内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
第1课时 集合的含义
1.1 集合的概念
康托尔是德国数学家,集合论的创始者。1845年3月3日生于圣彼得堡,1918年1月6日病逝于哈雷。11岁时移居德国,在德国读中学。1862年入瑞士苏黎世大学,翌年入柏林大学,1866年曾去格丁根学习一学期。1867年以数论方面的论文获博士学位。1869年在哈雷大学通过讲师资格考试,1872年任副教授,1879年任教授。集合论是现代数学的基础,康托尔在研究函数论时产生了探索无穷集和超穷数的兴趣。康托尔肯定了无穷数的存在,并对无穷问题进行了哲学的讨论,最终建立了较完善的集合理论,为现代数学的发展打下了坚实的基础。
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一、情境引入
思考:
1.像“家庭,学校,班级,男生,女生”等概念有什么共同的特征?
2.军训前学校通知: 8月23日7:30,高一学生在小操场前集合;试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?
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二、问题探究
1.咱班的所有女生能不能构成一个集合啊?
2.班上身高在1.75以上的男生能不能构成一个集合啊?
3.其实,生活中有很多东西能构成集合,比如新华字典里所有的汉字可以构成一个集合等等.那么,大家能不能再举出一些生活中的实际例子呢?请你给出集合的含义.
我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫集合.
能
能
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4.如果用A表示高一(3)班全体学生组成的集合,用a表示高一(3)班的一位同学,b是高一(4)班的一位同学,那么a、b与集合A分别有什么关系?由此可见元素与集合之间有什么关系?
a是集合A的元素,b不是集合A的元素.
元素与集合的关系有两种:属于和不属于.
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5.世界上最高的山能不能构成一个集合?
能,是珠穆朗玛峰。
6.世界上的高山能不能构成一个集合?
不能
7.问题6说明集合中的元素具有什么性质?
确定性.给定的集合,它的元素必须是明确的,即任何一个元素要么在这个集合中,要么不在这个集合中,这就是集合的确定性.
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8.由实数1、2、3、1组成的集合有几个元素?
3个
9.问题8说明集合中的元素具有什么性质?
互异性.一个给定集合的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的,这就是集合的互异性.
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10.由实数1、2、3组成的集合记为M,由实数3、1、2组成的集合记为N,这两个集合中的元素相同吗?这说明集合中的元素具有什么性质?由此类比实数相等,你发现集合有什么结论?
集合M和N相同.这说明集合中的元素具有无序性,即集合中的元素是没有顺序的.可以发现:如果两个集合中的元素完全相同,那么这两个集合是相等的.
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三、概念形成
1.元素与集合的概念
(1)一般地,把研究对象统称为元素,表示:a,b,c,d,…
(2)把一些元素组成的总体叫做集合,表示:A,B,C,D,…
2.元素与集合的关系
(1)如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A;
(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作aA.
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(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的,也就是
说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确
定了.
(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的,也就是
说,集合中的元素是不重复出现的.
(3)无序性:集合中的元素是无先后顺序的,也就是说,对
于一个给定的集合,它的任何两个元素可以交换位置.
※只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合
是相等的.
3.集合元素具有的特征
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练习:判断下列语句是否构成一个集合:
(1)中国古代的四大发明;
(2)自然数的全体;
(3)班上高个子同学全体;
(4)与0接近的全体实数;
(5)到线段的两个端点距离相等的所有点。
√
√
√
×
×
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4.常用数集及其记法:
集 合 非负整数
(自然数集) 正整数集 整数集 有理数集 实数集
记 法 N N*或N+ Z Q R
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自然数集:
正整数集:
整数集:
有理数集:
实数集:
N
N+或N﹡
Z
Q
R
常用数集的表示方法:
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四、概念深化
1.集合的分类:
按所含元素的个数分为:
(1)有限集:集合中元素个数有限。
(2)无限集:集合中元素个数无限。
例:(1)中国的直辖市;地球上的四大洋等;
(2)实数集;所有的偶数等。
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五、举例应用
例1.下列各组对象不能组成集合的是( )
A.大于6的所有整数