内容正文:
1.1 集合的概念
第1课时 集合的含义
学习目标
1.通过实例,了解集合与元素的含义,能够利用集合中元素的三个特性解决一些简单的问题.
2.理解元素与集合的属于关系.
3.识记常见数集的表示符号.
知识点一 元素与集合
请将以上物品整理摆放:
文具类:_______________________________________________________________.
食品类:_______________________________________________________________.
元素
定义
把研究对象统称为元素
记法
常用小写拉丁字母a,b,c,…表示
集合
定义
把一些元素组成的总体叫做集合,简称为集
记法
常用大写拉丁字母A,B,C,…表示
集合相等
只要构成两个集合的元素是一样的,就称这两个集合是相等的
集合中元素的特性
确定性、互异性和无序性
(1)确定性:即某个对象是否是集合的元素是确定的.
(2)互异性:即一个集合中任意两个元素都是不同的.
(3)无序性:集合中的元素是没有先后顺序的.
[练1](2025·驻马店高一检测)下列元素的全体能构成集合的是 ( )
A.某电视台著名节目主持人
B.高中学生中的游泳能手
C.中国古代四大发明
D.sin 60°,tan 45°,cos 30°
C 解析:根据题意,依次分析选项,
对于A,某电视台著名节目主持人,不满足集合中元素的确定性,不能构成集合;
对于B,高中学生中的游泳能手,不满足集合中元素的确定性,不能构成集合;
对于C,中国古代四大发明:指南针、火药、造纸术、印刷术,可以构成集合;
对于D,sin 60°=cos 30°,不满足集合中元素的互异性,不能构成集合.故选C.
[练2]已知集合P中含有两个元素1和4,集合Q中含有两个元素1和a2.若P=Q,则a的值为________.
答案:±2 解析:因为P=Q,所以两个集合中的元素一样,即a2=4,所以a=±2.
判断一组对象能否组成集合的关键点
(1)看该组对象是否满足确定性.如果该组对象满足确定性,就可以组成集合;否则,不能组成集合.
(2)看集合中元素是否满足互异性.
知识点二 元素与集合的关系
把1~10之间的所有偶数构成的集合记为A,那么2,5,7与集合A有什么关系?
1.元素与集合的关系
关系
语言描述
记法
读法
属于
a是集合
A的元素
a∈A
a属于
集合A
不属于
a不是集合
A中的元素
a∉A
a不属于
集合A
2.常用数集及其符号表示
数集
非负整数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
符号
N
N*或N+
Z
Q
R
(1)元素与集合之间是属于或不属于的关系,注意符号的书写;
(2)0属于自然数集.
[例1] (1)(2025·武昌高一期中)下列关系中不正确的是 ( )
A.0∈N B.π∉R
C.∈Q D.-3∉N
(2)已知集合A含有三个元素2,4,6,且当a∈A时,有6-a∈A,那么a为 ( )
A.2 B.2或4
C.4 D.0
(1)B (2)B 解析:(1)因为0是自然数,故A正确;因为π是实数,故B错误;因为是有理数,故C正确;因为-3不是自然数,故D正确.
(2)当a=2时,a=2∈A,6-a=4∈A;当a=4时,a=4∈A,6-a=2∈A;当a=6时,a=6∈A,6-a=0∉A.故a=2或a=4.
判断元素和集合关系的两种方法
(1)直接法:首先明确集合是由哪些元素组成的,然后再判断该元素在已知集合中是否出现即可.
(2)推理法:首先明确已知集合的元素具有什么特征,然后判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.
[练3](多选)下列结论正确的是 ( )
A.若a∈N,则-a∉N
B.若a∈Z,则a2∈Z
C.若a∈Q,则|a|∈Q
D.若a∈R,则a3∈R
BCD 解析:当a=0时,A项显然不成立.
综合应用:集合中元素的性质
[例2] 已知集合A有三个元素a2-3a,2a+1,5,且-2∈A,求实数a的值.
解:因为-2∈A,所以2a+1=-2或a2-3a=-2.
若2a+1=-2,则a=-,此时集合A中含有三个元素-2,5,,符合题意;
若a2-3a=-2,则a=1或a=2.
当a=1时,集合A中含有三个元素3,5,-2,符合题意;
当a=2时,集合A中含有重复元素5,不符合题意,舍去.
所以a=1或a=-.
[变式探究]
若将本例中“-2∈A”改为“0∈A”,求实数a的值.
解:由0∈A,得2a+1=0或a2-3a=0,
若2a+1=0,则a=-,a2-3a=,此时集合A中有三个元素5,0,,符合题意;
若a2-3a=0,则a=0或a=3,
当a=0时,2a+1=1,此时集合A中有三个元素5,0,1,符合题意,
当a=3时,2a+1=7,此时集合A中也有三个元素5,0,7,符合题意,
所以a=-或a=0或a=3.
求集合中参数的关注点
已知元素与集合的关系求参数时,要注意集合中元素互异性的要求,求得参数值后要代入原集合检验.
[练4](2025·保定高一期中)已知集合A中有三个元素1,a,a-2,且3∈A,则实数a的值为 ________.
答案:5 解析:3∈A,当a=3时,a-2=1,不满足集合元素的互异性,不满足题意;当a-2=3时,a=5,集合A中的三个元素为1,5,3,满足题意.故实数a的值为5.
1.知识清单
(1)元素与集合的概念;
(2)集合中元素的特性;
(3)元素与集合的关系;
(4)常用数集及其符号.
2.方法归纳:直接法、推理法.
3.常见误区:自然数集中容易遗漏0这个元素.
◎随堂演练
1.(多选)下列各组对象能构成集合的是 ( )
A.拥有手机的人
B.2025年高考数学难题
C.所有有理数
D.小于π的正整数
ACD 解析:根据集合的概念,可知集合中元素具有确定性,可得选项A,C,D中的元素都是确定的,故选项A,C,D能构成集合,但选项B中“难题”的标准不明确,不能构成集合.故选ACD.
2.以方程x2-5x+6=0和方程x2-x-2=0的解为元素的集合中共有________个元素.
答案:3 解析:方程x2-5x+6=0的解是x=2,3;方程x2-x-2=0的解是x=-1,2.由集合元素的互异性可知,以这两个方程的解为元素的集合中共有3个元素.
3.若集合A是由所有形如3a+b(a∈Z,b∈Z)的数组成的,判断-6+2是不是集合A中的元素.
解:因为在3a+b(a∈Z,b∈Z)中,令a=-2,b=2,可得-6+2,所以-6+2是集合A中的元素.
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