内容正文:
集合的概念
Jinxing education
www.jxzx.cc/bkpt
高中数学必修第一册
1.1集合的概念
1.了解集合的含义,理解集合中元素的三个特性.(重点)
2.记住并会使用常用的数集符号.
3.会用符号表示元素与集合之间的关系.(难点)
学习目标
情景:“集合”是日常生活中的一个常用词,现代汉语
解释为:许多的人或物聚在一起的总体.
在现代数学中,集合是一种简洁、高雅的数学语言,我们怎样理解数学中的“集合”?
康托尔(G.Cantor,1845-1918).德国数学家,集合论创始人.人们把康托尔于1873年12月7日给戴德金的信中最早提出集合论思想的那一天定为集合论诞生日.
情景导学
(1)1—20以内的所有质数
(2)平面上到定点C的距离为定值r的点
(3)所有的正方形
这3个实例的共同特征是什么?
引例:
(1)1—20以内的所有质数
以1—20以内的每一个数作为元素,那么这些元素中满足质数定义的全体就是一个集合
(2)平面上到定点C的距离为定值r的点
以平面内的点作为元素,那么这些元素中满足到定点C的距离为定值r的的全体就是一个集合
(3)所有的正方形
以四边形作为元素,那么这些元素中满足正方形定义的全体就是一个集合
定义1 一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set)(简称为集)。
对集合定义的几点说明
1.集合常用大写字母A,B,C,D,…表示,
元素常用小写字母a,b,c,d,…表示。
2.集合中的元素可以是点,也可以是一些人或一些物.
集合中的元素具有的特性:
(1)确定性:
(2)互异性:
(3)无序性:
我们班的高个子同学
{黄河,长江}
{张三,李四,张三}
{长江,黄河}
=
特别地,若只要两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的。
×
×
湖南长郡卫星远程学校 录制
2022年下学期 制作 20
长沙市长郡中学 沈清臣
知识探究
思考:设集合A表示“1~20以内的所有质数”,那么3,4,5,6这四个元素哪些在集合A中?哪些不在集合A中?
思考:对于一个给定的集合A,那么某元素a与集合A有哪几种可能关系?
思考:如果元素a是集合A中的元素,我们如何用数学化的语言表达?
a属于集合A,记作
思考:如果元素a不是集合A中的元素,我们如何用数学化的语言表达?
a不属于集合A,记作
数学中常用的数集及其记法:
1.全体非负整数组成的集合称为非负整数集(或自然数集),记作;
2.全体正整数组成的集合称为正整数集,记作;
3.全体整数组成的集合称为整数集,记为;
4.全体有理数组成的集合称为有理数集,记作;
5.全体实数组成的集合称为实数集,记为.
拓展:
集合论是德国数学家康托尔于19世纪末创立的.当时,康托尔在解决涉及无限量研究的数学问题时,越过“数集”限制,提出了一般性的“集合”概念.
集合论受到许多数学家、哲学家赞誉,罗素描述其为“可能是这个时代所能夸耀的最伟大的工作”.
讲授新课
思考1:地球上的四大洋组成的集合如何表示?
{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}.
探究 集合的表示方法
思考2: 方程(x+1)(x+2)=0的所有根组成的集合又如何用列举法表示呢?
{-1,-2}
像这样把集合的所有元素一一列举出来,并用“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.
a与{a}有什么区别?
是一个元素
是一个集合
追问:对于集合“在平面内所有到定点的距离等于定长的点组成的集合”,“不等式x-7<3的解集”能用列举法表示它们吗?
不等式x-7<3的解是x<10,因为满足x<10的实数有无数个,所以x-7<3的解集无法用列举法表示.
追问:当集合中元素个数有无数个,我们如何表示呢?
例如:“不等式x-7<3的解集”
我们可以利用解集中元素的共同特征,即x是实数,且x<10,把解集表示为
{XR|x<10}.
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)的元素上所组成的集合表示为{XA|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{XA:P(x)}或{XA ; P(x)}.
追问:整数集Z可以分为奇数集和偶数集.我们如何用描述法表示奇数集?
对于每一个XZ,如果它能表示为x=2k+l(kZ)的形式,那么x除以2的余数为1,它是一个奇数;
反之,如果x是一个奇数,那么x除以2的余数为1,
它能表示为x=2k+I(kZ)的形式,所以x=2k+l(kZ)是所有奇数的一个共同特征,于是奇数集可以表示为
{XZ|x=2k+l. kZ}
例题讲解
例: 用列