内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
第1课时 集合的含义
游戏:我们一起站一站
1.请全班的女生站起来
2.请全班戴着眼镜的同学站起来
3.请全班个子比较高的同学站起来
出现问题(不确定):
我的个子算高吗?应该和谁比呢?
思考前边的问题:
全班的女生、全班戴着眼镜的同学、全班个子比较高的同学,谈一谈你的感受.
我们以前有没有学习过与“集合”有关的内容呢?
“集合”是现代数学的基本语言,可以简洁、准确地表达数学内容.在本章,我们将学习集合的一些基本知识,用集合语言表示有关数学对象,并运用集合和对应的语言进一步描述函数概念.
康托尔(1845-1918)
集合论是康托尔(1845-1918,德国数学家)于19世纪末创立的,他在解决涉及无限量研究的数学问题时,提出了一般性的“集合”概念。随后一步步发展到一般集合概念,并把集合论发展成一门独立的学科,成为了整个微积分理论体系的基础。
1.通过实例,使学生初步了解集合的概念,知道常用数集的概念及其记法.(重点)
2.让学生体会元素与集合的“属于”关系.
3.会用符号表示元素与集合之间的关系.(难点)
数学抽象:通过学习自然语言到数学符号语言的转化,培养数学抽象的核心素养
体会课堂探究的乐趣,
汲取新知识的营养,
让我们一起 吧!
进
走
课
堂
(1) 1~10之间的所有偶数;
(2) 立德中学今年入学的全体高一学生;
(3) 所有的正方形;
(4) 到直线l的距离等于定长d的所有点;
(5) 方程x2-3x+2=0的所有实数根;
(6) 地球上的四大洋.
问题1:请同学们观察下面六个例子,他们的研究对象分别是什么?
1~10之间的每一个偶数;
立德中学今年入学的每一个高一学生;
边长取任意正实数的每一个正方形;
到直线l的距离等于定长d的每一个点;
1和2;
太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋.
研究对象
(1) 1~10之间的所有偶数;
(2) 立德中学今年入学的全体高一学生;
(3) 所有的正方形;
(4) 到直线l的距离等于定长d的所有点;
(5) 方程x2-3x+2=0的所有实数根;
(6) 地球上的四大洋.
问题1:请同学们观察下面六个例子,他们的研究对象分别是什么?
问题:你能概括出以上这6个例子具有的共同特征吗?
(1)都有确定的研究对象
(2)都表示研究对象组成的全体
(3)都表示集合
一般地, 我们把研究对象统称为元素.
通常用小写拉丁字母a,b,c,...来表示.
我们把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集).
通常用大写拉丁字母A,B,C,...来表示.
组成集合的元素可以是物、数、图、点等,它具备怎样的性质呢?
思考交流
组成集合的元素一定是数吗?
集合的概念:
1. 某班所有的“高个子男孩”能否构成一个集合?由此说明什么?
不能. 其中的元素是不确定的.
“高个子”是一个模糊的概念,具有相对性,多么“高”才算“高个子”?没有明确的标准,也就是说,是一些不能够确定的对象.因此,不能构成集合.
集合中的元素是确定的
集合中元素的特性
给定集合,它的元素必须是确定的.也就是说给定一个集合,那么任何元素在不在这个集合中就确定了.
2.由2,1,0,5, 这些数组成的一个集合中有5个元素,这种说法正确吗?
不正确.集合中只有4个不同元素2,1,0,5.
集合中的元素是互异的
一个给定集合中的元素是互不相同的,也就是说,集合中的元素是不重复出现的.
3.高一(5)班的全体同学组成一个集合,调整座位后这个集合有没有变化?
集合没有变化.
集合中的元素是没有排列顺序的
通过以上的学习你能给出集合中元素的特性吗?
确定性、互异性、无序性
【总结提升】集合中元素的三个特性
给定集合,它的元素必须是确定的.也就是说给定一个集合,那么任何元素在不在这个集合中就确定了.
确定性是判断一组对象能否构成集合的标准.
确定性
互异性
无序性
一个给定集合中的元素是互不相同的,也就是说,集合中的元素是不重复出现的.
集合中的元素没有前后顺序.
集合相等:
只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的.
提示:相等.
【思考】
由元素1,2,3组成的集合与由元素3,2,1组成的集合有什么关系?
启示:任何集合都不能违背确定性、互异性、无序性.我们还可以用这些性质继续去探求集合与元素的关系.
判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由.
(1)大于3小于11的偶数.
(2)著名的歌星.
【即时训练】
【提示】(1)是,由4,6,8,10四个元素组成的集合.
(2)否,“著名的”无法确定,不能组成集合.
例1 判断下列说法是否正确.
(1)地球周围的行星能确定一个集合.
错误,因为“周围”是个模糊的概念,随便找一颗行星无法判断是否属于地球的周围,因此它不满足集合元素的确定性.
(2)实数中不是有理数的所有数的全体能确定一个集合.
正确,虽然满足条件的数有无数多个,但任何一个元素都能判断出来是否属于这个集合.
(3)由1, , ,,0.5这些数组成的集合有5个元素.
错误, ,0.5,因此,由1, , ,,0.5这些数组成的集合为,共有3个元素.
(4)由1,4,5与5,4,1分别组成的集合是不同的集合.
错误,因为集合中的元素是无序的,这两个集合是相等的.
分析:这类题目主要考查对集合概念的理解,解决这类问题的关键是以集合中元素的确定性、互异性、无序性为标准作出判断.
已知集合M中的三个元素a,b,c分别是△ABC的三边长,则△ABC一定不是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
D
【变式练习】
【解析】根据集合元素的互异性,在集合M中,必有,故△ABC一定不是等腰三角形.
已知下面的两个实例:
(1)用A表示高一(3)班全体学生组成的集合.
(2)用a表示高一(3)班的一位同学,b表示高一(4)班的一位同学.
思考:那么a,b与集合A分别有什么关系?
a是集合A中的元素,
b不是集合A中的元素.
元素和集合的关系:
元素a与集合A的关系
如果a是集合A中的元素,就说a属于集合A,
记作a∈A ;
如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,
记作a∉A.
判断正误:
(1)元素a与集合A,在a∈A与a∉A两种情况中有且只有一种成立.
( )
(2)符号“∈”,“ ∉”可以用在集合与集合之间,表示集合与集合之间的关系. ( )
×
√
【即时训练】
学习集合与元素的概念后,为了方便书写,数学中规定了一些常用数集及其记法:
几种常见的数集及其记法
意义 集合 记法
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
全体非负整数组成的集合
全体正整数组成的集合
全体有理数组成的集合
全体实数组成的集合
全体整数组成的集合
例2 用符号“∈”或“∉”填空.
(1)2 N.
(2)____________Q.
(3)0 N.
(4) R.
【总结提升】
求解此类问题必须要做到以下两点:
①熟记常见的数集的符号;
②正确理解元素与集合之间的“属于”关系.
用符号“∈”或“∉”填空.
(1)设A为所有亚洲国家组成的集合,则
中国 A 美国 A
印度 A 英国______A
(2)设B表示“1~20以内的所有素数”组成的集合,则
3_____B 4____B 7_____B
10____B 11___B 15____B
【变式练习】
集合的含义
核心知识
方法总结
易错提醒
核心素养
集合的定义
元素的性质
集合相等的含义
判断集合时,要明确集合中元素的特征及范围
用集合中元素的性质进行求解
分类讨论思想在求参数时的应用
求集合中的元素时,
注意元素互异性的检验
数学抽象:通过自然语言到数学符号语言的转化,培养数学抽象的核心素养
确定性
无序性
互异性
生活中没有什么可怕的东西,只有需要理解的东西.
——居里夫人
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