内容正文:
人教B版(2019)必修第一册
1.1.1 集合及其表示方法
(第二课时)
第一章 集合与常用的逻辑用语
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学习目标
了解列举法和描述法的概念,并能选用适当的方法表示集合,体现数学抽象能力(重点)
知道区间的概念,并能正确使用区间表示集合,体现逻辑推理能力(重难点)
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新课导入
抛出两枚硬币,规定抛掷后若一正一反则老师赢,若两面相同则学生赢,那么这个游戏公平吗?有哪几种可能?
所有可能的结果为:正正、正反、反正、反反.
如果我们把游戏的所有可能性看作为一个集合,那么把所有可能展示出来是什么方法?
这种方法叫做列举法
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列举法的概念
把集合中的元素一一列出来(相邻元素之间用逗号分隔),并写在大括号内,以此来表示集合的方法称为列举法.
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举个例子:
由两个元素0,1组成的集合可用列举法表示为{0,1};
又如,24的所有正因数1,2,3,4,6,8,12,24组成的集合可用列举法表示为{1,2,3,4,6,8,12,24};
又如,中国古典长篇小说四大名著组成的集合可以表示为{《红楼梦》,《三国演义》,《水浒传》,《西游记》}.
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列举法的性质
1.用列举法表示集合时,一般不考虑元素的顺序.
例如:{1,2}与{2,1}表示同一个集合.
2.如果一个集合的元素较多,且能够按照一定的规律排列,那么在不至于发生误解的情况下,可按照规律列出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示.
例如:不大于100的自然数组成的集合,可表示为{0,1,2,3,…,100}.
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列举法的表示:
1.无限集有时也可用列举法表示. 例如,自然数集 N 可表示为:{0,1,2,3,...,n,...}.
2.只含一个元素的集合{a}也是一个集合,要将这个集合与它的元素a加以区别,事实上:a∈{a}.
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尝试与发现:以下集合用列举法表示方便吗?如果不方便,你觉得可以怎样表示?
(1)满足x>3的所有数组成的集合A;
用列举法表示上述集合并不方便.但因为集合A中的元素x都具有性质“x是大于3的数”,而不属于集合A的元素都不具有这个性质,因此可以把集合A表示为
{x|x是大于3的数}或{x|x>3},
即A={x|x是大于3的数}或A={x|x>3}.
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尝试与发现:以下集合用列举法表示方便吗?如果不方便,你觉得可以怎样表示?
(2)所有有理数组成的集合Q.
Q中的每一个元素都具有性质“是两个整数的商”,而不属于Q的元素都不具有这个性质,因此可以把Q表示为
Q={x|x是两个整数的商}或Q={x|x= ,m∈Z,n∈Z,n≠0}.
注意:上述表示集合的方法中,大括号内竖线的左边是元素的形式,竖线的右边是只有这个集合中的元素才满足的性质 .
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描述法的概念
一般地,如果属于集合A的任意一个元素x都具有性质p(x),而不属于集合A的元素都不具有这个性质,则性质p(x)称为集合A的一个特征性质.此时,集合A可以用它的特征性质p(x)表示为
{x|p(x)}.
这种表示集合的方法称为特征性质描述法,简称为描述法.
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举个例子:
“一组对边平行且相等的四边形”是平行四边形的一个特征性质,因此所有平行四边形组成的集合可以表示为
{x|x是一组对边平行且相等的四边形}.
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练一练:用描述法表示下面的集合:
1.所有能被3整除的整数组成的集合,可以用描述法表示为
{x|x=3n,n∈Z}
2.所有被3除余1的自然数组成的集合可以表示为
{x|x=3n+1,n∈N}
这一集合通常也表示为{x∈N|x=3n+1,n∈Z}.
这就是说,集合{x|p(x)}中所有在另一个集合I中的元素组成的集合,可以表示为{x∈I|p(x)}.
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例1:用适当的方法表示下列集合:
(1)方程 x(x-1)=0的所有解组成的集合A;
因为0和1是方程x(x-1)=0的解,而且这个方程只有两个解,所以
A={0,1}
(2)平面直角坐标系中,第一象限内所有点组成的集合B.
因为集合B的特征性质是横坐标与纵坐标都大于零,所以
B={(x,y)|x>0,y>0}
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区间及其表示
习惯上,如果a<b,则集合{x|a≤x≤b}可简写为[a,b],并称为闭区间.例如:集合{x|1≤x≤2}可简写为闭区间[1,2].
类似地,如果a<b:集合{x|a<x<b}可简写为(a,b),并称为开区间;
集合{x|a≤x<b}可简写为[a,b),集合{x|a<x≤b}可简写为(a,b],并都称为半开半闭区间.
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区间的左、右端点的概念
上述区间中,a,b分别称为区间的左、右端点,b-a称为区间的长度.区间可以用数轴形象地表示.
例如:区间[-2,1)可用下图表示, 注意图中-2处的点是实心点,而1处的点是空心点.
-3
x
3
2
1
O
-1
-2
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无穷大的概念与相关性质
用“+∞”表示“正无穷大”,用“-∞”表示“负无穷大”,则:实数集R可表示为区间(-∞,+∞);
集合{x|x≥a}可表示为区间[a,+∞),集合{x|x>a}可表示为区间(a,+∞);
集合{x|x≤a}可表示为区间(-∞,a],集合{x|x<a}可表示为区间(-∞,a).
例如:区间也可用数轴来形象地表示.例如[7,+∞)可以表示为
x
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例2:用区间表示不等式 的所有解组成的集合A.
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课堂练习
B
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课堂练习
19
课堂练习
A
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课堂练习
D
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课堂练习
22
课堂练习
D
23
课堂练习
24
课堂练习
B
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课堂练习
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课堂练习
{5,7}
27
课堂练习
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课堂总结
1.列举法
2.描述法
3.区间及其表示
29
谢
谢
观
看
30
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