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
一、创设情境 引入新课
问题1.集合对我们来说可谓是“最熟悉的陌生人”.说它熟悉,是因为我们在现实生活中常常用到“集合”这个名词;比如说,军训的时候,教官是不是经常喊:“高一(4)班的同学,集合啦!”那么说它陌生,是因为我们还未从数学的角度理解集合,从数学的层面挖掘集合的内涵.那么,在数学的领域中,集合究竟是什么呢?集合又有着怎样的含义呢?就让我们通过今天这堂课的学习,一起揭开“集合”神秘的面纱.
问题2.“同学们,在小学和初中的学习过程中,我们已经接触过一些集合的例子,比如说:有理数集合,到一个定点的距离等于定长的点的集合(圆),那么大家是否能够举出更多关于集合的例子呢?”
二、探究新知 抽象定义
探究1: ①中国有许多传统的佳节,那么这些传统的节日是否能构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?
能.这个集合由春节、元宵节、端午节等有限个种类的节日组成,称为有限集.
②全体自然数能否构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?
能.这个集合由0,1,2,3,……等无限个元素组成,称为无限集.
③方程x2-3x+2=0的所有实数根能否构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?
能.这个集合由1,2两个数组成.
④你能否根据上述几个问题总结出集合的含义?
我们把研究对象统称为“元素”,把一些元素组成的总体叫做“集合”.
探究2:通过以上的学习我们已经知道集合是由一些元素组成的总体,那么是否所有的元素都能构成集合呢?
能
①近视超过300度的同学能否构成一个集合?
②“眼神很差”的同学能否构成一个集合?
不能
③比较问题①②,说明集合中的元素具有什么性质?
确定性.问题②对“眼神很差”的同学没有一个确定的标准,到底怎样才算眼神差,是近视300度?400度?还是说“眼神很差”只是寓意?我们不得而知.因此通过问题①②我们了解到,对于给定的集合,它的元素必须是确定的,即任何一个元素要么在这个集合中,要么不在这个集合中,这就是集合中元素的确定性.
④我们知道冬虫夏草既是一种植物,又是一种动物.那么在所有动植物构成的集合中,冬虫夏草出现的次数是一次呢还是两次?
一次.
⑤组成英文单词every的字母构成的集合含有几个元素?分别是什么?
4个元素.e,v,r,y这四个字母.
⑥问题④⑤说明集合中的元素具有什么性质?
互异性.一个集合中的元素是互不相同的,也就是说,集合中的元素不能重复出现.
⑦在玩斗地主的时候,我们都知道3,4,5,6,7是一个顺子,那比如说老师出牌的时候把这五张牌的顺序摆成了5,3,6,7,4,那么这还是一个顺子么?类比集合中的元素,一个集合中的元素是3,4,5,6,7,另外一个集合中的元素是5,3,6,7,4,这两个集合中的元素相同么?集合相同吗?这体现了集合中的元素的什么性质?
是.元素相同.集合相同.体现集合中元素的无序性,即集合中的元素的排列是没有顺序的.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.
探究3:元素与集合的关系是什么?如何用符号表示?
①如果用A表示所有的自然数构成的集合,B表示所有的有理数构成的集合,a=1.58,那么元素a和集合A,B分别有着怎样的关系?
a是集合B中的元素,a不是集合A中的元素.
②大家能否从问题①中总结出元素与集合的关系?
a是集合B中的元素,就说a属于集合B,记作a∈B;a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.因此元素与集合的关系有两种,即属于和不属于.
全体非负整数组成的集合称为非负整数集(或自然数集)(N);
全体正整数组成的集合称为正整数集(N*或N+) ;
全体整数组成的集合称为整数集(Z);
全体有理数组成的集合称为有理数(Q);
全体实数组成的集合称为实数集(R).
探究4:常用数集有哪些?他们分别表示怎样的数集?用什么样的符号来表示?
三、举例应用 掌握定义
例1.下列所给对象不能构成集合的是__________.
(1)高一数学课本中所有的难题;
(2)某一班级16岁以下的学生;
(3)某中学的大个子;
(4)某学校身高超过1.80米的学生.
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解:(1)不能构成集合.“难题”的概念是模糊的,不确定的,无明确的标准,对于一道数学题是否是“难题”无法客观地判断.实际上一道数学题是“难者不会,会者不难”,因而“高一数学课本中所有的难题”不能构成集合.
(2)能构成集合,其中的元素是某班级16岁以下的学生.
(3)因为未规定大个子的标准,所以(3)不能组成集合.
(4)由于(4)中的对象具备确定性,因此,能构成集合.
答案:(1)(3)
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例2.用符号∈与∉填空:
0 N* ; Z ;0 N;(-1)0 N* ;+2 Q ;
∉