内容正文:
第2讲 集合的表示方法
知识梳理
1.列举法
把集合中的元素不重复地一一列举出来,并用一对大括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.
2.描述法
(1)集合的特征性质
如果在集合I中,属于集合A的任意一个元素x都具有性质p(x),而不属于集合A的元素都不具有性质p(x),则性质p(x)叫做集合A的一个特征性质.
(2)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A={x|x满足性质p},这种表示集合的方法称为描述法.
3.区间
(1)设a,b∈R,且a<b.
定义
名称
符号
数轴表示
{x|a≤x≤b}
闭区间
[a,b]
{x|a<x<b}
开区间
(a,b)
{x|a≤x<b}
半开半
闭区间
[a,b)
{x|a<x≤b}
半开半
闭区间
(a,b]
(2)无穷区间的表示
定义
{x|x≥a}
{x|x>a}
{x|x<a}
{x|x≤a}
R
符号
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a)
(-∞,a]
(-∞,+∞)
题型探究
题型一、用列举法表示集合
【例1】用列举法表示下列给定的集合:
(1)不大于10的非负偶数组成的集合A;
(2)小于8的质数组成的集合B;
(3)方程x2-2x-3=0的实数根组成的集合C;
(4)方程组的解集D.
【答案】(1)A={0,2,4,6,8,10};(2)B={2,3,5,7};(3)C={-1,3};(4)D={(3,1)}.
【解析】(1)不大于10的非负偶数有0,2,4,6,8,10,
所以A={0,2,4,6,8,10}.
(2)小于8的质数有2,3,5,7,
所以B={2,3,5,7}.
(3)方程x2-2x-3=0的实数根为-1,3,
所以C={-1,3}.
(4)方程组的解为
所以方程组的解集D={(3,1)}.
总结:列举法表示的集合的种类
(1)元素个数少且有限时,全部列举,如{1,2,3,4}.
(2)元素个数多且有限时,可以列举部分,中间用省略号表示,如“从1到1 000的所有自然数”可以表示为{1,2,3,…,1 000}.
(3)元素个数无限但有规律时,也可以类似地用省略号列举,如“自然数集N”可以表示为{0,1,2,3,…}.
注意:二元方程组的解集,函数图象上的点构成的集合都是点的集合,一定要写成实数对的形式,元素与元素之间用“,”隔开.如{(2,3),(5,-1)}.
题型二、用描述法表示集合
【例2】用描述法表示下列集合:
(1)不等式2x-3<1的解组成的集合A;
(2)被3除余2的正整数的集合B;
(3)C={2,4,6,8,10};
(4)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合D.
【答案】(1)A={x|x<2};(2)B={x|x=3n+2,n∈N};(3)C={x|x=2n,n≤5,n∈N*};(4)D={(x,y)|x<0,y>0}.
【解析】(1)不等式2x-3<1的解组成的集合为A,则集合A中的元素是数,设代表元素为x,则x满足2x-3<1,则A={x|2x-3<1},即A={x|x<2}.
(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x=3n+2,n∈N.所以被3除余2的正整数的集合B={x|x=3n+2,n∈N}.
(3)设偶数为x,则x=2n,n∈Z.但元素是2,4,6,8,10,所以x=2n,n≤5,n∈N*.所以C={x|x=2n,n≤5,n∈N*}.
(4)平面直角坐标系中第二象限内的点的横坐标为负,纵坐标为正,即x<0,y>0,故第二象限内的点的集合为D={(x,y)|x<0,y>0}.
注意:利用描述法表示集合的注意事项
(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大括号内.例如,{x∈Z|x=2k},k∈Z,这种表达方式就不符合要求,需将k∈Z也写进大括号内,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}.
题型三、集合相等
【例3】下列集合中表示同一集合的是( )
A.M={(3,2)},N={(2,3)}
B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}
D.M={2,3},N={(2,3)}
【答案】B
【解析】A中的集合M是由点(3,2)组成的点集,集合N是由点(2,3)组成的点集,故集合M与N不是同一个集合.
C中的集合M是由一次函