内容正文:
集合的概念(2)
安徽淮南第四中学
2023.8
上节课我们用了几个大写字母表示数集,但是这不能体现出集合中的具体元素是什么,并且还有大量的非常用集合不能用大写字母来表示,事实上表示一个集合关键是确定它包含哪些元素,为此我们有必要学习集合的表示方法还有哪些,分别适用于哪些情况。
情 境 导 入
N-自然数集,N+-正整数集,Q-有理数集,
探究一:列举法表示集合
观察下列集合:
(1)地球上的四大洋;
(2)小于15的所有素数组成的集合;
(3)方程x2-1=0的所有实数根组成的集合;
(4)所有正偶数组成的集合.
问题1:上述四个集合是有限集还是无限集?
提示:(1)(2)(3)是有限集,(4)是无限集.
问题2:上述三个集合中的元素能分别一一列举出来吗?
提示:(1)(2) (3) 能,而(4)不能.
问题3:(4)中的元素你能按规律写出来吗?
提示:能.一般表示为2 ,4, 6,…,2n,….
1.定义: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。
※列举法 (1)不重不漏,元素一一列举出来;(2)元素之间逗号隔开; (3)花括号“{ }”括起来
(1)大括号不能缺失.
(2)区分a与{a}:{a}表示一个集合,该集合只有一个元素.
a表示这个集合的一个元素.
(3)用列举法表示集合时不必考虑元素的前后次序.相同的元素不能出现两次.
2.列举法应注意的问题?
例1.用列举法表示下列集合:
(1)小于10的所有自然数组成的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合.
A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}
B={0,1}
思考1:哪些集合适合用列举法表示?
提示:(1)含有有限个元素且个数较少的集合.
(2)元素较多,元素的排列又呈现一定的规律,在不至于发生误解的情况下,也可列出几个元素作代表,其他元素用省略号表示,如N可表示为{0,1,2,…,n,…}.
(3)当集合所含元素不易表述时,用列举法表示方便.如集合{x2,x2+y2,x3}.
探究二:描述法表示集合
观察下列集合:
(1)不等式x-7<3的解集;
(2)奇数组成的集合.
不等式x-7<3的解是x<10,因为满足x<10的实数解有无数个,所以x-7<3的解集无法用列举法表示.但是,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 {x∈R|x<10}
又比如,奇数集的共同特征是除以2的余数为1,即{x∈Z|x=2k+1,k∈Z}
1.定义:一般地,设A表示一个集合,把集合A中所有具有
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.
共同特征P(x)
{x∈A|P(x)}
{ x ∈ A | P(x) }
代表元素
代表元素
的范围
代表元素的共同特征
2.具体步骤:
(1)在花括号内写上表示这个集合的元素的一般符号及取值(或变化)范围.
(2)画一条竖线.
(3)在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征
思考2:什么类型的集合适合描述法表示?
提示:描述法可以看清集合的元素特征,一般含较多元素或无数多个元素(无限集)且排列无明显规律的集合,或者元素不能一一列举的集合,宜用描述法.
题型一
用列举法表示集合
【典例1】 用列举法表示下列集合:
(1)方程x(x-1)2=0的所有实数根组成的集合;
(2)不大于10的非负偶数集;
(3)一次函数y=x与y=2x-1图象的交点组成的集合.
[解] (1)方程x(x-1)2=0的实数根为0,1,故其实数根组成的集合为{0,1}.
(2)不大于10的非负偶数即为从0到10的偶数,故不大于10的非负偶数集为{0,2,4,6,8,10}.
用列举法表示下列集合:
(1)由1到20以内的所有素数组成的集合。
(2) 方程x2-2x-3=0的根组成的集合;
(3) 组成数学英文单词“mathematics”的字母组成的集合.
(1).设由1~20以内的所有素数组成的集合为C,则C={2,3,5,7,11,13,17,19}
(2).设方程x2-2x-3=0的根组成的集合为D,则D={-1,3}
(3).组成数学英文单词“mathematics”的字母组成的集合为E,则E={m,a,t,h,e,i,c,s}
题型二
用描述法表示集合
[解析] (1)集合可表示为{x∈R|2≤x≤20}.
(2)第二象限内的点(x,y)满足x<0,且y>0,
故集合可表示为{(x,y)|x<0,y>0}.
2.用描述法表示下列集合:
①函数y = -2x2+x图象上的所有点组成的集合;
②不等式2x-3<5组成的集合;
③被3除余数等于1的正整数组成的集合;
④3与4的所有正的公倍数组成的集合.
思维升华 利用描述法表示集合应关注三点
(1)写清楚该集合代表元素的符号.例如,集合{x|x<1}不能写成{x<1}.
(2)所有描述的内容都要写在大括号内.例如,{x|x=2k},k∈Z,这种表示方式就不符合要求,需将k∈Z也写进大括号,即{x|x=2k,k∈Z}.
(3)不能出现未被说明的字母.
1.用描述法表示下列集合:
(1)所有不小于2,且不大于20的实数组成的集合;
(2)平面直角坐标系内第二象限内的点组成的集合;
(3)使y=eq \f(\r(2-x),x)有意义的实数x组成的集合;
(4)200以内的正奇数组成的集合;
(5)方程x2-5x-6=0的解组成的集合.
$$