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第2课时 集合的表示
学习目标 1.初步掌握集合的两种表示方法——列举法、描述法,感受集合语言的意义和作用.2.会用集合的两种表示方法表示一些简单集合.
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知识点一 列举法
把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.
知识点二 描述法
一般地,设A是一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法.
思考 不等式x-2<3的解集中的元素有什么共同特征?
答案 元素的共同特征为x∈R,且x<5.
1.由1,1,2,3组成的集合可用列举法表示为{1,1,2,3}.( × )
2.集合{(1,2)}中的元素是1和2.( × )
3.集合A={x|x-1=0}与集合B={1}表示同一个集合.( √ )
4.{x|x>1}与{y|y>1}是不同的集合.( × )
一、列举法表示集合
例1 用列举法表示下列集合:
(1)不大于10的非负偶数组成的集合;
(2)方程x2=2x的所有实数解组成的集合;
(3)直线y=2x+1与y轴的交点所组成的集合;[来源:学科网ZXXK][来源:学科网]
(4)由所有正整数构成的集合.
解 (1)因为不大于10是指小于或等于10,非负是大于或等于0的意思,所以不大于10的非负偶数集是 {0,2,4,6,8,10}.
(2)方程x2=2x的解是x=0或x=2,所以方程的解组成的集合为{0,2}.
(3)将x=0代入y=2x+1,得y=1,即交点是(0,1),故交点组成的集合是{(0,1)}.
(4)正整数有1,2,3,…,所求集合为{1,2,3,…}.
反思感悟 用列举法表示集合应注意的两点
(1)应先弄清集合中的元素是什么,是数还是点,还是其他元素;
(2)若集合中的元素是点时,则应将有序实数对用小括号括起来表示一个元素.
跟踪训练1 用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(2)方程x2-9=0的实数根组成的集合B;
(3)一次函数y=x+2与y=-2x+5的图象的交点组成的集合D.
解 (1)因为大于1且小于6的整数包括2,3,4,5,所以A={2,3,4,5}.
(2)方程x2-9=0的实数根为-3,3,所以B={-3,3}.
(3)由得
所以一次函数y=x+2与y=-2x+5的交点为(1,3),所以D={(1,3)}.
二、描述法表示集合
例2 用描述法表示下列集合:
(1)正偶数集;
(2)被3除余2的正整数集合;
(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.[来源:学科网ZXXK]
解 (1)偶数可用式子x=2n,n∈Z表示,但此题要求为正偶数,故限定n∈N*,所以正偶数集可表示为{x|x=2n,n∈N*}.
(2)设被3除余2的数为x,则x=3n+2,n∈Z,但元素为正整数,故n∈N,所以被3除余2的正整数集合可表示为{x|x=3n+2,n∈N}.
(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故平面直角坐标系中坐标轴上的点的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.
反思感悟 利用描述法表示集合应关注五点
(1)写清楚该集合代表元素的符号.例如,集合{x∈R|x<1}不能写成{x<1}.
(2)所有描述的内容都要写在花括号内.例如,{x∈Z|x=2k},k∈Z,这种表达方式就不符合要求,需将k∈Z也写进花括号内,即{x∈Z|x=2k,k∈Z}.
(3)不能出现未被说明的字母.
(4)在通常情况下,集合中竖线左侧元素的所属范围为实数集时可以省略不写.例如,方程x2-2x+1=0的实数解集可表示为{x∈R|x2-2x+1=0},也可写成{x|x2-2x+1=0}.
跟踪训练2 下列三个集合:
①A={x|y=x2+1};
②B={y|y=x2+1};
③C={(x,y)|y=x2+1}.
(1)它们是不是相同的集合?
(2)它们各自的含义分别是什么?
解 (1)不相同.
(2)集合A={x|y=x2+1}的代表元素是x,且x∈R,所以{x|y=x2+1}=R,即A=R;集合B={y|y=x2+1}的代表元素是y,满足条件y=x2+1的y的取值范围是y≥1,所以{y|y=x2+1}={y|y≥1}.
集合C={(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),是满足y=x2+1的数对.可以认为集合C是由坐标平面内满足y=x2+1的点(x,y)构成的.
三、集合表示法的综合应用
例3 集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A中只有一个元素,求实数k的值组成的集合.
解 (1)当k=0时,方程kx2-8x+16=0变为-8x+16=0,解得x=2,满足题意;
(2)当k≠0时,要使集合A={x|k