内容正文:
1.1 集合的概念
[课程目标] 1.通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;2.了解集合元素的确定性、互异性、无序性,掌握常用数集及其专用符号;3.能够选择适当的方法表示集合.
知识点一 集合的定义及元素的特征
1.集合与元素的概念:一般地,我们把研究对象统称为__元素__,把一些元素__组成的总体__叫做集合,简称为__集__.
2.符号表示:集合常用大写字母A,B,C,…表示,元素常用小写字母a,b,c,…表示.a属于集合A,记作__a∈A__,a∉A的意义是__元素a不属于集合A__.
3.常用数集及其记法:自然数集记作__N__;正整数集记作__N*__或__N+__;整数集记作__Z__;有理数集记作__Q__;实数集记作__R__.
4.集合中元素的三个特性为__确定性__、__互异性__、__无序性__.
[研读](1)“集合”是一个原始的不加定义的概念,它同平面几何中的“点”“线”“面”等概念一样,都只是描述性的说明.
(2)集合是一个整体,暗含“所有”“全部”“全体”的含义,因此一些对象一旦组成了集合,这个集合就是这些对象的总体.
(3)组成集合的对象可以是数、点、图形、多项式、方程,也可以是人或物等.
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)平面上到点O的距离等于1的点的全体可以组成一个集合.( √ )
(2)人教A版高中数学必修第一册课本上所有的难题能够组成一个集合.( × )
(3)分别由元素0,1,2和2,0,1组成的两个集合是同一个集合.( √ )
(4)某中学2021级高一年级20个班构成一个集合A,则高一(2)班的学生是集合A的元素.( × )
【解析】 (1)“平面上到点O的距离等于1的点的全体”是确定的,能够组成集合.
(2)“人教A版高中数学必修第一册课本上所有的难题”不是确定的,不能组成集合.
(3) 根据集合中元素的无序性知,这两个集合表示同一个集合.
(4)因为集合A是由高一年级20个班组成的,所以高一(2)班是集合A中的元素,高一(2)班的学生不是集合A中的元素.
知识点二 集合的表示法
1.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.基本格式为: {a1,a2,…,an}.
2.描述法:设A是一个集合,我们把集合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.
[研读]列举法表示集合的三种情况:
(1)集合的元素较少,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100的所有自然数”可以表示为{1,2,3,4,…,100}.
(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“所有的正偶数”可以表示为{2,4,6,8,…}.
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)方程(x-1)(x+2)=0的实数根组成的集合是{-2,1}.( √ )
(2)由直线y=2x+4上的横坐标和纵坐标都是自然数的点组成的集合是{(x,y)|y=2x+4,x∈N}.( √ )
(3)集合{x|3<x<8}是有限集.( × )
(4)集合A={x|x2-1=0}与集合B={-1,1}表示同一个集合.( √ )
教材应用用符号“∈”或“∉”填空:
(1)2__∈__R,2__∉__{x|x<};
(2)4__∉__{x|x=n2+1,n∈N+};
(3)(1,1)__∉__{y|y=2x+1},
(1,1)__∈__{(x,y)|y=2x-1}.
【解析】 (1)2∈R,而2=>,所以2∉{x|x<}.
(2)因为n2+1=4,所以n=±∉N+.所以4∉{x|x=n2+1,n∈N+}.
(3)(1,1)是一个有序实数对,在坐标平面上表示一个点,而{y|y=2x+1}表示一次函数的函数值构成的集合,故(1,1)∉{y|y=2x+1}.集合{(x,y)|y=2x-1}表示直线上的点构成的集合(点集),且满足y=2x-1,所以(1,1)∈{(x,y)|y=2x-1}.
活学活用
1.以方程x2-2x-3=0和方程x2-x-2=0的解为元素的集合中共有__3__个元素.
【解析】 因为方程x2-2x-3=0的解是x1=-1,x2=3,
方程x2-x-2=0的解是x3=-1,x4=2,
所以以这两个方程的解为元素的集合中的元素应为-1,2,3,共有3个元素.
2.已知集合M含有两个元素a-3和2a+1,若-2∈M,则实数a的值是__1或-__.
【解析】 因为-2∈M,所以a-3=-2或2a+1=-2.
若a-3=-2,则a=1,此时集合M中含有两个元素-2,3,符合题意;
若2a+1=-2,则a=-,此时