内容正文:
1.1 集合的概念
1.1.2 集合的表示方法
一、复习引入:
2、元素与集合的关系;
3、集合中元素的特征;
如何去表示 一个集合呢?集合的表示方法有哪些?
1、集合与元素
4、常用数集的记法;
集合的基本概念
不大于5的自然数所组成的集合中有哪些元素?
小于5的实数所组成的集合中有哪些元素?
元素是可以一一列举的
元素个数有限
只有0,1,2,3,4,5这6个元素
元素无法一一列举但特征明显
元素有无穷多个,特征:
集合的元素都是实数;
(2)集合的元素都小于5.
1、列举法:
将集合中的所有元素都列举出来,写在大括号内表示集合的方法称为列举法。
说明:用列举法表示集合时,要注意以下几点:
(1)要把集合中的元素都列举出来,写在“ { } ”内
(2)元素间分隔用逗号 “,”
(3)元素不重复
(4)元素无顺序
例:由两个元素0,1构成的集合可以表示为{0,1}
列举法和描述法、图示法
(5)适用情况:
①集合是有限集,元素又不太多.
例:由构成英语单词good的字母组成的集合{g,o,d}
②集合元素较多,排列呈现一定的规律.可列出几个元素为代表,其他元素用省略号表示.
例:不大于100的自然数{0,1,2, …, 100}
③有规律的无限集.
例:N={0,1,2,3,…,n, …} Z={…,-2,-1,0,1,2, …}
分别用列举法表示集合.
(1)我国现有的直辖市组成的集合A;
(2)大于0小于5的整数的全体B;
(3)平方等于16的实数全体C;
(4)12以内的质数组成的数集D.
a与{a}不同:a表示一个元素,{a}表示一个集合,该集合只有一个元素
思考:a与{a}相同吗?
列举法的优点与适应范围:
(1)优点:可以明确集合中具体的元素及元素的个数.
(2)使用列举法必须注意:
①元素间用“,”分隔.
②集合中的元素必须满足三个特性.
③元素不能遗漏.
④适用范围:
ⅰ.含有有限个元素且个数较少的集合.
ⅱ.有些集合的元素较多,元素的排列又呈现
一定的规律,在不致于发生误解的情况下,也可以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的自然数构成的集合可表示为
{0,1,2,3,…,100}
ⅲ.无限集有时也可用上述的列举法表示.
例如:自然数集N可表示为{0,1,2,3,…,n,…}.
思考:能不能用列举法表示“由大于3小于10的实数组成的集合”
解答:我们不能用列举法来表示大于3小于10的实数组成的集合,因为这个集合的元素是列举不完的,而元素的排列又不呈现明显的规律.
对于元素较多的集合或者根本就不能将元素一一列举的集合用“描述法”来表示就显得简洁明了。
什么是描述法呢?
一般地,如果在集合I中,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的元素都不具有性质p (x),则性质p (x)叫做集合A的一个特征性质.于是,集合A可以用它的特征性质p (x)描述为
{x∈I|p (x)}
它表示集合A是由集合I中具有性质p(x)的所有元素构成的.
这种表示集合的方法,叫做特征性质描述法,简称描述法.
{ x∈R
3< x<10 }
注意:在不致发生误解时,x的取值集合可以省略不写.例如,在实数集R中取值“∈R”常常省略不写,像上述集合也可以写作{x|3<x<10}.
大于3小于10的实数组成的集合可表示为:
代表元素
所有元素所共有
的“特征性质”
描述法的一般形式为:
{ x∈I|p(x)}
x为该集合的代表元素
p(x)表示该集合中的元素x所具有的性质
使用描述法必须注意:
①写清该集合中元素的代表符号;
②准确说明该集合中元素的特征;
③应对代表元素进行说明;
④多层描述时,应当准确使用“且”与“或”;
⑤所有描述的内容都要写在“{ }”内;
⑥集合符号“{ }”已包含“所有”的意思,因而大括号内的文字描述,不应该再用“全体”,“全部”,“所有”或“集”等词语.
用描述法表示下列集合:
(1)不等式2x-3<1的解组成的集合A;
例2
(2)C={2,4,6,8,10};
A={x|x<2}
C={x|x=2n,n≤5,n∈N*}
{t|t<2}这个集合和A一样吗?
C={t|t=2n,n≤5,n∈N*}
(3)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合D.
D={(x,y)|x<0,y>0}
这些是同一个集合吗?
在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.
A={1,2,3,4,5,6,7,8,9}
1,2,3,
4,5,6,
7,8,9
1.下列说法中正确的是
A.与定点A,B等距离的点不能构成集合
B.由“title”中的字母构成的集合中元素的个数为5
C.一个集合中有三个元素a,b,c,其中a,b,c是△ABC的三
边长,则△ABC不可能是等腰三角形
D.高中学生中的游泳能手能构成集合
√
2.设a,b是两个实数,集合A中含有0,b, 三个元素,集合B中含有1,a,a+b三个元素,且集合A与集合B相等,则a+2b=___.
3.集合M是由大于-2且小于1的实数构成的,则下列关系正确的是
√
4.下列集合中表示同一集合的是
A.M={(3,2)},N={(2,3)}
B.M={2,3},N={3,2}
C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}
D.M={2,3},N={(2,3)}
√
3
6.已知集合A含有两个元素a-3和2a-1,a∈R.
(1)若-3∈A,试求实数a的值;
(2)若a∈A,试求实数a的值.
已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R},若A中只有一个元素,求a的值.
练习1
当Δ=4-4a=0,即a=1时,原方程的解为x=-1
故当A中只有一个元素时,a的值为1
当a=0时,原方程变为2x+1=0,此时x=- ,符合题意;
当a≠0时,方程ax2+2x+1=0为一元二次方程,
当Δ=4-4a=0,即a=1时,原方程的解为x=-1,符合题意.
故当A中只有一个元素时,a的值为0或1.
延伸探究
在本例条件下,是否存在实数a,使集合A与集合{1}相等?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
A={x|ax2+2x+1=0,a∈R}
当a=0时,原方程变为2x+1=0,此时x=- ,不符合题意;
当a≠0时,方程ax2+2x+1=0为一元二次方程,
当Δ=4-4a=0,即a=1时,原方程的解为x=-1,不符合题意.
故不存在这样的a.
已知集合A={a+3,(a+1)2,a2+2a+2},若1∈A,求实数a的值.
练习2
①若a+3=1,则a=-2,
此时A={1,1,2},不符合集合中元素的互异性,舍去.
②若(a+1)2=1,则a=0或a=-2.
当a=0时,A={3,1,2},满足题意;
当a=-2时,由①知不符合条件,故舍去.
③若a2+2a+2=1,则a=-1,
此时A={2,0,1},满足题意.
综上所述,实数a的值为-1或0.
行动与不满足是进步的第一必需品。
A.∈M B. 0∉M C.1∈M D. -∈M
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