内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
教学目标
通过实例,了解元素及集合的含义,理解元素与集合的属于关系。
了解集合相等的含义,了解集合中元素的确定性、互异性、无序性。
知道常用数集及其专用记号。
针对具体问题,能在自然语言基础上,用列举法和描述法刻画集合,从中感受集合语言的意义和作用,提升数学抽象素养。
重难点
重点:集合的概念及特殊数集的符号表示。
难点:元素与集合的关系。
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情景1:集合论诞生于19世纪末,其创始人是康托尔(1845——1918,德国数学家)。集合论被誉为20世纪最伟大的数学创造,它的出现大大扩充了数学的研究领域,可以说,集合论是整个数学大厦的基础,他不仅影响了现代数学,而且也深深的影响了现代哲学和逻辑学。
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情景2:高一开学第二天,学校通知:上午8点,在学校体育馆举行军训动员大会。
问题:这个通知的对象是全体高一学生还是个别对象?
高一学生全体
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初中阶段,我们学习过哪些集合?
代数方面: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;
几何方面:点的集合等。
在初中学习中,我们用集合描述过什么?
圆的概念:平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合。
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探究一 集合的含义
研究下面的例子:
1~10之间所有的偶数;
立德中学今年入学的全体高一学生;
所有的正方形;
到直线l的距离等于定长d的所有点;
方程的所有实数根;
地球上的四大洋。
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思考:
上述每个例子都由若干个对象组成,每组对象的全体都能组成集合吗?我们把研究的对象统称为元素,元素分别是什么?
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归纳新知
集合的含义
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(简称集)。
集合与元素的表示
通常用大写字母A,B,C,……表示集合,用小写拉丁字母a,b,c,……表示集合中的元素。
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探究二 集合中元素的性质
所有的“高个子的男生”能否构成一个集合?由此说明什么?
提示 不能。其中的元素不确定,集合中的元素是确定的。
又由1,3,0,5,这些数组成的一个集合中有5个元素,这种说法正确吗?
提示 不正确。集合中中有4个不同元素1,3,0,5.集合中的元素是互异的。
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探究二 集合中元素的性质
高一(5)班的全体同学组成一个集合,调座位后这个集合有没有变化?
提示 集合没有变化。集合中的元素是没有顺序的。
通过以上的学习你能给出集合中元素的特性吗?
提示 确定性、互异性、无序性
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探究二 集合中元素的性质
两个集合中,元素完全一样,则称两集合相等。
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练习1.判断下列元素的全体能否组成集合,并说明理由:
大于3小于11的偶数;
我国的小河流。
解1.是由4,6,8,10四个元素组成的集合。
2.由集合元素的确定性知不能组成集合。
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探究三 元素与集合的关系
一直下面的两个实例:
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表示高一(4)班的一位同学。
思考 a,b与集合A分别有什么关系?
提示 a是集合A中的元素,b不是集合A中的元素。
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元素与集合的属于关系
如果a是集合A中的元素,就是a属于集合A,记作a∈A;如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作aA.
常用数集及其记法:非负整数(自然数集)N、正整数集N*或N+、整数集Z、有理数集Q、实数集R.
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练习2.用符号“”或“”填空。
2 N;2. Q;3. 0 ;4. b .
答案 1. 2. 3. 4.
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探究四 集合的表示方法
列举法
思考1:地球上的四大洋组成的集合如何表示?
提示 可以表示为{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}.
思考2:方程的所有根组成的集合,又如何用列举法表示呢?
提示
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问题:通过思考以上问题大家能总结归纳出列举法的概念吗?
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。
注意:1.花括号不能缺失,元素中间用逗号隔开;
2.元素按一定的顺序列举,如:从小到大等。
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思考3:a与{a}有什么区别?
提示 a是一个元素,{a}是个集合。
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例1. 用列举法表示下列集合:
小于10 的所有自然数组成的集合。
方程的所有实数根组成的集合。
解(1)设小于10的所有自然数组成的集合为 A,那么 A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.
(2)设方程 x²=x 的所有实数根组成的集合为B,那么 B={0,1}.
注意:①由于元素完