内容正文:
学习目标
1.了解集合的含义,理解元素与集合的属于关系.在具体情境中,了解空集的含义.
2.能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合.
3.能够用区间表示集合.
《普通高中教科书数学必修第一册(人教B版2019)》
1.1.1
集合及其表示方法
集合与常用逻辑用语
第一章
导入知新
章导语:集合是刻画一类事物的语言与工具,是一种重要的数学语言.利用集合可以简洁、准确地描述数学中的对象与关系.
·
导入新知
情景与问题
在生活与学习中,为了方便,我们经常要对事物进行分类.例如,图书馆中的书是按照所属学科等分类摆放的,作文学习可按照文体如记叙文、议论文等进行,整数可以分成正整数、负整数和零这三类……
按学科分类摆放图书
三角形:按角分(锐角/直角/钝角);
按边分(等腰/不等边)
为什么要进行分类?
分类就是把一类确定的事物放在一起,
在数学中,我们给这类总体起一个专门名称
——集合!
便于查找、管理、检索
方便整体研究这一组对象的共性
·
是否可以借助袋子、抽屉等来直观地理解集合?
想一想
在数学中,我们经常用“集合”来对所研究的对象进行分类.把一些能够确定的、不同的对象汇集在一起,就说由这些对象组成一个集合(简称:集),组成集合的每个对象都是这个集合的元素.
集合通常用英文大写字母A,B,C,…表示,
集合的元素通常用英文小写字母a,b,c,…表示.
如果 是集合 的元素,
如果 不是集合 的元素,
记作:
记作:
读作:
属于
不属于
读作:
元素与集合的关系
新知1:集合
·
尝试与发现
你能举出几个用集合表达的、与数学有关的例子吗?指出例子中集合的元素是什么?
例如(1)如果A是由所有小于10的自然数组成的集合,则0 A,0.5 A
(2)如果B是由方程x2=1所组成的集合,则-1 B,0 B,1 B
(3)如果C是平面上与定点O的距离等于定长r(r>0)的点组成的集合,
则对于以O为圆心,r为半径的圆O上的每个点P来说,都有P C
思:方程x+1=x+2的所有解组成的集合,则集合中的元素是什么?
新知1:集合
·
集合的元素具有以下特点:
(2)互异性:给定一个集合,集合中的元素一定是不同的.即:集合中的元素不重复出现,同一元素只出现1次.
(3)无序性:集合中的元素可以任意排列,与次序无关
即:一个集合中的元素可任意交换位置.
{1,2,3,4}={4,2,3,1}
(1)确定性:集合的元素必须是确定的.
即:a∈A或a∈A,二者必居其一,不能模棱两可.
{(a,b)}≠{a,b}
不能构成集合:较小的数、接近2的数、视力好的人
新知1:集合
·
尝试与发现
(1)你所在的班级中,身高不低于175cm的同学能组成一个集合吗?
(2)你所在的班级中,高个子同学能组成一个集合吗?为什么?
(3)不等式x-2>1的所有解能组成一个集合吗?
能
不能
能
(1)给定集合A和B,如何定义两集合相等即A=B?
(2)集合按含有的元素个数如何分类?
思考
组成它们的元素完全相同
有限集和无限集
新知1:集合
·
数集 符号 含义
实数集 R 全体实数
自然数集 N 非负整数(含0)
正整数集 N*或N+ 大于0的整数(不含0)
整数集 Z 全体整数(正/负/0)
有理数集 Q 全体有理数(整数/分数)
Realnumber
Naturalnumber
zhěng德Zahlen
Quotient(商)
(1)无限循环小数1.可以表示成分数吗?
(2)任何一个无限循环小数都是Q中的元素,这种说法正确吗?
想一想
用 或 填空:
(1)0 Z
(2) Q
(3)如果n N,那么n+1 N
新知2:几种常见的数集
·
把集合中的元素一一列举出来(相邻元素用逗号分隔),并写在大括号内,以此来表示集合的方法称为列举法.
元素放在大括号内
相邻元素之间用逗号隔开
学
学
如:A={2,4,6,8,10}
{1,2,3,…,1000}
N={0,1,2,3,…}
新知3:列举法
·
用列举法表示下列集合:
(1)有两个元素0和1组成的集合
(2)24的所有正因数组成的集合
(3)中国古典长篇小说四大名著组成的集合
(4)不大于100的自然数组成的集合
(5)自然数集N
新知3:列举法
·
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;
(2)所有有理数组成的集合Q.
新知4:描述法
·
代表元素
集合的特征性质
大括号
竖线
描述法: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∈A|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.
新知4:描述法
·
思考
用描述法表示下列集合:
(1)所有平行四边形组成的集合;
(2)所有能被3整除的整数组成的集合;
(3)所有被3除余1的自然数组成的集合.
新知4:描述法
·
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;
(2)平面直角坐标系中,第一象限内所有点组成的集合B.
【解析】(1)因为0,1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)因为集合B的特征性质是横坐标与纵坐标都大于零,因此
B={(x,y)|x>0,y>0}
尝试与发现
判断A与B是有限集还是无限集,由此思考该选用哪种表示方法.
巩固新知
·
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}可以简写为(a,b)并称为开区间;
集合{x|a≤x<b}可以简写为[a,b),集合{x|a<x≤b}可以简写为(a,b],并都称为半开半闭区间.
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)可由下图表示,注意图中-2处的点是实心点,而1处的点是空心点.
新知5:区间及其表示
·
如果用“+∞”表示“正无穷大”,用“-∞”表示“负无穷大”,则:实数集R可以表示为区间(-∞,+∞).填空:
集合{x|x≥a}可以表示为区间 ;
集合{x|x>a}可以表示为区间 ;
集合{x|x≤a}可以表示为区间 ;
集合{x|x<a}可以表示为区间 .
类似地,上述区间也可以用数轴来形象地表示.
例如,区间[7,+∞)可以用下图表示.
[a,+∞)
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
新知5:区间及其表示
·
例2
解:
巩固新知
·
课堂小结
集合及其表示方法
概念
特征
表示
区间
例举法
描述法
确定性、互异性、无序性
集合、元素
开区间、闭区间、半开半闭区间
·
教材第9页,练习A、练习B
课堂练习
·
课堂练习
2.下列的集合中,哪些是有限集?哪些是无限集?
(1)使得式子 有意义的所有实数组成的集合;
(2)使得式子 有意义的所有自然数组成的集合;
(3)方程 的所有实数解组成的集合.
无限集
有限集
有限集
·
课堂练习
{指南针,火药,造纸术,印刷术}
{3,5,7,11,13}
{-}
·
课堂练习
4.用描述法表示下列集合:
(1)小于1500的正偶数组成的集合;
(2)所有矩形组成的集合.
{x丨x<1500且x=2n,n∈N+}
{x丨x是矩形}
·
课堂练习
(1)[-1,3]
(4)(0,2)
(2)(0,1]
(5)(-∞,3)
(3)[2,5)
(6)[2,+∞)
·
课堂练习
·
课堂练习
{m,a,t,h,e,i,c,s}
{(x,y)丨x+2y=7}
∅
·
课堂练习
[2,3]
·
课堂练习
解:由题意知,x-2=-3或x+5=-3,因此x=-1或x=-8
·
THANKS
$