内容正文:
第1章 集 合
§1.1 集合的含义及其表示
一.问题情景:
1. 蓝蓝的天空中,一群鸟在欢快的飞翔;
茫茫的草原上,一群羊在悠闲地走动;
清清的湖水里,一群鱼在自由地游泳;
......
2. 请仿照下列叙述,向全班同学介绍你的家庭、原来读书的学校、现在的班级等情况。
我家有爸爸、妈妈和我;
我来自兴仁初级中学;
我现在的班级是高一(8)班,全班共有学生55人,男生28人,女生27人。
这里的鸟群、羊群、鱼群;家庭、学校、班级、男生、女生等概念,它们都是同一类对象。
“集合”
日常生活中,是一个常用的词,现代汉语解释为: 许多的人或物聚集在一起;
现代数学中,是一种简洁、高雅的数学语言。
最早由德国数学家康托尔(G.Cantor,1845-1918)
他于1895年谈到“集合”一词。
由此,康托尔被称为“集合论的创始人”
二.学生活动:
1. 列举生活中的集合实例;
2. 回忆,初中学过的内容中哪些涉及到“集合”的术语?
初中学过哪些数,能否把它们归归类?
3.分析、概括各种集合实例的共同特点。
想一想?
三.数学建构
考察下列问题:
(1)本班所有的男同学;
(2)中国的直辖市;
(3)1~20以内的所有质数;
(4)绝对值小于3的整数;
(5)平面上到定点o的距离等于定长的所有的点。
问题:归纳总结并给出集合的含义(描述性概念)
思考1:以上集合中的元素分别是什么?
思考2:一般地,怎样理解“元素”与“集合”?
三.数学建构
1.集合的含义
一般地,一定范围内某些确定的,不同的对象的全体构成一个集合;
集合中的每个对象称为这个集合的元素。
集合常用大写字母表示,如 A, B, C……
元素常用小写字母表示,如 a, b, c ……
2.集合中元素的性质
(1)确定性:集合中的元素必须是确定的;
(2)互异性:集合中的元素必须是互不相同的;
(3)无序性:集合中的元素是无先后顺序的。
若a是集合A中的元素,就说a属于集合A,记作
若a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作
三.数学建构
3.常见的数集
(1) N: 自然数集(含0)
即非负整数集;
(3) Z:整数集;
(4) Q:有理数集;
(5) R:实数集.
(2) 或 : 正整数集(不含0);
三.数学建构
4.集合的表示方法
(1)列举法:将集合的元素一一列举出来,并置于大括号内。
如:{北京,天津,上海,重庆}
注:元素之间要用逗号分隔,列举时与元素次序无关。
(2)描述法: 将集合的所有元素都具有的性质(满足条件)表示出来,写成 {x ︳p(x) }
如: {x ︳x为中国的直辖市 }
(3)图示法:常常画一条封闭的曲线,用其内部表示一个集合。
如:
北京, 天津, 上海, 重庆
三.数学建构
5.集合的分类
(1) 有限集:含有有限个元素的集合;
(2) 无限集:含有无限个元素的集合;
(3) 空集:不含任何元素的集合,
记作:
四.数学应用
1.说出下面集合中的元素:
由大于3小于11的偶数组成的集合;
由平方等于1的数组成的集合;
由15的正约数组成的集合.
答:(1) 集合的元素是:4、6、8、10;
(2)集合的元素是1、-1;
(3)集合的元素是1、3、5、15。
2. 用符号 或 填空:
1___N, 0___N, -3___N, 0.5___N, ___N;
1___Z, 0___Z, -3___Z, 0.5___Z, ___Z;
1___Q, 0___Q, -3___Q, 0.5___Q, ___Q;
1___R, 0___R, -3___R, 0.5___R, ___R;
3.若-3是由m-1,3m,m2+1 组成的集合的元素,求实数m.
-3是由m-1,3m,m2+1 组成的集合的元素,
m-1=-3,或3m=-3,或m2+1=-3
m=-2,或m=-1,(m2+1=-3无实数解,舍去)
解:
代入检验符合集合元素的互异性
所以实数m=-2或-1.
6.已知集合A={ x ︳ax2 +2x+1=0,x∈R },a为实数
(1)若 A是空集,求a的取值范围;
(2)若A是单元集,求a的取值范围;
变题:若A中至多只有一个元素,求a的取值范围
分析:A中至多只有一个元素,即A是空集或是单元集
a=0或a≥1
解:
(2)
综上所述,a=0或a=1
(1)若A是空集,则
ⅰ.当A=0时,A=
,此时A为单元集;
当A≠0时,要使A为单元集,则
ⅱ.
五.回顾小