内容正文:
第2课时 集合的表示
【学习目标】
1.掌握集合的两种表示方法:列举法和描述法.(数学抽象)
2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单的集合.(逻辑推理)
一、列举法
把集合中的所有元素_________出来,并用花括号“_____”括起来表示集合
的方法.
一一列举
{ }
[思考]
1.什么类型的集合适合用列举法表示?
提示:(1)元素个数较少的集合.
(2)元素较多,元素的排列又呈现一定的规律,在不至于发生误解的情况下,也可列出几个元素作代表,其他元素用省略号表示,如N可表示为{0,1,2,…,n,…}.
(3)当集合所含元素不易表述时,用列举法表示方便.如集合{x2,x2+y2,x3}.
二、描述法
前提条件 A是一个集合
要表示的集合 集合A中所有具有_________P(x)的元素x所组成的集合
形式 ___________
结论 对于任何y∈,都有y∈A且P(y)成立
共同特征
{x∈A|P(x)}
[思考]
2.奇数集怎样表示?偶数集怎样表示?奇数集、偶数集表示的方法是否唯一?
提示:奇数集:{x∈Z|x=2k+1,k∈Z},或{x∈Z|x=2k-1,k∈Z};
偶数集:{x∈Z|x=2k,k∈Z};表示方法不唯一.
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)a与{a}的含义是相同的.( )
提示:a是一个元素,{a}是集合,所以含义不同.
(2)“大于-2且小于2的整数”构成的集合不能用列举法表示.( )
提示:能,{-1,0,1}.
(3)集合{(0,1)}中的元素是0和1.( )
提示:集合{(0,1)}中元素为(0,1).
(4){x|x>3}与{y|y>3}是相等集合.( )
提示:都表示由大于3的数构成的集合.
×
×
×
√
类型1 用列举法表示集合(逻辑推理)
【典例1】用列举法表示下列集合:
(1)不小于-5的所有负整数组成的集合A;
(2)方程x2+x=0的所有实数根组成的集合B;
(3)直线y=2x+2与x轴的交点所组成的集合C;
(4)由所有正奇数组成的集合D.
【解析】(1)A={-5,-4,-3,-2,-1}.
(2)因为方程x2+x=0的解为x=-1或x=0,所以B={-1,0}.
(3)由得
即所求交点为(-1,0),所以C={(-1,0)}.
(4)正奇数有1,3,5,7,…,
所以D={1,3,5,7,…}.
【解题有招】
用列举法表示集合的步骤
(1)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)用花括号括起来.
提醒:一定要弄清集合中的元素是数,是点,还是其他元素.
【即学即练】
用列举法表示下列集合:
(1)方程x2-x-2=0的实数根组成的集合;
(2)地球上四大洋的名称组成的集合;
(3)大于10而小于20的质数组成的集合;
(4)方程组的解集组成的集合.
【解析】(1)方程x2-x-2=0的实数根为-1,2,所以集合为{-1,2};
(2)地球上的四大洋分别是太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋,所以它们名称组成的集合为{太平洋,印度洋,大西洋,北冰洋};
(3)大于10而小于20的质数有11,13,17,19,所以集合为{11,13,17,19};
(4)由得方程组的解集组成的集合为{(1,1)}.
类型2 用描述法表示集合(逻辑推理)
【典例2】用描述法表示下列集合:
(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合;
(2)由大于10且小于20的所有整数组成的集合;
(3)直线y=x上的点的集合;
(4)3和4的所有正的公倍数构成的集合.
【解析】(1)设方程x2-2=0的实数根为x,并且满足条件x2-2=0,用描述法表示为{x∈R|x2-2=0}.
(2)设大于10且小于20的整数为x,它满足条件x∈Z,且10<x<20,用描述法表示为{x∈Z|10<x<20}.
(3)直线y=x上的点的横坐标与纵坐标相等,集合可表示为{(x,y)|x-y=0}.
(4)3和4的最小公倍数是12,集合可表示为{x|x=12n,n∈N*}.
【解题有招】
描述法表示集合的两个步骤
提醒:用描述法表示集合时,不能出现未被说明的字母.
【即学即练】
用描述法表示下列集合:
(1)不等式3x+2>5的解集;
(2)平面直角坐标系中第二象限的点组成的集合;
(3)被5除余1的正整数组成的集合;
(4)集合{2,4,6,8,10}.
【解析】(1)不等式的解集用描述法表示为{x|3x+2>5}.
(2)根据点坐标的符号,集合用描述法表示为{(x,y)|x<0,y>0}.
(3)被5除余1的数可以表示为5n+1,n∈Z,所以集合表示为{x|x=5n+1,n∈N}.
(4)设偶数为x,则x=2n,n∈Z.但元素是2,4,6,8,10,所以x=2n,n≤5,n∈N*,所以集合表示为{x|x=2n,n≤5,n∈N*}.
类型3 根据集合求参数问题(逻辑推理)
【典例3】(易错·对对碰)
(1)已知集合A={x|x2+2x+a=0,a∈R},若A中只有一个元素,则a的值为 ;
(2)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R},若A中只有一个元素,则a的值为 ;
(3)已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R},若A中至多有一个元素,则a的取值范围为 .
【解析】(1)由题意,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1.
答案:1
(2)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.
答案:0或1
(3)由题意,A中有一个元素或没有元素.
当A中只有一个元素时,由(2)可知,a=0或a=1.
当A中没有元素时,Δ=4-4a<0且a≠0,即a>1.
故当A中至多有一个元素时,a的取值范围为{a|a=0或a≥1}.
答案:{a|a=0或a≥1}
【解题有招】
由集合的元素个数求参数问题的关注点
(1)已知集合一般用描述法给出,要弄清集合的代表元素及其属性.
(2)若所给方程是一元二次方程的形式,要对方程中二次项系数的取值进行分类讨论,同时关注判别式在一元二次方程的实数根个数的讨论中的作用.
【即学即练】
1.已知集合A={x|x2-ax+b=0},若A={2,3},则a= ,b= .
【解析】由A={2,3}知,方程x2-ax+b=0的两根为2,3,
由根与系数的关系得
因此a=5,b=6.
答案:5 6
2.(2026·常州高一检测)如果集合M={x|(m-1)x2-4x+2=0}中只有一个元素,则实数m的所有可能值的和为 .
【解析】当m=1时,-4x+2=0只有1个解,符合题意;
当m≠1时,对于一元二次方程(m-1)x2-4x+2=0只有1个解,
则Δ=16-8(m-1)=0,解得m=3.
综上,实数m的所有可能值的和为1+3=4.
答案:4
$