内容正文:
第1课时
集合的概念
1.通过实例了解集合与元素的含义,利用集合中元素的三个特征解决一些简单的问题,能判断元素与集合的关系.(重点)
2.识记常见数集的表示符号.
学习目标
元素与集合的概念
一
下面的几个例子,观察并讨论它们有什么共同特点?
(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
提示 以上例子描述的内容都是某种研究对象的总体组成的,研究对象可以是数、点、代数式,也可以是现实生活中的事物或人等.
1.元素: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,…表示;
2.集合:把一些元素组成的总体叫做 (简称为 ).集合通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示.
元素
集合
集
知识梳理
对集合概念的理解
1.描述性:“集合”是一个原始的、不加定义的概念,它同平面几何中的“点”“线”“面”
等概念一样,都只是描述性的说明.
2.对象:现实生活中我们看到的、听到的、触摸到的、想到的事与物等,都可以看
作“对象”,即集合的元素.它具有广泛性,组成集合的对象可以是数、点、图形、人、
物等.
3.元素:具有共同的特征或共同的属性的对象.
4.总体:集合是一个整体,暗含“所有”“全部”“全体”的含义,因此一些对象一旦组成
了集合,这个集合就是这些对象的总体.
6
AI·思考辨析
“我国著名的高等院校”能构成一个集合吗?
提示 不能.因为“著名的高等院校”判断标准不明确.
体验新知
1.判断下列每组对象能否构成一个集合:
(1)不超过36的非负数;
(2)方程x2-10=0在实数范围内的解;
(3)某校2026年在校的所有成绩好的同学;
(4)π的近似值的全体.
解 (1)对任意一个实数能判断出其是不是“不超过36的非负数”,所以能构成集合.
(2)能构成集合.
(3)“成绩好”无明确的标准,对于某个同学算不算成绩好无法客观地判断,因此不能构成一个集合.
(4)“π的近似值”不明确精确到什么程度,因此很难判断一个数如“3”是不是它的近似值,所以不能构成集合.
二
集合中元素的特征
问题1中的几个例子都能构成集合吗?它们的元素分别是什么?
问题2
提示 都能构成集合.(1)2,4,6,8,10;(2)立德中学今年入学的每一位高一学生;(3)正方形;(4)到直线l的距离等于定长d的点;(5)1,2;(6)太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋.
1.集合中元素的特征: , , .
2.集合相等:只要构成两个集合的元素是 ,我们就称这两个集合是相等的.
确定的
互不相同的
无序的
一样的
知识梳理
特性 含义
确定性 给定的集合,它的元素必须是确定的,也就是说,给定一个集合,那么一个元素在或不在这个集合中就确定了.
互异性 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.
无序性 构成集合的元素间无先后顺序之分.
13
AI·思考辨析
改变一个集合中元素的顺序,这个集合还是原来的集合吗?
提示 是.
例1 [多选题,教材改编P2引例]下列各对象可以组成集合的是( )
ACD
A.1到20内的所有质数 B.中国著名的数学家
C.我国古代四大发明 D.某学校今年入学的高一学生
判断指定的一组对象能否构成集合,关键在于能否找到一个明确的标准.
【解析】
选项 分析 结果
A 1到20内的质数有:2,3,5,7,11,13,17,19,是确定的. √
B 如何才算著名?标准不明确.
C 我国古代四大发明为造纸术、指南针、火药、印刷术,是确定的. √
D 集合中元素明确,能构成集合. √
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例2(1)由方程x2-4=0和x-2=0的根组成的集合中有 个元素.
(2)已知集合A中含有两个元素a-3和2a-1,若-3是集合A中的元素,试求实数a的值.
2
解 因为-3是集合A中的元素,所以-3=a-3或-3=2a-1.若-3=a-3,则a=0,
此时集合A含有两个元素-3,-1,符合要求;
若-3=2a-1,则a=-1,
此时集合A含有两个元素-4,-3,符合要求.
综上所述,满足题意的实数a的值为0或-1.
(1)判断是否能够构成集合,关注能否满足确定性、互异性、无序性;
(2)若两个集合相等,则这两个集合的元素相同,但是要注意其中的元素不一定按顺序对应相等.
反
思
感
悟
元素和集合之间的关系
三
1.元素和集合之间的关系
关系 概念 记法 读法
属于 如果a是集合A的元素 ______ a属于集合A
不属于 如果a不是集合A的元素 _____ a不属于集合A
a∈A
a∉A
特别提醒
1.对于元素与集合,在与 这两种情况中必有一种且只有一种情况成立.
2.符号“ ”“ ”只能用在元素与集合之间,表示元素与集合之间的从属关系,注意开
口方向.(开口方向都向着集合)
知识梳理
特性 含义 示例
确定性 给定的集合,它的元素必须是确定的,也
就是说,给定一个集合,那么一个元素在
或不在这个集合中就确定了. 若用集合 表示中国各省的省
会,则郑州,洛阳 .
互异性 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. 若实数,是集合 中的两个元
素,则 .
无序性 构成集合的元素间无先后顺序之分. 由1,0构成的集合和由0,1构
成的集合是同一个集合.
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集合相等
只要构成两个集合的元素是一样的(与元素顺序无关,即无序性),我们就称这两
个集合是相等的.集合与集合相等记作 .
知识剖析
(1)两个集合相等时,这两个集合的元素个数相等.
(2)集合相等与集合的形式无关,形式不同的两个集合也可能相等.比如由所有大
于0且小于5的自然数构成的集合与由1,2,3,4构成的集合相等.
集合的分类
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AI·思考辨析
1.如何准确理解符号“∈”和“∉”?
提示 符号“∈”和“∉”用于表示元素与集合之间的关系,只能用于元素与集合之间,并且这两个符号的左边是元素,右边是集合,具有方向性,左右两边不能互换.
2.设集合A表示“10以内的所有素数”组成的集合,则3和4这两个元素与集合A有什么关系?如何用数学语言表示?
提示 3是集合A中的元素,即3属于集合A,记作3∈A;4不是集合A中的元素,即4不属于集合A,记作4∉A.
例3 [教材改编P5习题1.1 T1]用符号“ ”和“ ”填空:
(1)设集合是正整数的集合,则0___,___ ;
【解析】正整数是不包含0的自然数,如1,2,3, ,显然0和都不属于 .
(2)设集合是小于的所有实数的集合,则___,___ .
【解析】因为,所以属于;因为 ,所以
不属于 .
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2.常用数集及其记法
名称 非负整数集
(或自然数集) 正整数集 整数集 有理数集 实数集
记法 ____ 或N+ ____ ____ R
N
N*
Z
Q
知识梳理
特别提醒
<m></m>,<m></m>,<m></m>的区别与联系
1.<m></m>为非负整数集(或自然数集),而<m></m>或<m></m>表示正整数集,不同之处就是<m></m>包括0,
而<m></m>不包括0.
2.<m></m>和<m></m>的含义是一样的,注意不要误记.(*在右上角(天上),<m></m>在右下角
(地下))
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(1)元素与集合之间是属于或不属于的关系,注意符号的书写.
(2)0属于自然数集.
注 意 点
<<<
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体验新知
用符号“∈”或“∉”填空:
0 N,0 N*,
-1 N,-1 Z,
3.14 Q,π Z,
∈
∉
∉
∈
∈
∉
例3 [多选题,教材改编P5练习T2]下列表示正确的是( )
AD
A. B. C. D.
【解析】0是自然数(0是最小的自然数),即有 ,故A正确;
不是整数,即有 ,故B错误;
是负整数,即有 ,故C错误;
是无理数,即有 ,故D正确.
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直接法:判断该元素在已知集合中是否出现即可.
推理法:判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.
判断元素和集合关系的方法
反
思
感
悟
重难探究·能力素养速提升
三
能力提升点一 集合的概念
【例1】 (1)(2026河北邯郸阶段练习)下列对象能组成集合的是( )
A.善良的人
B.所有的直角三角形
C.比较大的数
D.有趣的书
B
解析 因为善良、比较大、有趣都没有具体的衡量标准,不符合集合中元素的确定性,故A,C,D错误;直角三角形的标准明确,故B能组成集合.故选B.
(2)(多选题)下列各组中集合P与Q,表示的集合相同的是( )
A.P是由元素1,,π构成的集合,Q是由元素π,1,|-|构成的集合
B.P是由π构成的集合,Q是由3.141 59构成的集合
C.P是由2,3构成的集合,Q是由有序数对(2,3)构成的集合
D.P是由满足不等式-1≤x≤1的整数构成的集合,Q是由方程x(x+1)(x-1)=0的解构成的集合
AD
解析 因为选项A,D中集合P,Q的元素完全相同,所以P与Q表示的集合相同,而选项B,C中集合P,Q的元素不相同,所以P与Q表示的集合不相同.故选AD.
能力提升点二 元素与集合的关系
【例2】 (1)(多选题)已知不超过5的实数组成的集合为M,a=,则
( )
A.a∈M
B.a+1∉M
C.∈M
D.a2∉M
ACD
解析 对于A,因为a==4<5,所以a∈M,故A正确;
对于B,因为a+1=+1<+1=4+1=5,所以a+1∈M,故B错误;
对于C,因为a=,所以<5,所以∈M,故C正确;
对于D,因为a=,所以a2==5+2>5,所以a2∉M,故D正确.故选ACD.
(2)关于x的不等式x-m<0的解集为M,若0∈M,则实数m满足( )
A.m<0 B.m>0
C.m≠0 D.不确定
B
解析 x-m<0,即x<m,因为0∈M,所以m>0.故选B.
变式训练2 (多选题)下列关系正确的是( )
A.∈R B.|-3|∉N
C.-∉Q D.∈Q
AC
解析 对于A,是实数,即∈R,故A正确;
对于B,|-3|=3∈N,故B错误;
对于C,-是无理数,所以-∉Q,故C正确;
对于D,不是Q的元素,故D错误.故选AC.
1.知识清单:
(1)元素与集合的概念.
(2)集合中元素的特征.
(3)元素与集合的关系.
(4)常用数集的记法.
2.方法归纳:直接法、推理法.
3.常见误区:自然数集中容易遗忘0这个元素.集合中忽略互异性的判断.
课堂小结
随堂演练
四
知识点一 集合的概念
1.(多选)[2026山东邹城实验中学月考]下列各组对象能组成集合的是
( )
BC
A.我校高一年级所有聪明的学生 B.所有的平行四边形
C.所有不小于3的正整数 D.与3接近的数
【解析】 集合中的元素是确定的.但对于A,D,“聪明”“与3接近”都没有确
定的标准,所以元素无法确定,故A,D不满足要求.所有的平行四边形都可
以被明确定义,即两组对边分别平行的四边形,B能组成集合.所有不小于
3的正整数可以被明确定义,C能组成集合.故选 .
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2. (2026湖南邵阳期中)下列英文单词中,可以以自身包含的所有字母为元素组
成集合的是( )
D
A. B. C. D.
【解析】 ,A中字母 重复( 不满足集合中元素的互异性特
征),B中字母和重复,C中字母 重复,故A,B,C都不可以以自身包含的所有字母为元素
组成集合;
字母没有重复,可以以自身包含的所有字母为元素组成集合.
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题组二 元素与集合的关系
3.[教材习题改编]给出下列关系:①π∈R;② ∈Q;③-3∉Z;④|-3|∉N;⑤0∉Q.其中正确的个数为
( )
A.1 B.2 C.3 D.4
A
解析 易知仅有π∈R正确.
4.(2026天津武清区期中)给出下列关系:;; ;
; .其中正确的个数是( )
B
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】 ,,, 分别表示正整数集,整数集,有理数集,实数集.
是正整数,即 ;
是整数,即 ;
是无理数,故 ;
是实数,故 ;
1.21是有理数,故 .
42
5.[2026天津武清区杨村四中期中]给出下列关系: ;
;;; .其中正确的个数是( )
B
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】 ,,, 分别表示正整数集、整数集、有理数集、实数集.
是正整数,即,故①错误;0是整数,即 ,故②错
误;是无理数,则,故③错误;是实数,即 ,故④正
确;1.21是有理数,即 ,故⑤正确.正确的个数为2,故选B.
43
6.[2026吉林东北师范大学附属中学月考]已知关于x的不等式3ax-2≤0的解集为A,若1∈A且2∉A,则
( )
A. <a< B.a<0
C. <a≤ D.a>
C
解析 由1∈A且2∉A可得
解得 <a≤ .
$