内容正文:
第2课时 集合的表示
语言是人类交流思想的工具,我们学习了集合那自然就有集合语言,集合语言与其他语言的关系及构成如图所示。
1.掌握集合的表示方法——列举法、描述法和区间表示法,培养数学抽象素养。
2.能进行自然语言与集合语言间的相互转换。
1.列举法
把集合中的元素一一列举出来写在花括号“{ }”内表示集合的方法,一般可将集合表示为{a,b,c,…}。
2.描述法
(1)通过描述元素满足的条件表示集合的方法叫作描述法。一般可将集合表示为{x及x的范围|x满足的条件}。
(2)具体步骤:
①在花括号内写出集合中元素的一般符号及范围。
②画一条竖线。
③在竖线后写出集合中元素所具有的共同特征。
3.集合的分类
含有有限个元素的集合叫作有限集,含有无限个元素的集合叫作无限集。把不含任何元素的集合叫作空集,记作⌀。
4.区间及其表示
区间的定义、名称、符号及数轴表示如下表:
设a,b是两个实数,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]
{x|x≥a}
—
[a,+∞)
{x|x>a}
—
(a,+∞)
{x|x≤a}
—
(-∞,a]
{x|x≤b}
—
(-∞,b]
{x|x<b}
—
(-∞,b)
微提醒
描述法表示集合时的3个关注点
(1)写清楚集合中元素的符号,如数或点等。
(2)说明该集合中元素的共同特征,如方程、不等式、函数式或几何图形等。
(3)不能出现未被说明的字母。
微思考
1.{(x,y)|y=x2+2}能否写为{x|y=x2+2}或{y|y=x2+2}呢?
提示:不能,(x,y)表示集合的元素是有序实数对或点,而x或y则表示集合的元素是数,所以用描述法表示集合时一定要弄清集合的元素是什么。
2.(1)区间(a,b)中,a与b有什么关系?
(2)“∞”是一个数吗?
提示:(1)a<b。
(2)不是,∞是一个符号,表示无穷大。
类型一
用列举法表示集合
【例1】 用列举法表示下列集合:
(1)方程(x-1)2(x-2)=0的解组成的集合;
(2)“Welcome”中的所有字母构成的集合;
(3)函数y=2x-1的图象与坐标轴交点组成的集合。
解 (1)方程(x-1)2(x-2)=0的解为1或2,因此可以用列举法表示为{1,2}。
(2)由于“Welcome”中包含的字母有W,e,l,c,o,m,共6个元素,因此可以用列举法表示为{W,e,l,c,o,m}。
(3)函数y=2x-1的图象与x轴的交点为,与y轴的交点为(0,-1),因此可以用列举法表示为。
用列举法表示集合的三个注意点
(1)用列举法表示集合时,首先要注意元素是数、点,还是其他的类型,即先定性。
(2)列举法适合表示有限集,当集合中元素个数较少时,用列举法表示集合比较方便。
(3)搞清集合是有限集还是无限集是选择恰当的表示方法的关键
【变式训练】 用列举法表示下列集合:
(1)不大于10的非负偶数集;
(2)由+(a,b∈R)所确定的实数集合;
(3)求方程组的解集。
解 (1)因为不大于10是小于或等于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)关键是根据绝对值的意义化简,设x=+,当a>0,b>0时,x=2;当a<0,b<0时,x=-2;当a,b异号时,x=0,故用列举法表示为{-2,0,2}。
(3)解方程组得
故此方程组的解集为{(1,-1)}。
类型二
用描述法表示集合
【例2】 用描述法表示下列集合,并指明是有限集还是无限集。
(1)大于5小于10的所有有理数组成的集合;
(2)被3除余2的正整数组成的集合;
(3)反比例函数y=的自变量的值组成的集合;
(4)三角形的全体组成的集合。
解 (1)设元素为x,则大于5小于10的有理数为5<x<10且x∈Q,组成的集合用描述法可表示为{x∈Q|5<x<10};无限集。
(2)设元素为x,则x=3k+2,k∈N,因此用描述法表示集合为{x|x=3k+2,k∈N};无限集。
(3)函数y=的自变量应满足x≠1,组成的集合用描述法可表示为{x∈R|x≠1};无限集。
(4)设元素为x,则用描述法表示为{x|x是三角形};无限集。
描述法表示集合的步骤
(1)确定集合中元素的特征。
(2)给出其满足的性质。
(3)根据描述法的形式写出其满足的集合
【变式训练】 (1)用描述法表示下列集合:
①;
②被5除余1的正整数