1.1 第1课时 集合的概念(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册(人教A版)
2026-08-20
|
10页
|
114人阅读
|
4人下载
教辅
摘要:
本讲义聚焦高中数学“集合的概念”核心知识点,从军训集合情境引入,通过实例抽象出元素与集合的含义,探究元素确定性、互异性、无序性特征,明确元素与集合的属于关系及常用数集符号,构建从概念到应用的完整学习支架。
资料以生活实例(军训集合)激发兴趣,通过问题链(如“good”字母集合、元素顺序问题)引导探究,培养数学抽象与逻辑推理素养。练习题分层设计,课中助力教师引导学生思考,课后帮助学生巩固应用,提升用数学语言表达和解决问题的能力。
内容正文:
第一课时 集合的概念
课标要求
情境导入
1.通过实例,了解集合与元素的含义,理解元素与集合的属于关系(数学抽象).
2.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,并能识记常用数集的表示符号(逻辑推理).
在军训的时候,随着教官一声口令“高一(1)班集合”,高一(1)班的同学从四面八方聚集到教官附近,不是高一(1)班的同学会自动走开,这里的“集合”是一个动词,但教官的“口令”却把“一些确定的对象聚集在一起了”,这就是本节课研究的重要概念——集合.
知识点一 元素与集合的概念
问题 观察下面的几个例子:
①“小于10”的自然数;
②我校今年入学的全体高一女生;
③在平面直角坐标系中,第四象限的点的全体;
④方程x2-25=0的所有实数根.
以上各语句中所研究的对象分别是什么?有什么共同特点?
提示:①0,1,2,3,4,5,6,7,8,9.②我校今年入学的高一每位女生.③第四象限的所有点.④±5.以上语句描述的内容都是某种确定的、不同的研究对象的总体.
1.元素
2.集合
提醒:(1)组成集合的对象可以是数、点、图形、多项式、方程,也可以是人或物等;(2)组成集合的元素可以有有限个,也可以有无限个.
〔多选〕下面四个说法中正确的是( )
A.10以内的质数组成的集合中元素有2,3,5,7
B.由2,3组成的集合中有2个元素
C.集合中的元素一定是数
D.《红楼梦》不可以是集合中的元素
解析:AB 对于A,10以内的质数组成的集合中的元素有2,3,5,7,故A正确;对于B,2和3是集合中的元素,故B正确;对于C,集合中的元素不一定是数,故C错误;对于D,组成集合的元素可以是任何确定的对象,故D错误.故选A、B.
知识点二 集合中元素的特征
问题 (1)英文单词good的所有字母能否组成一个集合?若能组成一个集合,则该集合有几个元素?
提示:能组成一个集合,集合中的元素有3个.
(2)分别由元素1,2,3和3,2,1组成的两个集合有何关系?集合中的元素有没有先后顺序?
提示:两个集合中的元素是一样的.集合中的元素没有先后顺序.
1.集合中元素的特征: 确定性 ,互异性,无序性.
2.集合相等:只要构成两个集合的元素是 一样的 ,我们就称这两个集合是相等的.
(1)〔多选〕(链接教材P5练习1题)下列所给对象能构成集合的是( CD )
A.高中数学必修第一册课本上的所有难题
B.比较接近1的整数的全体
C.某校高一年级16岁以下的学生
D.直角坐标系中横、纵坐标相等的点
(2)集合P中含有两个元素1和4,集合Q中含有两个元素1和a2,若集合P与集合Q是相等的,则a= ±2 .
解析:(1)A、B中的对象不能构成集合,因为“难题”“比较接近1”的标准不明确,所以元素不确定,故不能构成集合;C中的对象能构成集合,因为有确定标准,元素是“某校高一年级16岁以下的学生”;D中的对象能构成集合,故选C、D.
(2)由题意得a2=4,即a=±2.
规律方法
1.一组对象能构成集合的两个条件
(1)能找到一个明确的标准,使得对于任何一个对象,都能确定它是不是给定集合的元素;
(2)任何两个对象都是不同的.
2.判断两个集合相等的注意点
若两个集合相等,则构成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.
训练1 (1)设由“我和我的祖国”中的所有汉字组成集合A,则A中元素个数为( D )
A.6 B.3
C.4 D.5
(2)〔多选〕下列说法正确的是( AC )
A.中国的所有直辖市可以组成一个集合
B.高一(1)班较胖的同学可以组成一个集合
C.正偶数的全体可以组成一个集合
D.大于2 010且小于2 026的所有整数不能组成集合
解析:(1)由集合中元素的互异性可知,集合A中的元素分别为:我、和、的、祖、国,共5个元素.故选D.
(2)A中我国的直辖市有北京、上海、天津、重庆,是确定的,可以组成集合,正确;B中由于“较胖”的标准不明确,不满足集合中元素的确定性,所以B错误;C中正偶数的全体可以组成一个集合,正确;D中的所有整数能组成集合,所以D错误.
知识点三 元素与集合之间的关系
问题 李明是高一(1)班的一位同学,刘欣是高一(2)班的一位同学.这两名同学与高一(1)班这个班集体之间分别有什么关系?
提示:李明属于高一(1)班这个班集体;刘欣不属于高一(1)班这个班集体.
1.元素与集合的关系
关系
概念
记法
读法
属于
如果a是集合A的元素,就说a属于集合A
a ∈ A
a属于
集合A
不属于
如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A
a ∉ A
a不属于
集合A
提醒: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.
2.常见的数集及符号表示
数集
非负整数集
(自然数集)
正整数集
整数集
有理
数集
实数
集
符号
N
N*或N+
Z
Q
R
【微思考】
N与N*或N+有何区别?
提示:N表示自然数集包括0,而N*或N+表示正整数集,不包括0.
(1)(链接教材P5练习2题)下列关系表示正确的是( )
A.∉R B.0∈N*
C.∈Q D.∈Z
(2)已知集合A中含有三个元素2,4,6,且当a∈A时,6-a∈A,试求a的值.
(1)解析:C 是实数,故A错误;由N*是正整数集,可知0∉N*,故B错误;是有理数,故C正确;是无理数,Z是整数集,故D错误.
(2)解:集合A中含有三个元素2,4,6,当a=2∈A时,6-a=4∈A,满足条件;当a=4∈A时,6-a=2∈A,满足条件;当a=6∈A时,6-a=0∉A.综上所述,a的值为2或4.
规律方法
判断元素与集合关系的两种方法
(1)直接法:首先明确集合是由哪些元素构成的,然后判断该元素在已知集合中是否出现即可;
(2)推理法:首先明确已知集合的元素具有什么特征,然后判断该元素是否满足集合中元素所具有的特征即可.
训练2 (1)给出下列关系式:∈R;0.3∈Q;∈N;-5∈Z.其中正确的个数是( C )
A.1 B.2
C.3 D.4
(2)设集合D由所有满足方程y=x2的有序数对(x,y)构成,则-1 ∉ D,(-1,1) ∈ D(填“∈”或“∉”).
解析:(1)由各个数集的含义可知,∈R,0.3∈Q,-5∈Z正确,故有3个关系式正确.故选C.
(2)因为集合D中的元素是所有满足方程y=x2的有序数对(x,y),所以-1∉D,(-1,1)∈D.
提能点 集合中元素特征的应用
已知集合A含有两个元素a和a2,若1∈A,则实数a= .
【破题思维】
题目信息
信息转化
集合A含有两个元素a和a2
联想到集合元素的互异性,a≠a2
1∈A
联想到1可能等于a,也可能等于a2,最后注意检验集合元素的互异性
答案:-1
解析:由1∈A,则a=1或a2=1,①当a=1时,a2=1,集合A有重复元素,不符合元素的互异性,∴a≠1;②当a2=1时,即a=±1,由①知a≠1,∴a=-1,即集合A含有两个元素1,-1,符合元素的互异性.∴a=-1.
变式1 本例若将条件“1∈A”改为“2∈A”,其他条件不变,则实数a= 2或或- .
解析:因为2∈A,所以a=2或a2=2,即a=2或a=或a=-.经检验符合元素的互异性.
变式2 若去掉本例中的条件“1∈A”,则实数a的取值范围为 a≠0且a≠1 .
解析:因为集合A中含有两个元素a和a2,所以a≠a2,即a≠0且a≠1.
规律方法
根据集合中元素的特征求参数值的三个步骤
训练3 已知集合P有三个元素-1,2a+1,a2-1.若0∈P,则实数a的值为 -或1 .
解析:因为集合P有三个元素-1,2a+1,a2-1,且0∈P,所以2a+1=0或a2-1=0,解得a=-或a=±1.当a=-时,a2-1=-,符合题意;当a=1时,2a+1=3,符合题意;当a=-1时,2a+1=-1,不满足元素的互异性,舍去.综上,实数a的值为-或1.
1.〔多选〕下列可以组成集合的是( )
A.所有的正数 B.等于2的数
C.接近于0的数 D.不等于0的偶数
解析:ABD 集合中的元素满足三个特征:确定性、互异性、无序性.“接近于0的数”标准不明确,故接近于0的数不能组成集合,故选A、B、D.
2.下列表述正确的是( )
A.0∈N B.∈N
C.-3∉Z D.π∈Q
解析:A 对于A,0是自然数,即有0∈N,故A正确;对于B,是不可约分数,即有∉N,故B错误;对于C,-3是负整数,即有-3∈Z,故C错误;对于D,π是无理数,即有π∉Q,故D错误.
3.若集合M中的元素a,b,c是△ABC的三边长,则△ABC一定不是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
解析:D 由题可知,集合M中的元素是△ABC的三边长,则a≠b≠c,所以△ABC一定不是等腰三角形.
4.集合A中有两个元素:x+2,x2.若1∈A,求实数x的值.
解:因为1∈A,所以x+2=1或x2=1.
①当x+2=1时,x=-1,此时x2=1,不满足集合中元素的互异性,故舍去;
②当x2=1时,x=±1,由①知x≠-1,所以x=1,此时x+2=3,满足集合中元素的互异性.
综上可知,x=1.
(时间:45分钟 满分:86分)[备注:单选、填空题5分,多选题6分]
1.由大于3且小于11的偶数所组成的集合中元素的个数是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
解析:B 大于3且小于11的偶数为4,6,8,10,共4个.
2.设不等式3-2x<0的解集为M,下列判断正确的是( )
A.0∈M,2∈M B.0∉M,2∈M
C.0∈M,2∉M D.0∉M,2∉M
解析:B 当x=0时,3-2x=3>0,0∉M;当x=2时,3-2x=-1<0,2∈M.故选B.
3.方程x2+2x-8=0和方程x2+x-12=0的所有实数解组成的集合为M,则M中的元素个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:C 这两个方程的实数解分别是2,-4和-4,3,根据集合中元素的互异性,可知这两个方程的所有实数解组成的集合中含有3个元素.
4.下列各组中,集合P与Q表示同一个集合的是( )
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是满足不等式-1≤x≤1的自然数构成的集合,Q是方程x2=1的解构成的集合
解析:A 由于A中P,Q的元素完全相同,所以P与Q表示同一个集合,而B、C、D中P,Q的元素不相同,所以P与Q不能表示同一个集合.故选A.
5.〔多选〕(2026·天津南开区月考)下列给出的对象能构成集合的有( )
A.某校2026年入学的全体高一年级新生
B.的所有近似值
C.某个班级中学习成绩较好的所有学生
D.不等式3x-10<0的所有正整数解
解析:AD 某校2026年入学的全体高一年级新生确定,元素确定,能构成集合,A正确;精确度不一样得到的近似值不一样,元素不确定,不能构成集合,B错误;学习成绩较好是相对的,故这些学生不确定,不能构成集合,C错误;不等式3x-10<0的所有正整数解为1,2,3,元素确定,能构成集合,D正确.
6.〔多选〕下列说法正确的是( )
A.N*中最小的数是1
B.若-a∉N*,则a∈N*
C.若a∈N*,b∈N*,则a+b最小值是2
D.x2+4=4x的实数解组成的集合中含有2个元素
解析:AC 因为N*表示正整数集,容易判断A、C正确;对B,若a=,则满足-a∉N*,但a∉N*,B错误;对D,x2+4=4x的实数解为x=2,所组成的集合中只含有1个元素,D错误.
7.设集合M中的元素为平行四边形,p表示某个矩形,q表示某个梯形,则p ∈ M,q ∉ M.(用“∈”或“∉”填空)
解析:矩形是平行四边形,梯形不是平行四边形,故p∈M,q∉M.
8.已知集合A中有两个元素a2和a-1,集合B中有两个元素0和-1,若集合A与集合B相等,则a= 0 .
解析:由于集合A与集合B相等,且a2≥0,所以解得a=0.
9.设A是由满足不等式x<6的自然数组成的集合,若a∈A且3a∈A,则a的值为 0或1 .
解析:∵a∈A且3a∈A,∴解得a<2,又a∈N,∴a=0或1.
10.(13分)设A是方程x2-ax-10=0的解组成的集合.
(1)0是否是集合A中的元素?
(2)若-5∈A,求实数a的值.
解:(1)将x=0代入方程,得02-a×0-10=-10≠0,所以0不是集合A中的元素.
(2)若-5∈A,则有(-5)2-(-5)a-10=0,解得a=-3.
11.〔多选〕已知x,y为非零实数,代数式+的值所组成的集合为M,则下列判断正确的是( )
A.0∉M B.1∈M
C.-2∈M D.2∈M
解析:CD 当x,y都大于零时,+=1+1=2;当x,y中一个大于零,另一个小于零时,+=0;当x,y都小于零时,+=-1-1=-2.根据元素与集合的关系,可知0∈M,1∉M,-2∈M,2∈M.故选C、D.
12.若由a,,1组成的集合A与由a2,a+b,0组成的集合B相等,则a2 026+b2 026= 1 .
解析:由已知a≠0,∴=0,∴b=0,则集合A中的三个元素为a,0,1,集合B中的三个元素为a2,a,0,∴a2=1,即a=1或-1.当a=1时,不成立;当a=-1时,满足条件,∴a2 026+b2 026=1.
13.(15分)已知集合A中含有两个元素a-3和2a-1,a∈R.
(1)若-3∈A,求实数a的值;
(2)若a∈A,求实数a的值.
解:(1)因为-3∈A,所以-3=a-3或-3=2a-1.
若-3=a-3,则a=0.此时集合A中含有两个元素-3,-1,符合题意;
若-3=2a-1,则a=-1.此时集合A中含有两个元素-4,-3,符合题意.
综上所述,实数a的值为0或-1.
(2)因为a∈A,所以a=a-3或a=2a-1.
当a=a-3时,有0=-3,不成立;
当a=2a-1时,有a=1,此时集合A中含有两个元素-2,1,符合题意.
综上,实数a的值为1.
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。