古镇高级中学 梁海
空集的定义:把不含任何元素的集合叫做空集,因为没有元素,所以它谈不上互异性,无序性,但有更丰富的特殊性,如:
性质一:空集的元素个数为零个,这是空集定义的逆命题,一般定义既可以作判定也可以作性质的。
性质二:空集是作一集合的子集,这是对子集的定义(如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,称集合A是集合B的子集)的补充。
性质三:空集是任一非空集合的真子集,虽然教材中没有这个性质,但由性质二及真子集的定义,很容易得到此性质。
性质四:空集与空集相等,这是对相等集合的定义(集合A与集合B中元素是一样的,称集合A与集合B相等)的补充。
性质五:对任一集合A,都有:
性质六:空集的补集是全集。
性质七:任一集合与它的补集的交集是空集,即 。
空集有那么多特殊的性质,在平时的学习、考试中,我们要把特别的注意给特别的空集,常见的类型有如下:
一、判断题:1、 ,错。
2、 ,错,空集的元素个数是零个,不是元素为零。
3、 ,错,空集是集合,集合与集合之间的关系应该是包含或包含于。
4、 ,对,因为 不是空集,里面有一个元素,这个元素就是 。
5、 ,对,因为空集是任一个集合的子集。这个命题还可以推广到 。
在判断题中,要注意空集的特殊的性质。
解答题:例1、若集合M= ,N= ,且 ,求实数a的值。
错解: 的解是: ,
的解是: ,
因为 ,所以 ,解得
剖析:在上述解法中,很容易忽略了“空集是任一个集合的子集”,没有想到 的情况,其实当a=0时, 。
正解:当a=0时,得 ,此时 。
当a≠0时,得 ,因为 ,所以 ,解得 。
故所求实数a的值为0或 或 。
例2、设集合 , ,若 ,求实数a的值。
剖析:解题过程中由 ,很容易忽略 的情况,从而造成错误。
解: ,由 得 ,可知集合B为 。
①当 ,则 ,解得
②当 ,把x=0代入得 ,解得a=1或a=-1
当a=1时,B=A,符合题意,
当a=-1时,B={0} A,符合题意。
③当B={-4},把x=-4代入得 ,解得
当a=1时,B=A,符合题意,
当a=1时,B={-12,-4},不符合题意。
综上所得, 。
在解答题中,很容易忽略了“空集是任一个集合的子集”,所以我们在遇到关于子集,真子集的问题时,都要想到空集。空集“空”而“不空”!