数轴和韦恩图是解决集合问题的有利工具,数形结合的思想方法是解决集合问题的常用方法。因此,解题时我们要善于应用数轴、直角坐标系或韦恩图等工具,将抽象的代数问题具体化、形象化、直观化,然后利用数形结合的思想方法解决。
例1、若集合U={x│x是小于10的正整数},A U,B U,且(∁uA)∩B={1,9},A∩B={2},(CuA)∩(CuB)={4,6,8},试求A与B。
分析:这题就是典型的求解集合的问题,题目中给了很多关于集合A和B的信息,但是怎么把这些已知条件用代数的方法用起来就显得有点困难,这时候如果利用韦恩图,把集合中的元素放入图中相应的位置,题目就迎刃而解了。(如图)
例2、若集合M={(x,y)│{█(x=4 cosθ &@y=4 sinθ )┤(0<θ<π)},集合N={(x,y)│y=x+b}且M∩N≠∅,则b的取值范围为________。
答案:-4<b≤4√2
解析:这题我们首先观察{█(x=4 cosθ &@y=4 sinθ )┤这个代数式,对于这个代数式我们应该并不陌生,我们通过对这个代数式的结构分析,构造出符合这个代数式的几何模型,其实它就是表示以(0,0)为圆心,4为半径的圆。因此我们就可以把M={(x,y)│{█(x=4 cosθ &@y=4 sinθ )┤(0<θ<π)}看成 M={(x,y)│x²+y²=16,0<y≤4},显然,M表示的是以(0,0)为圆心,4为半径的圆在X轴上方的部分,这里要注意它的取值范围,不然容易出错,会误以为是整个圆。(如图),而N表示的是一条纵截距为b,斜率k为1的直线,有图可知,要使M∩N不等于空集,也就是说明半圆与直线y=kx+b要有交点,显然b的最小值为-4,最大值为4√2,即-4<b≤4√2
谈数形结合在中学数学中的应用(4):http://www.youerw.com/shuxue/lunwen_187093.html