=-1,此时(-∞,a)=(-∞,-1),
显然符合题意,故a的取值范围是a≤-1。
例2 已知函数f(x)=x2-2(a-1)x+2在区间(-2,4]上是单调函数,求a的取值范围。
错解 ∵函数f(x)的对称轴为x=a-1,在(-2,4]上是单调函数,
∴对称轴应在区间之外,即a-1≤-2或a-1>4。解得a≤-1或a>5。
分析 在解题中未注意函数在区间的端点是没有单调性可言的,从而漏掉区间端点4的选取。
因为当函数对称轴x=a-1=4,即a=5时,函数f(x)在(-2,4]上是递增的,符合题意。从而得a的取值范围是a≤-1或a≥5。
例3 已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B?奂A,求m的取值范围。
错解 由B?奂A,下面对集合B分两种情况讨论:
综上可知,m<4。
综上可知,m≤4。
例4 已知A={x|1-k≤x≤1+k},B={x|x2-2x-3≤0},且A?芴B,求实数k的取值范围。
错解 依题意知,B={x|-1≤x≤3},且A?芴B,下面对集合A分两种情况讨论:
(1)当A=?芰时,1+k<1-k,得k<0,此时A?芴B。
(2)当A≠?芰时,由A?芴B,结合图示得1-k≥-1,1-k≤1+k?圯0≤k≤2,1+k≤3。
综上可知,k≤2。
分析 在解题中没有注意到集合A和集合B的中心是重合的,多选了集合B的两端点。
因为当1-k=-1时,1+k=3,此时A=B=[-1,3],不符合题意。正确解法是:依题意知,B={x|-1≤x≤3},由A?芴B,下面对A分两种情况讨论:
(1)当A=?芰时,1+k<1-k,得k<0,
(2)当A≠?芰时,由A?芴B,结合图示分析得1-k>-1,1-k≤1+k?圯0≤k<2,1+k<3。
综上可知,k<2。
通过上述错解分析可知,在集合的端点问题的处理上,只要我们首先重视分析集合端点的取舍,然后采取先假设能够取到集合的相应端点,再检验此时是否符合题意,符合则保留,不符合则舍去,这样我们就能正确的处理一切集合端点的取舍问题。
∴依题意知,(-∞,a)?哿(-∞,-1),从而得a<-1。
分析 在解题中未注意检验区间端点是否符合题意。
假设当a=-1,此时(-∞,a)=(-∞,-1),
显然符合题意,故a的取值范围是a≤-1。
例2 已知函数f(x)=x2-2(a-1)x+2在区间(-2,4]上是单调函数,求a的取值范围。
错解 ∵函数f(x)的对称轴为x=a-1,在(-2,4]上是单调函数,
∴对称轴应在区间之外,即a-1≤-2或a-1>4。解得a≤-1或a>5。
分析 在解题中未注意函数在区间的端点是没有单调性可言的,从而漏掉区间端点4的选取。
因为当函数对称轴x=a-1=4,即a=5时,函数f(x)在(-2,4]上是递增的,符合题意。从而得a的取值范围是a≤-1或a≥5。
例3 已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B?奂A,求m的取值范围。
错解 由B?奂A,下面对集合B分两种情况讨论:
综上可知,m<4。
综上可知,m≤4。
例4 已知A={x|1-k≤x≤1+k},B={x|x2-2x-3≤0},且A?芴B,求实数k的取值范围。
错解 依题意知,B={x|-1≤x≤3},且A?芴B,下面对集合A分两种情况讨论:
(1)当A=?芰时,1+k<1-k,得k<0,此时A?芴B。
(2)当A≠?芰时,由A?芴B,结合图示得1-k≥-1,1-k≤1+k?圯0≤k≤2,1+k≤3。
综上可知,k≤2。
分析 在解题中没有注意到集合A和集合B的中心是重合的,多选了集合B的两端点。
因为当1-k=-1时,1+k=3,此时A=B=[-1,3],不符合题意。正确解法是:依题意知,B={x|-1≤x≤3},由A?芴B,下面对A分两种情况讨论:
(1)当A=?芰时,1+k<1-k,得k<0,
(2)当A≠?芰时,由A?芴B,结合图示分析得1-k>-1,1-k≤1+k?圯0≤k<2,1+k<3。
综上可知,k<2。
通过上述错解分析可知,在集合的端点问题的处理上,只要我们首先重视分析集合端点的取舍,然后采取先假设能够取到集合的相应端点,再检验此时是否符合题意,符合则保留,不符合则舍去,这样我们就能正确的处理一切集合端点的取舍问题。