内容正文:
1.1.2 集合的表示
方法
第一章 集合
·人教版2021版 上册·
学习目标
1、掌握集合的列举法表示,能正确用列举法表示有限集及有规律的无限集;
2、掌握集合的描述法表示,理解描述法的一般形式{x | p(x)},能准确并规范写出集合的特征性质;
3、能根据集合的特点灵活选择合适的表示方法。
目 录
新课导入
01
探索新知
02
知识记忆
03
师生互动
04
当堂检测
05
课堂小结
06
新课导入
1.1.2 集合的表示方法
问题导入
思考:我们知道自然数集用字母N表示,那么小于100的自然数的全体组成的集合,除了用自然语言说出来,还可以怎么写出来呢?
方案 1:把 0,1,2,…,99 一个个全部罗列出来书写,但数字数量很多,全部写完整会十分繁琐;
方案 2:不用逐个写出数字,只用一句话概括数字满足的条件,标出范围。
情境导入
提问:“我们班全体同学”这个集合,除了用语言描述,能不能像列名单一样把每个同学的名字都写出来表示呢?
答:人数不多时可以逐一写出所有人名字,清晰直观;但如果班级人数很多,全部罗列会占用大量篇幅,写起来很麻烦。
情境导入
总结:表示集合的方法不止自然语言一种,今天我们将学习两种常用的表示方法——列举法和描述法。
探索新知
1.1.2 集合的表示方法
列举法
定义:当集合的元素不多时,把集合的所有元素一一列举出来,相邻元素之间用逗号分隔,写在大括号{ }内,这种方法叫做列举法。
书写规范:必须有大括号、元素之间用逗号分隔(不是顿号)、最后一个元素后面不加逗号。
性质:列举法不考虑元素顺序,{1, 2}与{2, 1}表示同一个集合。
列举法
例1:由1,2,3,4,5,6组成的集合可表示为{1, 2, 3, 4, 5, 6}。
例2:中国古代四大发明组成的集合可表示为{指南针,造纸术,活字印刷术,火药}。
列举法
省略号用法:元素较多且有规律排列时,可列出几个代表元素加省略号,如小于100的自然数:{0, 1, 2, 3, …, 99}。
强调:必须有规律才可以用省略号,无规律的不能省略。
无限集的列举法:有规律的无限集也可用列举法,如自然数集N = {0, 1, 2, 3, …, n, …}。
列举法
辨析:单元素集合{a}与元素a不同。a是一个元素,{a}是只有一个元素的集合,二者完全不同。
举例:1932年,我国运动员刘长春一个人代表中国首次参加现代奥运会。一个人和只由这个人组成的集合含义不一样。
描述法
提问:不等式x - 2 < 3的解组成的集合,能用列举法吗?为什么?
答:不能,因为解有无数个且无法全部列出来。
提问:所有有理数组成的集合Q,能用列举法吗?
答:不能,因为有理数有无数个。
说明:元素很多或无限且无规律时,列举法不好用,需要另一种方法——描述法。
描述法
描述法一般形式:A = {x∈I | p(x)}
说明:①大括号{ }表示集合,不能丢;
②竖线“|”左边写元素的一般形式(如x表示数,(x,y)表示点);
③竖线右边写集合中元素的特征性质p(x),也即只有这个集合中的元素才满足的条件。
描述法
例1 不等式x-2<3即x<5的解集,可表示为{x∈R | x < 5}。
例2 有理数集Q中的任意一个元素都具有性质“是两个整数的商”,而不属于有理数集Q的元素都不具有这个性质,所以可以把有理数集Q表示为{x|x是两个整数的商}或{x|x=m/n,m∈Z,n∈Z,n≠0}。
描述法
简化约定:如果x的取值集合是明确的(默认在实数范围内讨论),那么x∈R可以省略不写。举例{x|x2−1=0}等价于{x∈R|x2−1=0}。
强调:如果不是默认的实数范围,就不能省略!比如小于100的自然数必须写成{x∈N | x < 100},这里N不能省,否则就变成了所有小于100的实数,含义完全不同。
例题讲解
(1)解析:先找出满足条件的数。大于3且小于10的数有4,5,6,7,8,9,其中奇数是5,7,9三个,全部列举出来即可。
答案:{5, 7, 9}
(2)解析:先解方程。因式分解得(x-2)(x-3)=0,解得x=2或x=3,所以方程的解是2和3两个,列举出来即可。
答案:{2, 3}
例1 用列举法表示下列集合:
(1)大于3且小于10的奇数的全体组成的集合;
(2)一元二次方程x² - 5x + 6 = 0的解集。
例题讲解
(1)解析:这是数集,元素形式是x,特征性质是大于3的实数,默认实数范围可省略R。
答案:{x | x > 3}
例2 用描述法表示下列集合:
(1)大于3的实数的全体组成的集合;
(2)平行四边形的全体组成的集合;
(3)在直角坐标平面内,直线y=x上所有点的坐标组成的集合。
例题讲解
(2)解析:这是图形集合,元素形式是x(代表每个平行四边形),特征性质用平行四边形的定义描述,即两组对边分别平行的四边形。
答案:{x | x是两组对边分别平行的四边形}
例2 用描述法表示下列集合:
(1)大于3的实数的全体组成的集合;
(2)平行四边形的全体组成的集合;
(3)在直角坐标平面内,直线y=x上所有点的坐标组成的集合。
例题讲解
(3)解析:这是点集,元素是平面上的点,坐标形式是(x, y),特征性质是点在直线y=x上,即纵坐标等于横坐标。
答案:{(x, y) | y = x}
例2 用描述法表示下列集合:
(1)大于3的实数的全体组成的集合;
(2)平行四边形的全体组成的集合;
(3)在直角坐标平面内,直线y=x上所有点的坐标组成的集合。
例题讲解
补充说明:一个集合的特征性质不是唯一的。比如平行四边形也可以写成{x | x是有一组对边平行且相等的四边形},能准确刻画即可。
知识记忆
1.1.2 集合的表示方法
不是最简,因含分母;不是最简,因为8 = 4 2,4能开方。
知识记忆
1、列举法:元素数量少时,全部元素一一列举,写入___________,相邻元素用________分隔;列举不考虑元素________。
2、单元素a和集合{a}区别:a是______,{a}是____________________________,二者不相等。
3、描述法标准格式:A={______|______},竖线左侧代表______________与取值数集I,右侧是元素独有的______________。
大括号
逗号
顺序
元素
只含一个元素的集合
x∈I
p(x)
代表元素
特征性质
不是最简,因含分母;不是最简,因为8 = 4 2,4能开方。
知识记忆
4、若集合元素默认取值范围为实数集R,描述法中____________可以省略;若限定自然数,必须标注__________。
5、平面直角坐标系内点的集合,代表元素必须写成_________形式。
6、小于100自然数集合规范描述法写法:____________________。
x∈R
x∈N
(x,y)
{x∈N|x<100}
师生互动
1.1.2 集合的表示方法
不是最简,因含分母;不是最简,因为8 = 4 2,4能开方。
师生互动
1、随机提问
提问1:集合{2,4,4,6}书写是否正确?为什么?
答:错误,集合满足互异性,重复元素只保留1个,正确写法{2,4,6};
提问2:能否用列举法表示全体实数集合?
答:不能,实数有无数个,无固定循环规律,无法用省略号列举,只能使用描述法。
不是最简,因含分母;不是最简,因为8 = 4 2,4能开方。
师生互动
2、抢答:①{x|x<2}默认x属于哪个数集?
②直线y=−2x上点的集合怎么写?
答:①实数集R;②{(x,y)|y=−2x}。
当堂检测
1.1.2 集合的表示方法
练习
(1)解析:大于2且小于12的数有3,4,5,6,7,8,9,10,11,其中偶数是4,6,8,10四个,全部列举。
答案:{4, 6, 8, 10}
(2)解析:解方程x² - 9 = 0,得x = 3或x = -3,两个解全部列举。
答案:{3, -3}
例1 用列举法表示下列集合:
(1)大于2且小于12的偶数的全体;
(2)方程x² - 9 = 0的解集;
(3)一年中有30天的月份的全体。
练习
(3)解析:一年中4月、6月、9月、11月这四个月每月有30天。
答案:{4月, 6月, 9月, 11月}
例1 用列举法表示下列集合:
(1)大于2且小于12的偶数的全体;
(2)方程x² - 9 = 0的解集;
(3)一年中有30天的月份的全体。
练习
(1)解析:数集,元素形式x,特征性质是小于5,默认实数范围可省略。
答案:{x | x < 5}
(2)解析:数集,元素形式x,特征性质是正偶数,即能被2整除且大于0的整数。
答案:{x | x = 2n, n∈N₊}
例2 用描述法表示下列集合:
(1)小于5的实数的全体;
(2)所有正偶数组成的集合;
(3)绝对值等于3的实数的全体。
练习
(3)解析:数集,元素形式x,特征性质是绝对值等于3。
答案:{x | |x| = 3}
例2 用描述法表示下列集合:
(1)小于5的实数的全体;
(2)所有正偶数组成的集合;
(3)绝对值等于3的实数的全体。
练习
答:(1)错误。漏了大括号,不是集合形式。改正:{x | x > -1}
(2)正确。元素有限且全部列出,逗号分隔,格式规范。
(3)错误。大括号本身已有全体含义,不能再写“所有”。改正:{x | x是三角形}
例3 判断下列集合表示是否正确,错误的请改正:
(1)不等式x + 1 > 0的解集:x > -1
(2)大于0小于10的奇数:{1, 3, 5, 7, 9}
(3)所有三角形:{所有三角形}。
练习
(1)解析:字母数量少,适合列举法,注意互异性——字母o只出现一次。
答案:{b, o, k}(列举法)
(2)解析:元素有限且数量不多,两种方法都可以,列举法更直观。
答案:列举法{1, 3, 5, 7, 9} 或 描述法{x∈N | x是小于10的奇数}
例4 用适当的方法表示下列集合:
(1)英语单词"book"中字母的全体组成的集合;
(2)在自然数集内,小于10的奇数组成的集合;
(3)直线y = 2x + 1上所有点的坐标组成的集合。
练习
(3)解析:点集,元素无限,必须用描述法,元素形式是(x, y)。
答案:{(x, y) | y = 2x + 1}(描述法)
例4 用适当的方法表示下列集合:
(1)英语单词"book"中字母的全体组成的集合;
(2)在自然数集内,小于10的奇数组成的集合;
(3)直线y = 2x + 1上所有点的坐标组成的集合。
练习
解析:A. 两个都是点集,但(1,2)和(2,1)是不同的点(坐标不同),所以不是同一集合。
B. 列举法不考虑元素顺序,只要元素相同就是同一个集合,{1,2}和{2,1}元素完全相同,是同一集合。
C. {0}有一个元素0,∅是空集没有元素,不是同一集合。
例5 下列集合中,表示同一集合的是( )
A. M = {(1, 2)},N = {(2, 1)}
B. M = {1, 2},N = {2, 1}
C. M = {0},N = ∅
D. M = {y | y = x²},N = {(x, y) | y = x²}
练习
D. M是数集(元素是y,即函数值),N是点集(元素是坐标点),元素类型不同,不是同一集合。
答案:B
例5 下列集合中,表示同一集合的是( )
A. M = {(1, 2)},N = {(2, 1)}
B. M = {1, 2},N = {2, 1}
C. M = {0},N = ∅
D. M = {y | y = x²},N = {(x, y) | y = x²}
练习
例6 用描述法表示矩形的全体组成的集合,并说明特征性质。
解析:这是图形集合,元素形式是x(代表每个矩形),特征性质用矩形的定义来描述:有一个角是直角的平行四边形,或四个角都是直角的四边形。
答案:{x | x是有一个角为直角的平行四边形}
注:也可写成{x | x是四个角都是直角的四边形},特征性质不唯一,准确即可。
课堂小结
1.1.2 集合的表示方法
课堂小结
3、整数幂的运算法则:5条(注意区分同底数幂的乘法与幂的乘方)
一、列举法
写法:{元素1, 元素2, 元素3, …};
适用:元素少、能一一列完的有限集;有规律的无限集也可用省略号;
注意:逗号分隔、不考虑顺序、必须有大括号。
二、描述法
一般形式:{元素形式 | 特征性质},数集元素形式:x;点集元素形式:(x, y);
适用:元素多或无限、有共同特征的集合;
注意:默认实数范围x∈R可省略,其他数集(N、Z等)不能省。
三、方法选择原则
元素有限且数量少 → 优先列举法; 元素无限或数量多 → 描述法。
课后作业
1.1.2 集合的表示方法
课后作业
3、整数幂的运算法则:5条(注意区分同底数幂的乘法与幂的乘方)
1、课本第9页练习A组第1、2题,练习B组第1、2题;
2、记忆本节课的知识点。
谢谢
THANKS
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