内容正文:
1.1.1 集合的含义与表示
课堂导学
三点剖析
一、集合的概念
【例1】 判断下列命题是否正确,并说明理由.
(1){R}=R;
(2)方程组的解集为{x=1,y=2};
(3){x|y=x2-1}={y|y=x2-1}={(x,y)|y=x2-1};
(4)平面内线段MN的垂直平分线可表示为{P|PM=PN}.
思路分析:以上几种命题都是同学们在初学过程中极易出错的几种典型类型.处理此类问题关键在于要正确而深刻地理解集合的表示方法.
解:(1){R}=R是不正确的,R通常为R={x|x为实数},即R本身可表示为全体实数的集合,而{R}则表示含有一个字母R的集合,它不能为实数的集合.
(2)方程组的解集为{x=1,y=2}是不对的,因为解集的元素是有序实数对(x,y),正确答案应为{(x,y)|}={(1,2)}.
(3){x|y=x2-1}={y|y=x2-1}={(x,y)|y=x2-1}是不正确的.
{x|y=x2-1}表示的是函数自变量的集合,它可以为{x|y=x2-1}={x|x∈R}=R.
{y|y=x2-1}表示的是函数因变量的集合,它可以为{y|y=x2-1}={y|y≥-1}.
{(x,y)|y=x2-1}表示点的集合,这些点在二次函数y=x2-1的图象上.
(4)平面上线段MN的垂直平分线可表示为{P|PM=PN}是正确的.
温馨提示
正确理解集合表示方法对以后的学习有极大帮助.特殊数集用特定字母表示有特别规定,不能乱用;二元一次方程组的解集必须为{(x,y)|}的形式;对描述法表示的集合一定要认清竖杠前面的元素是谁,竖杠后其特征又是什么.
【例2】 已知a∈{1,-1,a2},则a的值为______________________.
解析:处理该类问题的关键是对a进行分类讨论,利用元素的互异性解题.
∵a∈{1,-1,a2},
∴a可以等于1,-1,a2.
(1)当a=1时,集合则为{1,-1,1},不符合集合元素的互异性.故a≠1.
(2)同上,a=-1时也不成立.
(3)a=a2时,得a=0或1,a=1不满足舍去,a=0时集合为{1,-1,0}.
综上,a=0.
答案:0
温馨提示
集合元素的互异性指集合中元素必须互不相同,无序性指集合中的元素与顺序无关.因此在处理元素为字母的集合问题时,既要注意对字母进行讨论,又要自觉注意集合元素的互异性、确定性.
二、运用集合的两种表示方法正确地表示集合
【例3】 用列举法表示下列集合.
(1){y|y=x2-2,x≤3,x∈N};
(2){(x,y)|y=x2-2,x≤3,x∈N}.
思路分析:首先认准描述法所表示集合的代表元素,然后根据条件求其值,用列举法将集合中的元素不计次序、不重复、不遗漏地列出来.
解:(1)因为x≤3,x∈N,所以x=0,1,2,3.所以y=-2,-1,2,7.所以{y|y=x2-2,x≤3,x∈N}用列举法表示为{-2,-1,2,7}.
(2)由上题可知,{(x,y)|y=x2-2,x≤3,x∈N}用列举法表示为{(0,-2),(1,-1),(2,2),(3,7)}.
温馨提示
列举法适合于表示集合是有限集,且元素个数较少,但有时也可表示无限集或个数较多的集合,如:{1,2,…,n,…}.
【例4】 用描述法表示下列集合.
(1)偶数集;
(2){2,4,6,8};
(3)坐标平面内在第一象限的点组成的集合.
解:(1){x|x=2n,n∈Z};
(2){x|x=2n,1≤n≤4,n∈Z};
(3){(x,y)|x>0,且y>0}.
温馨提示
用描述法表示集合时,要弄清楚元素的特征,使其具有符合性质的都属于集合,不具有性质的不属于集合.
三、集合概念再理解
【例5】 判断以下对象的全体能否组成集合.
(1)高一·一班的身高大于1.75 m的学生;
(2)高一·一班的高个子学生.
思路分析:该例贴近于现实生活,能较好地帮助同学们正确理解集合元素的确定性.
解:(1)高一·一班中身高大于1.75 m的学生是确定的,因此身高大于1.75 m的学生可以组成集合.
(2)高一·一班中的高个子学生没有具体身高标准,因此高个子学生不能组成集合.
温馨提示
判断某组对象是否为集合必须同时满足三个特征:(1)确定性,(2)互异性,(3)无序性,特别是确定性比较难理解,是指元素和集合的关系是非常明确的,要么该元素属于集合,要么该元素不属于集合,而不是模棱两可.
各个击破
类题演练1
(1) 下列命题是假命题的个数为_______________________.
①{1,2}={