题目
判断下列元素的全体是否组成集合。并说明理由:(1) A、B 是平面 α 内的定点。在平面 α 内与 A、B 等距离的点(2) 高中学生中的游泳能手。
判断下列元素的全体是否组成集合。并说明理由: (1) A、B 是平面 α 内的定点。在平面 α 内与 A、B 等距离的点 (2) 高中学生中的游泳能手。
题目解答
答案
我们来逐题分析这两个问题,判断所描述的“全体元素”是否构成一个**集合**,并说明理由。
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### **什么是集合?**
在数学中,**集合**是指具有某种特定性质的对象的总体,这些对象称为**元素**。要构成一个集合,必须满足以下两个基本特征:
1. **确定性**:对于任何一个对象,都能明确判断它是否属于这个集合(即“是”或“否”有明确答案)。
2. **无歧义性**:集合的定义必须清晰、明确,不能模糊或主观。
如果一个描述的对象不满足“确定性”,即无法明确判断某个元素是否属于该整体,那么它就不能构成一个集合。
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### **(1) A、B 是平面 α 内的定点。在平面 α 内与 A、B 等距离的点**
#### **分析过程:**
- 已知:A 和 B 是平面 α 内的两个**定点**。
- 考察的对象是:在平面 α 内,**到 A 和 B 距离相等的点**的全体。
我们从几何角度分析:
- 平面内到两个定点 A 和 B 距离相等的点的集合,是线段 AB 的**垂直平分线**。
- 垂直平分线是一条直线,它上面的每一个点都满足 |PA| = |PB|。
- 这条直线完全位于平面 α 内(因为 A、B 在 α 内,且垂直平分线也在同一平面内)。
#### **是否构成集合?**
- 每一个点是否属于这个集合,有**明确的数学标准**:只需判断它到 A 和 B 的距离是否相等。
- 对于平面内的任意一点,可以通过计算或几何方法判断它是否在这条垂直平分线上。
- 因此,这个“全体”具有**确定性**,元素清晰明确。
✅ **结论:能构成集合。**
#### **理由:**
因为到两个定点 A、B 距离相等的点在平面 α 内的轨迹是线段 AB 的垂直平分线,这是一个确定的几何图形,所有满足条件的点构成一个明确、无歧义的点的集合。
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### **(2) 高中学生中的游泳能手**
#### **分析过程:**
- 考察对象:所有高中学生中,被称为“游泳能手”的人。
- 问题在于:“游泳能手”这个标准是**模糊的、主观的**。
#### **是否构成集合?**
- “游泳能手”没有统一的定义。例如:
- 是指能游 100 米自由泳在 1 分钟内?
- 还是指参加过校队?
- 还是只是自己觉得游得不错?
- 不同的人对“能手”的理解不同,因此对于某个高中学生,无法**明确判断**他是否属于这个“全体”。
- 这违反了集合的**确定性**原则。
❌ **结论:不能构成集合。**
#### **理由:**
“游泳能手”是一个主观、模糊的概念,缺乏明确的判断标准,无法确定某个高中学生是否属于这一类,因此不满足集合的确定性要求,不能构成集合。
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### **最终答案:**
**(1)** 能构成集合。
**理由**:在平面 α 内,与两个定点 A、B 等距离的点的轨迹是线段 AB 的垂直平分线,这是一个确定的几何图形,所有点满足明确的数学条件,因此构成集合。
**(2)** 不能构成集合。
**理由**:“游泳能手”是一个主观、模糊的概念,没有统一的衡量标准,无法确定一个高中学生是否属于这一类,不满足集合元素的确定性要求。
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✅ **答案总结:**
(1) $\boxed{能构成集合}$
(2) $\boxed{不能构成集合}$
解析
集合的定义:集合中的元素必须满足确定性(能明确判断一个对象是否属于该集合)和无歧义性(描述清晰无争议)。
- 第(1)题:考查几何中点的集合是否满足确定性。平面内到两定点等距离的点有明确的几何轨迹(垂直平分线),因此能构成集合。
- 第(2)题:考查对“模糊概念”的判断。“游泳能手”缺乏统一标准,无法明确界定,因此不能构成集合。
第(1)题
关键点:平面内到两定点等距离的点的集合是确定的几何图形。
- 几何分析:
- 已知A、B是平面α内的定点。
- 平面α内与A、B等距离的点的集合是线段AB的垂直平分线。
- 垂直平分线上的每个点均满足到A、B的距离相等。
- 确定性验证:
- 对于任意一点,可通过计算距离或几何位置判断其是否属于该集合。
- 因此,集合的元素明确,满足确定性。
第(2)题
关键点:“游泳能手”是模糊概念,无法明确界定。
- 概念分析:
- “游泳能手”未定义具体标准(如成绩、技能水平等)。
- 不同人可能对“能手”有不同的理解(如比赛获奖者、熟练游泳者等)。
- 确定性验证:
- 无法通过客观标准判断某学生是否属于该集合。
- 因此,集合的元素不明确,不满足确定性。