内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
[学习目标] 1.通过实例,了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系,培养数学抽象的核心素养(重点).2.针对具体问题,能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合,培养数学运算的核心素养.
要点一 元素与集合的概念
1.元素:一般地,把研究对象统称为元素,通常用小写拉丁字母a,b,c,…表示.
2.集合:一般地,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示.
3.集合中元素的特性
确定性、互异性、无序性.
4.集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的.
思考:(1)你能举例说出:初中阶段,我们在代数方面学习过的集合吗?
(2)构成集合的元素有什么要求?
提示 (1)自然数集合,有理数集合,实数集合,方程解的集合,不等式解的集合.
(2)构成集合的元素除了常见的数、点、式子等数学对象,也可以是其他任何形式的对象,只要是有确定标准的对象即可,另外,一个集合也可以是另一个集合的元素.
要点二 元素与集合的关系
知识点
关系
概念
记法
读法
元素与集合的关系
属于
如果a是集合A中的元素,
就说a属于集合A
a∈A
a属于
集合A
不属于
如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A
a∉A
a不属于
集合A
要点三 常用的数集及其记法
概念
名称
记法
全体非负整数组成的集合
非负整数集
(或自然数集)
N
全体正整数组成的集合
正整数集
N*或N+
全体整数组成的集合
整数集
Z
全体有理数组成的集合
有理数集
Q
全体实数组成的集合
实数集
R
思考:(1)如何准确理解符号“∈”和“∉”?
(2)非负整数集与正整数集有何区别?
提示 (1)符号“∈”和“∉”是表示集合的元素与集合之间的关系,只能用于元素与集合之间,并且这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性,左右两边不能互换.
(2)非负整数集包括零,而正整数集不包括零.
要点四 集合的表示方法
1.自然语言法:用文字叙述的形式表示集合的方法.
2.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,表示形式为A={a1,a2,a3,…,an}.
3.描述法:一般地,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;有时也用冒号或分号代替竖线,写成{x∈A:P(x)}或{x∈A;P(x)}.
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)组成集合的元素一定是实数.( )
(2)一个集合中可以找到两个相同的元素.( )
(3)集合相等与集合的形式无关.( )
(4)符号“∈”和“∉”只用来表示元素和集合之间的关系.( )
(5)0∈N.( )
(6)大于1的整数所构成的集合可以用列举法表示,属于有限集.( )
提示 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)×
探究一 集合的判定
解题技巧
(1)判断一组对象能否构成集合的依据是元素的确定性.如果判断的对象是确定的,就能构成集合,否则不能构成集合.
(2)解答此类问题的切入点是集合元素的特性,即确定性、互异性和无序性.
【例题1】 下列所给的对象能构成集合的是___________________________.
①高一数学必修第一册课本上的所有难题;
②比较接近1的全体正数;
③某校高一年级16岁以下的学生;
④平面直角坐标系内到原点的距离等于1的点;
⑤参加跳绳比赛的年轻选手;
⑥a,b,a,c.
解析 ①不能构成集合,因为“难题”的标准是模糊的,所以元素是不确定的,故不能构成集合;②不能构成集合,因为“比较接近1”的标准不明确,所以元素是不确定的,故不能构成集合;③能构成集合,其中的元素是“16岁以下的学生”;④能构成集合,其中的元素是“到坐标原点的距离等于1的点”;⑤不能构成集合,因为“年轻”的标准是模糊的,所以元素是不确定的,故不能构成集合;⑥不能构成集合,因为有两个a是重复的,不符合元素的互异性.
答案 ③④
【变式1】 (多选)下列所给的对象,能构成一个集合的是( )
A.某校高一年级成绩优秀的学生
B.平面直角坐标系中横、纵坐标相等的点
C.不小于3的自然数
D.2023年某校春季运动会跳远项目前三名的获得者.
答案 BCD
解析 A项中“成绩优秀”没有明确的标准,所以不能构成一个集合;B,C,D项中的对象都满足集合元素的特性,所以能构成集合.故选BCD项.
探究二 元素与集合的关系
误区防错
(1)判断元素和集合关系的两种方法
①直接法:首先明确集合是由哪些元素构成的,然后判断该元