内容正文:
1.1集合的概念与表示
情境导入
高一年级集合啦!
思考:在数学中,集合是什么,又有着什么样的用处呢?
问1:方程是否有解?
问2:所有到定点的距离等于定长的点组成哪种图形?
【答】平面内是圆,空间内是球
【答】有理数范围内没有根,实数范围内的根有
新知探究
思考:这里有“正数集合”“负数集合”“整数集合”“分数集合”,那么,什么是集合? 如何用数学语言表示集合?
不同的问题在不同研究对象内有不同的答案,类似的,在初中的数学学习中,我们曾做过下面的作业:
新知探究
自然数
,,,…
直角三角形
集合:一些元素组成的总体
元素
,
,
,
,
,
:研究对象
集合与元素
新知探究
概念生成:集合与元素
一定范围内某些确定的、不同的对象的全体组成一个集合.集合通常用大写拉丁字母表示…,
集合中的 每一个对象称为该集合的元素,简称元.通常用小写拉丁字母表示…
如果是集合的元素,就说属于集合记作;如果不是集合的元素,就说不属于集合记作.
不是,不能;因为集合的元素具有确定性.
新知探究
4个,因为集合的元素具有互异性.
一样,因为集合的元素具有无序性.
思考1:(1)…是“之间的所有偶数”这一集合里面的元素吗?
(2)“较小的数”能组成一个集合吗?
思考2:集合:组成的集合,和集合: 组成的集合一样吗?
思考3:1,2,1,3,4这五个数组成的集合中有几个元素?
集合中元素的性质:
确定性,互异性,无序性
集合相等:
只要构成集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的
新知探究
辨析.判断以下元素的全体是否能构成集合,并说明理由.
(1)大于小于偶数;
(2)某校高一班的聪明学生;
(3)某班身高在以上的同学;
(4)中国比较长的河流;
(5)全体很大的自然数.
【答案】 √,×,√,×,×
新知探究
重要数集:
问2:我们可以用自然语言描述一个集合.除此之外,还可以用什么方式来表示集合呢?
新知探究
思考4:(1)地球上的四大洋组成的集合如何表示?
(2)方程的所有根组成的集合又如何表示呢?
,
列举法:把集合中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.
注:元素与元素之间用“,”隔开,列举时与元素的次序无关.
新知探究
思考5:尝试用列举法表示的解集.你有什么发现?
思考6:你能用自然语言描述集合吗?
对于的解集,我们可以利用解集中元素的共同特征
即:是实数,且,把解集表示为
同理,奇数集的共同特征是除以2的余数为1,即
描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法.
代表元素
共同特征
新知探究
思考7:有没有其它方法可以表示集合呢?
图法:形式:画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合.
作用:直观地表示集合.
新知探究
思考8:集合由元素唯一确定,且由上面的研究中,我们知道集合具有无序性,那么是什么关系呢?
集合相等:
(1) 定义:如果两个集合所含的元素完全相同,那么称这两个集合相等.
(2) 本质:与相等,即A中的元素都是B的元素,
中的元素也都是A的元素.
例1:用列举法表示下列集合:
(1)大于1且小于 13 的所有偶数组成的集合;
(2)由1~15 以内的所有质数组成的集合.
解:(1)设大于1且小于 13 的所有偶数组成的集合为 A,
那么
(2)设由 1~15 以内的所有质数组成的集合为 B,
那么 .
练习巩固
例2:用描述法表示下列集合:
(1) 大于1的所有偶数组成的集合;
(2) 不等式 的解集.
解:(1)设大于1的偶数为 ,并且满足条件
,
因此,这个集合表示为
(2)由 可得,故不等式的解集
为 .
练习巩固
新知探究
集合的分类:
(1) 含有__________元素的集合称为有限集;
(2) 含有__________元素的集合称为无限集;
(3) _______________的集合称为空集,记作⌀.
有限个
无限个
不含任何元素
辨析1:用描述法表示下列集合:
(1)由 组成的集合可用列举法表示为 . ( )
(2) 集合中的元素是和. ( )
(3) 集合与集合相等. ( )
×
×
√
练习1:用下列所给对象能构成集合的是
、3的近似数 、所有小于0的实数
、某校高一班的游泳小能手 、全体很大的自然数
【答案】
练习巩固
练习2:下列说法正确的是
、某校爱好足球的同学组成一个集合
、是不大于的自然数组成的集合
、集合和表示同一集合
、组成的集合有个元素
【答案】
练习巩固
练习3:集合是由大于-2且小于1的实数构成的,则下列关系正确的是( ).
、 、 、1 、
【答案】
练习4:用符号“”或“”填空:
0 ; ; 0.5 ;
; ; .
练习5:用适当的方法表示下列集合:
(1)由方程的所有实数根组成的集合;
(2)一次函数与图象的交点组成的集合;
(3)不等式的解集.
练习巩固
练习6:集合,若,则的值为?
解:当时,,此时满足题意;
当时,,
当时,满足题意,
当时,不满足集合互异性.
所以,的取值集合为.
练习巩固
练习7:已知集合中含有两个元素和且,则的值为?
解:∵,而中含有两个元素1和
∴(1)若=1,则集合,不符合集合元素的互异性;
(2)若,则=1(舍去)或,
当时集合,符合.
综上,的值为0.
练习8:已知,,若集合,则的值为
【答案】
小结
集合的概念
含义
元素的性质
元素与集合的关系
常见数集
研究对象
确定性、互异性、无序性
表示方法
元素
集合
元素组成的整体
属于、不属于
:自然数集(非负整数集); :正整数集
整数集; 有理数集; 实数集
列举法、描述法、图法
分类
有限集、无限集、空集
$$