内容正文:
数学·必修·第一册(苏教)
第1章
集合
1.1 集合的概念与表示
第二课时 集合的表示
一一列举
花括号“{}”
所有
性质(满足的条件)
{x|p(x)}
有限个元素
无限个元素
不含任何元素
∅
完全相同
课下培优巩固练(二)
一、列举法
1.定义:将集合的元素____________出来,并置于_________________内
2.一般形式:{a1,a2,…,an,…}
微点拔:使用列举法表示集合的注意事项
(1)元素之间用“,”隔开;
(2)元素不重复,满足元素的互异性;
(3)元素无顺序,满足元素的无序性;
(4)对于含较多元素或无数个元素的集合,如果组成该集合的元素有明显规律,也可用列举法,但是必须把元素间的规律表述清楚后才能用省略号.
二、描述法
1.定义:将集合的______元素都具有的______________________表示出来
2.一般形式:___________
微点拔:使用描述法表示集合的注意点
写清该集合中元素的代表符号.即代表元素是什么:是数,还是有序实数对(点),还是集合或其他形式. 如集合{x|x≥2}不能写成{x≥2},这里便少了代表元素.又如集合{(x,y)|y=x2}与集合{y|y=x2}表示两个不同的集合,前者为点集,而后者为数集,区别就在于它们的代表元素不同.
三、集合分类
1.集合的分类
有限集
含有_______________的集合
无限集
含有_______________的集合
空集
__________________的集合,记作___
2.集合相等
如果两个集合所含的元素____________(即A中的元素都是B的元素,B中的元素也都是A的元素),那么称这两个集合相等.
【基点小试】
1.10的所有正因数组成的集合用列举法表示为__________.
解析:∵对于正因数分解,有10=1×10=2×5,
∴其正因数组成的集合为{1,2,5,10}.
答案:{1,2,5,10}
2.用描述法表示下图中的阴影部分可以是__________________.
解析:由阴影部分知0≤x≤2,0≤y≤1,所以阴影部分由点集{(x,y)|0≤x≤2,0≤y≤1}来表示.
答案:{(x,y)|0≤x≤2,0≤y≤1}
3.(苏教版必修一P8习题T5改编)设a,b为实数,已知M={1,2},N={a,b},且M=N,则a+b=_______.
解析:∵M=N,∴a=1,b=2,即a+b=3.
答案:3
题型一 用列举法表示集合
例1.用列举法表示下列集合:
(1)不大于10的非负偶数组成的集合;
(2)方程x3=x的所有实数解组成的集合;
(3)一次函数y=2x+1的图象与y轴的交点所组成的集合.
解: (1)因为不大于10是指小于或等于10,非负是大于或等于0的意思,所以不大于10的非负偶数集是{0,2,4,6,8,10}.
(2)方程x3=x的解是x=0或x=1或x=-1,所以方程的解组成的集合为{0,1,-1}.
(3)将x=0代入y=2x+1,得y=1,即交点是(0,1),故交点组成的集合是{(0,1)}.
[总结] 用列举法表示集合的3个步骤
(1)确定集合中元素的类型,并求出集合的元素;
(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次;
(3)用花括号将各元素括起来.
注意:用列举法表示集合,要求元素不重复、不遗漏、不计次序,且元素与元素间用“,”隔开.
【练一练】
1.集合{x|(x-2)2(x-3)=0,x∈R}用列举法表示为______.
解析:方程(x-2)2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-3)) =0的两个解为2或3,故集合M= eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(2,3)) .
答案:{2,3}
2.用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(2)方程x2-9=0的实数根组成的集合B;
(3)一次函数y=x+3的图象与x轴的交点组成的集合C.
解:(1)因为大于1且小于6的整数包括2,3,4,5,所以A={2,3,4,5}.
(2)因为方程x2-9=0的实数根为-3,3,所以B={-3,3}.
(3)将y=0代入y=x+3,得x=-3,即交点是(-3,0),故交点组成的集合C={(-3,0)}.
题型二 用描述法表示集合
例2.用描述法表示下列集合:
(1)满足不等式3x+2>2x+1的实数x组成的集合;
(2)平面直角坐标系中,第一象限内的点的集合;
(3)所有正奇数组成的集合.
解:(1)解不等式3x+2>2x+1,可得x>-1,所以满足不等式的实数x组成的集合为{x|x>-1}.
或直接写成{x|3x+2>2x+1}.
(2)因为第一象限内的点的横坐标大于零,纵坐标大于零,所以该集合为{(x,y)|x>0,y>0,且x,y∈R}.
(3)可知正奇数表示为x=2k-1(k∈N+),故集合为 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x=2k-1,k∈N+)) .
【母题探究】 (1)(变条件)本例(1)中的“实数”改为“有理数”,其他条件不变,如何表示集合?
解: eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x∈Q|x>-1)) (或{x∈Q|3x+2>2x+1}).
(2)(变条件)本例(3)中的“正奇数”改为“偶数”,其他条件不变,如何表示集合?
解: eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x=2n,n∈Z)) .
[总结] 用描述法表示集合的2个步骤
【练一练】
3.试用描述法表示下列集合:
(1)比3的倍数多1的整数;
(2)不等式x-10>0的解集;
(3)一次函数y=2x+1图象上所有点.
解:(1)比3的倍数多1的整数可表示为x=3k+1 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(k∈Z)) ,用描述法表示这样的整数构成的集合为 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x=3k+1,k∈Z)) ;
(2)由x-10>0解得x>10, 不等式x-10>0的解集为 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x|x>10)) ;
(3)设一次函数y=2x+1图象上的点的坐标为 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x,y)) ,则一次函数y=2x+1图象上的所有的点的集合为 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x,y))|y=2x+1)) .
题型三 集合与方程的综合问题
例3.已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R}.
(1)若A中有且只有一个元素,求a的取值集合;
(2)若A中至多有一个元素,求a的取值范围.
解:(1)由题意知,A中有且只有一个元素,即对应方程ax2+2x+1=0有且只有一根或有两个相等的实根.
当a=0时,对应方程为一次方程,此时A= eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2))) ,符合题意;
当a≠0时,对应方程ax2+2x+1=0有两个相等实根,
即Δ=4-4a=0,a=1,符合题意.
综上所述,a的取值集合为{0,1}.
(2)由题意知,A中至多有一个元素,即对应方程ax2+2x+1=0无根或只有一根.
由(1)知,当a=0或1时,A中有且只有一个元素,符合题意;
当Δ=4-4a<0,即a>1时,对应方程ax2+2x+1=0无实根,即A中无元素,符合题意.
综上所述,a的取值范围为{a|a=0或a≥1}.
[总结] 1.集合与方程综合问题的解题策略
对于一些已知某个集合(此集合中涉及方程)中的元素个数,求参数的问题,常把集合的问题转化为方程的解的问题.
2.集合与方程的综合问题的解题步骤
(1)弄清方程与集合的关系,往往是用集合表示方程的解集,集合中的元素就是方程的实数根.
(2)当方程中含有参数时,往往要根据方程实数根的情况来确定参数的值或取值范围,有时还要分类讨论.
(3)求出参数的值或取值范围后,还要检验是否满足集合中元素的互异性.
【练一练】
4.设 eq \f(1,2) ∈{x eq \b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x2-ax-\f(5,2)=0)) },则集合{x eq \b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x2-\f(19,2)x-a=0)) }中所有元素之积为______.
解析:因为 eq \f(1,2) ∈ eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x2-ax-\f(5,2)=0)))) ,所以 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))
eq \s\up12(2) - eq \f(1,2) a- eq \f(5,2) =0,解得a=- eq \f(9,2) ,
当a=- eq \f(9,2) 时,方程x2- eq \f(19,2) x+ eq \f(9,2) =0的判别式Δ= eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(19,2)))
eq \s\up12(2) -4× eq \f(9,2) = eq \f(289,4) >0,
所以集合 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(x2-\f(19,2)x+\f(9,2)=0)))) 的所有元素的积为方程的两根之积,等于 eq \f(9,2) .
答案: eq \f(9,2)
$