内容正文:
第一章 预备知识
§ 1 集 合
1.1 集合的概念与表示
第1课时 集合的概念
在生活与学习中,为了方便,我们要经常对事物进行分类.例如图书馆中的书是按照所属学科等分类摆放的;三角形可以分为锐角三角形、直角三角形和钝角三角形.学习了集合、元素等概念,我们就会对事物的分类有更清晰的认识.
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.
2.会利用集合中元素的三个特性解决一些简单的问题.
3.识记常用数集的表示符号.
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新课导入
学习目标
内
容
索
引
新知学习 探究
1
1
课堂巩固 自测
2
新知学习 探究
第一部分
5
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思考1 以上各例的研究对象是什么?
提示:分别研究学生、近似值、点、奇数.
思考2 哪个例子中的对象划分标准不确定?
提示:(1)、(2)所指对象不确定,“聪明”与“近似”这些概念界限不清晰.
思考3 (3)、(4)例子中的对象有什么共同特征?
提示:两个例子中的研究对象都很明确,且均指“所有的”,即某种研究对象的全体.
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[知识梳理]
1.集合
2.元素
全体
A,B,C···
对象
a,b,c···
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[即时练]
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”.
(1)集合中的元素可以是数、点、图形,也可以是人或物等.( )
(2)英文单词book的所有字母组成的集合有4个元素.( )
(3)10以内的质数组成的集合中元素有2,3,5,7.( )
(4)某学校今年入学的全体高一学生可以组成一个集合.( )
√
×
√
√
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AC
2.(多选)下列所给对象能构成集合的是( )
A.平面直角坐标系内到原点的距离等于1的点
B.高中数学必修第一册课本上的所有难题
C.参加2026年足球世界杯的48支球队
D.接近211的所有正整数
解析:A,C能构成集合,二者有确定的判断标准.
A中元素是“到原点的距离等于1的点”,
C中元素是“参加2026年足球世界杯的48支球队”,
B,D项的对象不能构成集合,因为“难题”与“接近”标准不明确.
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感悟提升
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.
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知识点二 元素与集合的关系
[知识梳理]
1.常见的数集及表示符号
数集 自然
数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集 正实数集
符号 N N+或N* Z Q R R+
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2.集合与元素的关系
关系 概念 记法 读法
属于 元素a在集合A中 a∈A 元素a属于集合A
不属于 元素a不在集合A中 a∉A 元素a不属于集合A
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[例1] (1)已知集合A中的元素x满足x-1>2,则下列选项正确的是( )
A.5∈A,且-4∉A B.5∈A,且-4∈A
C.5∉A,且-4∉A D.5∉A,且-4∈A
【解析】由x-1>2,解得x>3,因为5>3,-4<3,故5∈A,且-4∉A.
A
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∉
∈
∈
∈
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感悟提升
判断元素与集合关系的两种方法
(1)直接法:如果集合中的元素是直接给出的,只要判断该元素在已知集合中是否给出即可.此时应首先明确集合是由哪些元素组成的.
(2)推理法:对于某些不便直接表示的集合,判断元素与集合的关系时,只要判断该元素是否满足集合中元素所具有的特性即可.此时应首先明确已知集合的元素具有什么属性,即该集合中元素要符合哪种表达式或满足哪些条件.
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[跟踪训练1] (1)(2026·南阳月考)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: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.
∉
∈
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所以A中的元素有0,1,2.
0,1,2
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知识点三 集合中元素的特性及应用
[知识梳理]
特性 意义 作用
确定性 集合中的元素是确定的,即任何一个对象都必须明确它是或不是某个集合的元素,两者必居其一 判断涉及的总体是否构成集合
互异性 集合中的元素必须是互异的,就是说,对于一个给定的集合,它的任意两个元素都是不同的 求集合中的参数
无序性 集合中元素的排列无先后顺序,任意调换集合中元素的位置,集合不变 判断两个集合的关系
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[例2] 已知集合A中含有两个元素a和a2,若1∈A,则实数a的值为________.
【解析】 若1∈A,则a=1或a2=1,当a=1时,a2=1,不符合集合中元素的互异性,所以a≠1;
当a2=1时,a=±1,因为a≠1,所以a=-1,此时集合A中含有两个元素1,-1,符合集合中元素的互异性.
综上所述,a=-1.
-1
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母题探究 若本例条件变为“已知集合A中含有两个元素1和a2,若a∈A”,求实数a的值.
解:由a∈A可知,a=1或a=a2.
当a=1时,此时a2=1,与集合中元素的互异性矛盾,所以a≠1;当a=a2时,a=0或a=1(舍去),当a=0时,经检验,符合题意.综上可知,a=0.
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感悟提升
根据集合中元素的特征求值的步骤
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[跟踪训练2] 已知集合S中的三个元素a,b,c是△ABC的三条边长,那么△ABC一定不是 ( )
A.等腰三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
解析:由集合中元素的互异性可知,a,b,c都不相等,所以△ABC一定不是等腰三角形.故选A.
A
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课堂巩固 自测
第二部分
24
BCD
1.(多选)下列每组对象中能组成集合的是( )
A.中国各地最美的乡村
B.平面直角坐标系中横、纵坐标相等的点
C.不小于3的自然数
D.倒数等于它本身的数
解析:A中“最美”标准不明确,不符合确定性,
B,C,D中的元素标准明确,均可构成集合.
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AC
对于B,|-3|=3∈N,故B错误;
对于D,N不是Q的元素,故D错误.
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3.英文单词Chinese的所有字母组成的集合共有________个元素.
解析:英文单词Chinese中不同的字母有C,h,i,n,e,s,共6个,故所有字母组成的集合共有6个元素.
6
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4.已知集合A中含有两个元素a-3和2a-1,若-3∈A,求实数a的值.
解: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,a=0或a=-1.
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课堂小结
1.已学习:元素与集合的概念,元素与集合的关系,集合中元素的特性,常用数集的记法.
2.须贯通:研究集合与元素的关系,离不开元素的三个特性,求参数时常用到分类讨论思想.
3.应注意:(1)元素a与集合A的关系是确定的,要么a∈A,要么a∉A,二者必选其一;
(2)正确使用常用数集符号,特别地,0∈N,0∉N+.
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