内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
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导入新课
体育中的“集合”
许多的人或物聚在一起
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导入新课
康托尔(Georg Cantor,1845-1918 )。德国数学家,集合论创始人。集合论是他于19世纪末创立的。当时,他在解决涉及无限量研究的数学问题时,突破了“数集”的限制,提出了一般性的“集合”概念。
在现代数学中,集合是一种简洁、高雅的数学语言,我们怎样理解数学中的“集合”?
02
探究1:集合的定义
思考:
1.方程是否有解?
有理数范围内是无解;实数范围内有两个根
2.所有到定点的距离等于定长的点组成何种图形?
平面内组成圆;空间内组成球面
研究范围
研究对象
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探究1:集合的定义
(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的所有的点。
(5)方程x2-3x+2=0的所有实数根。
(6)地球上的四大洋。
2,4,6,8,10
每一个高一新生
每一个正方形
每一个满足要求的点
x1=1,x2=2
太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋
元素
个体
集合
整体
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探究1:集合的定义
一般地,我们把研究对象统称为元素,用小写的拉丁字母a,b,c,…表示集合中的元素。
我们把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),我们通常用大写的拉丁字母A,B,C,…表示集合。
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探究1:集合的定义
1. 1-10之间的所有偶数
2、4、6、8、10
2.立德中学今年入学的全体高一学生
今年入学的每一位学生
3.不大于10的非负偶数组成的集合
0、2、4、6、8、10
4.方程x3=x的所有实数解组成的集合
0、1、-1
集合中的元素不仅仅是数,还可以是人,其实还可以是点、代数式,你能列出一些你知道的集合的例子吗?
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探究1:集合的定义
中国古代四大发明
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探究1:集合的定义
物态变化:
熔化、升华、凝固
汽化、液化、凝华
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探究1:集合的定义
氢前金属:
钾、钙、钠、镁、铝
锌、铁、锡、铅
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探究2:集合中元素的性质
活动:
戴眼镜的同学举手
女生举手
幽默的同学举手
确定性:集合的元素必须是明确可判断的,能确定哪些属于它,哪些不属于。
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探究2:集合中元素的性质
思考:
“coffee”中英文字母组成的集合有几个元素?
{c,o,f,e} ,四个元素
互异性:集合中的元素是独一无二的,不能重复出现。
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探究2:集合中元素的性质
思考:
“班级里的全体同学”组成一个集合,调整座位后这个集合有没有变化?
无序性:集合里元素的排列顺序无关紧要,只要元素完全一样,就是同一个集合。
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探究2:集合中元素的性质
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
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探究2:集合中元素的性质
巩固练习:判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)新课标数学人教A版必修1课本上的所有难题构成一个集合。
(2)一个集合中可以找到两个相同的元素。
(3)大于3小于11的偶数构成一个集合。
(4)中国的所有直辖市可以构成一个集合。
(5)大于2 013且小于2 018的所有整数不能构成集合。
√
×
×
√
×
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探究3:元素和集合的关系
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b表示高一(3)班的一位同学,c表示高一(4)班的一位同学.
思考:那么b,c与集合A分别有什么关系?
b是A中的元素,所以b属于集合A
c不是A中的元素,所以c不属于集合A
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探究3:元素和集合的关系
元素和集合的关系:
如果 a 是集合A的元素,就说 a 属于集合A,记作 ;
如果 a 不是集合A中的元素,就说 a 不属于集合A,记作 .
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探究3:元素和集合的关系
常用的数集 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
记法
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:
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探究3:元素和集合的关系
巩固练习:用符号“∈”或“∉”填空
2 N Q 0 {0} b {a,b,c}
0 N -3 N 0.5 Z Q
0 R Z 0 Z
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探究4:集合的表示方法
列举法:把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{ }” 括起来表示集合的方法叫做列举法.
确定性、互异性、无序性
元素间要用逗号隔开
花括号不能缺失
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探究4:集合的表示方法
例:用列举法表示下列集合
1.方程的所有实数根;
2.地球上的四大洋;
3.小于10的所有自然数组成的集合;
4. 方程的所有实数根组成的集合;
5.小于10的所有实数组成的集合;
6. 不等式 的解集。
{1,2}
{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}
{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}
{0,1}
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探究4:集合的表示方法
例:用列举法表示下列集合
5.小于10的所有实数组成的集合;
(1) 集合中的元素都小于10
(2) 集合中的元素都是实数
6. 不等式 的解集。
(1) 集合中的元素都大于5
(2) 集合中的元素都是实数
02
探究4:集合的表示方法
描述法:一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为
{x∈A|P(x)}.
代表元素
分隔符
花括号
共同特征
元素所属集合
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探究4:集合的表示方法
例:用描述法表示下列集合
5.小于10的所有实数组成的集合;
(1) 集合中的元素都小于10
(2) 集合中的元素都是实数
6. 不等式 的解集。
(1) 集合中的元素都大于5
(2) 集合中的元素都是实数
{x∈R|x<10}
{x∈R|x>5}
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探究4:集合的表示方法
我们可以把奇数集表示为:
我们可以把偶数集表示为:
我们可以把有理数集表示为:
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探究4:集合的表示方法
思考:如何表示正奇数集,正偶数集?
我们可以把正奇数集表示为:
我们可以把正偶数集表示为:
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探究4:集合的表示方法
例:分别用列举法和描述法表示下列集合
1.方程的所有实数根组成的集合A;
2.由大于15且小于25的所有整数组成的集合B。
注意:如果从上下文的关系来看, x∈R ,x∈Z 是明确的,那么x∈R ,x∈Z 可以省略,只写元素x.
例如: 也可以表示为
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探究4:集合的表示方法
思考:你能说出列举法和描述法的优缺点吗?
优点 缺点
列举法 直观、明了 不易看出元素所具有的属性,且有些集合不能用列举法表示
描述法 把集合中元素所具有的性质描述出来,具有抽象性、概括性、普遍性的特点 不易看出集合的具体元素
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探究4:集合的表示方法
小组讨论:下列集合表示的含义有何不同?
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探究4:集合的表示方法
巩固练习:用描述法表示函数y=x2+1上的点构成的集合。
{(x,y)|y=x2+1}
变式1:本题中点的集合若改为“{x|y=x2+1}”,则集合中的元素是什么?
变式2:本题中点的集合若改为“{y|y=x2+1}”,则集合中的元素是什么?
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探究4:集合的表示方法
思考:如何理解有限集、无限集、可数集(可列集)?
有限集:如果一个集合里的元素个数是能数得过来的,有一个确定的、有限的数量。A={1,2,3}
无限集:如果一个集合里的元素个数是 “数不完的”,没有尽头。N = {0, 1, 2, 3, …},Z = {…, -2, -1, 0, 1, 2, …}
可数集(可列集):如果一个集合(可以是有限的,也可以是无限的),它的元素能“按一定顺序排列,一个一个数出来”。
03
课堂检测
B
D
03
课堂检测
D
03
课堂检测
{x|x=3n+1,n∈N}
{x|x=2n,n∈Z且n≥3}
{2,3,4,5}
D={(1,4)}
03
课堂检测
04
课堂小结
1.集合的概念
2.集合中元素的性质
3.元素与集合的关系
4.数集及有关符号
5.集合的表示方法
R
N
N*或N+
Z
Q
1.下列对象不能构成集合的是( )
①我国近代著名的数学家;②所有的欧盟成员国;③空气中密度大的气体.
A.①②
B.②③
C.①②③
D.①③
2.下列三个关系式:①eq \r(5)∈R;②eq \f(1,4)∉Q;③0∈Z.其中正确的个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.0
3.a,b,c,d为集合A的四个元素,那么以a,b,c,d为边长构成的四边形可能是( )
A.矩形
B.平行四边形
C.菱形
D.梯形
4.已知集合A含有两个元素
和
,若1∈A,则实数
的值为( )
(变条件)若将“1∈A”改为“2∈A”,其他条件不变,则实数
的值?
(变条件)已知集合A含有两个元素1和
,若“
”,则实数
的值?
5.用适当的方法表示下列集合:
(1)被3除余1的正整数的集合;
(2)大于4的所有偶数;
(3)大于1且小于6的整数组成的集合A;
(4)一次函数y=x+3与y=-2x+6的图象的交点组成的集合D.
6.
(1)若集合A={x∈R|ax2+2x+1=0,a∈R}中只有一个元素,则a= ( )
A.1
B.2 C.0
D.0或1
(2)设eq \f(1,2)∈
,则集合
中所有元素之积为________.
$