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,提升数学抽象素养.
2.在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合,提升数学运算素养.
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1
知识梳理
自主探究
著名数学家华罗庚说:宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用到数学.只要探究问题,就有研究对象,把一些研究对象放在一起作为一个整体看待,就形成一个集合.数学的研究,无处不用集合.
探究:试举一个方程,它在正数范围内无解,但在负数范围内有解.
答案:x+1=0在正数范围内无解,在负数范围内解为x=-1.
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1.元素与集合的相关概念
(1)元素:一般地,我们把 统称为元素,通常用小写拉丁字母a,b,c,…表示.
(2)集合:把一些 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)集合相等:只要构成两个集合的元素是 的,我们就称这两个集合是相等的.
研究对象
元素
一样
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思考1:(1)高一年级所有“高个子男生”能否构成一个集合?
提示:(1)不能构成集合,因为“高个子男生”没有明确的
标准.
(2)高一年级所有身高高于175 cm的男生能否构成一个集合?
提示:(2)能构成一个集合,因为标准确定.
(3)英语单词mathematics(数学)中的所有字母构成的集合中有几个元素?
提示:(3)8个元素.
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2.元素与集合的关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作
a A.
(2)不属于:如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a A.
思考2:记思考1第(3)问中的集合为A,用∈和∉表示元素a和b与集合A的关系.
提示:a∈A,b∉A.
∈
∉
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3.常用数集及符号表示
N
数集
名称 非负整
数集(自
然数集) 正整
数集 整数集 有理
数集 实数集
字母
表示 Z Q R
N*或N+
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思考3:用∈或∉填空.
∈
∉
∉
∈
∈
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4.集合的表示方法
(1)列举法:把集合的所有元素 出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法.
(2)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
,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 或
.
一一列举
{x∈A|P(x)}
{x∈A:P(x)}
{x∈A;P(x)}
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集合中元素的三个特性
特性 含义 示例
确定性 作为一个集合的元素,必须是确定的,不能确定的对象就不能构成集合 集合A={1,2,3},则
1∈A,4∉A
互异性 对于一个给定的集合,集合中的元素一定是不同的(或者说是互异的) 集合{x,x2-x}中的x应满足x≠x2-x,即x≠0,且x≠2
无序性 构成集合的元素间无先后顺序之分 集合{1,0}和{0,1}是同一个集合
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2
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[例1] 下列元素不能组成集合的是( )
A.不超过20的质数
B.π的近似值
C.方程x2=1的实数根
D.函数y=x2,x∈R的最小值
集合的概念
√
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解析:对于选项A,由“不超过20”和“质数”这两个标准可以明确数值为2,3,5,7,11,13,17,19,故不超过20的质数可以组成集合;对于选项B,因为π是无限不循环小数,在没有明确近似值的精确度的情况下,无法确定π的近似值是多少,所以选项B中元素不能组成集合;对于选项C,因为方程x2=1的实数根是明确的两个数值1和-1,所以方程x2=1的实数根可以组成集合;对于选项D,由二次函数的性质可知,函数y=x2,x∈R的最小值是明确的数值0,所以函数y=x2,x∈R的最小值可以组成集合.故选B.
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判定一组对象能否构成集合,关键是看所给的这组对象是否确定,也就是是否有明确的标准.若一组对象能构成集合,则给定的对象必须是“确定无疑”的,而不能是“模棱两可”的.
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针对训练1:(多选题)下列每组对象能构成集合的是( )
A.比较小的数