2014—2015学年高一数学必修一导学案:1.1集合的含义与表示
集合的含义与表示法(导学案)
利辛高级中学2013~2014学年度高一数学必修1导学案集合的含义与表示法主备人:刘洪涛一、教学目标1、了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;2、能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;3、掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征.二、预习案通过预习,请你试着回答下列问题1 、集合:一般地,把一些能够对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的(或)。
构成集合的每个对象叫做这个集合的)。
2、集合与元素的表示:集合通常用来表示,它们的元素通常用来表示。
3、元素与集合的关系:如果a是集合A的元素,就说,记作,读作。
如果a不是集合A的元素,就说,记作,读作。
4、常用的数集及其记号:(1)自然数集:,记作。
(2)正整数集:,记作。
(3)整数集:,记作。
(4)有理数集:,记作。
(5)实数集:,记作。
三、探究案探究1:考察几组对象:①1~10以内所有的偶数;②不等式30x->的解;③8的倍数;④程230+=的所有实数根x x⑤利辛高级中学高一级全体学生;⑥周长为10 cm的三角形;⑦中国古代四大发明;⑧函数Y=x2的图像上所有的点的坐标。
试回答:各组对象分别是一些什么?有多少个对象?试给出集合与元素的定义,并举例。
探究2:①“我们班个子较高的同学”与“1,2,1”是否构成集合?②集合{1,2,3,4,5}与集合{5,4,3,2,1}是否一样?试归纳集合元素的特征:探究3:实数能用字母表示,集合又如何表示呢?请你试给集合和元素起名字。
探究4:常见的数集有哪些,又如何表示呢?探究5:数字2、8与集合{1、2、3、4、5}有什么关系?你能表示出它们之间的关系吗?探究6:探究1中①~⑧分别组成的集合,以及常见数集的语言表示等例子,都是用自然语言来描述一个集合. 这种方法语言文字上较为繁琐,能否找到一种简单的方法呢?探究7:试完成下列典例例1 用列举法表示下列集合:① 15以内质数的集合;② 方程2(1)0x x -=的所有实数根组成的集合;③ 一次函数y x =与21y x =-的图象的交点组成的集合.变式1:用列举法表示“一次函数y x =的图象与二次函数2y x =的图象的交点”组成的集合.例2 试用合适的方法表示下列集合:(1)抛物线21y x =-上的所有点组成的集合;(2)方程组3222327x y x y +=⎧⎨+=⎩解集.变式:以下三个集合有什么区别.(1)2{(,)|1}x y y x =-;(2)2{|1}y y x =-;(3)2{|1}x y x =-.四、检测案自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差1、 下列说法正确的是( ).A .某个村子里的高个子组成一个集合B .所有小正数组成一个集合C .集合{1,2,3,4,5}和{5,4,3,2,1}表示同一个集合D .1361,0.5,,,224 2、 给出下列关系:① 12R =;② Q ;③3N +-∉;④.Q 其中正确的个数为( ).A .1个B .2个C .3个D .4个3、 直线21y x =+与y 轴的交点所组成的集合为( ).A. {0,1}B. {(0,1)}C. 1{,0}2-D. 1{(,0)}2- 4、 用列举法表示下列集合:(1)由小于10的所有质数组成的集合;(2)10的所有正约数组成的集合;(3)方程2100x x -=的所有实数根组成的集合.5、设x ∈R ,集合2{3,,2}A x x x =-.(1)求元素x 所应满足的条件;(2)若2A -∈,求实数x .6、 若集合{1,3}A =-,集合2{|0}B x x ax b =++=,且A B =,求实数a 、b .利辛高级中学高一数学备课组。
《必修一》1.1.1集合的含义与表示导学案
高一数学A 1.1集合导学案(一)1.1.1集合的含义与表示编者:刘玉明审核人:王建美使用时间:2014. 10.13学习目标:(1)学生初步理解集合的概念,知道常用数集的概念及其记法。
(2)学生初步了解元素与集合间“属于”、“不属于”关系的意义。
学习重点:集合的基本概念学习过程(一)新知预习(阅读课本21、集合的概念(1)一般地,我们把统称为元素,把一些叫做集合。
练习1 下列各组对象能否构成一个集合并说明理由(1)著名的数学家;(2)某校高一(2)班所有高个子的同学;(3)不超过10的非负数(4) 5 的近似值的全体练习2集合中元素的特征(1);(2);(3)。
2、集合的表示集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、……元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、……3、元素与集合的关系(1)属于:如果a是集合A的元素,就说,记作。
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说,记作。
要注意“∈”的方向,不能把a∈A颠倒过来写.练习3(1)给出下面四个关系:2∈R, 0.7∉Q, 0 ∈{0}, 0∉N,其中正确的个数有( )个A.4 B.3 C.2 D.1(2)下面有四个命题:①若-a ∈Ν,则a ∉Ν②若a∈Ν,b ∈Ν,则a+b的最小值是2③集合N中最小元素是1④x2+4=4x的解集可表示为{2,2}.其中正确命题的个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.4、常用数集及其表示方法(1)非负整数集(自然数集):记作;(2)正整数集:记作;(3)整数集:记作;(4)有理数集:记作;(5)实数集:记作;(二)课堂小结本节课学习了以下内容:1.集合的有关概念;2.集合元素的性质;3.集合的表示4集合与元素的关系及记法5常用数集的定义及记法;。
2014-2015学年高一数学必修1精品课件:1.1.1 集合的含义 第1课时
项中“较小”标准不明确不能构成集合,C项中三个元素组成
的集合相等,D项中组成的集合有五个元素,故选A. 答案: A
数学 必修1
第一章 集合与函数概念
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
2 .已知集合 S 中的三个元素 a , b , c 是△ ABC 的三边长, 那么△ABC一定不是( )
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第一章 集合与函数概念
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1.下列说法中正确的是(
)
A.中国的四大发明可以组成一个集合 B.某个班年龄较小的学生组成一个集合
C.1,2,3组成的集合与2,1,3组成的集合是不同的两个集合
D.1,0,5,1.5,2.5组成的集合有四个元素 解析: A 项中因为标准明确所以可以构成一个集合, B
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第一章 集合与函数概念
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第 一 章
集合与函数概念
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第一章 集合与函数概念
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1.1 集
合
1.1.1 集合的含义与表示 第1课时 集合的含义
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第一章 集合与函数概念
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第一章 集合与函数概念
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集合概念的三个性质 (1)描述性:集合是一个原始的不加定义的概念,像点、直 线一样,只能描述性地说明. (2)广泛性:凡是看得见、摸得着、想得到的任何事物都可
以作为组成集合的对象.
(3) 整 体 性 : 集 合 是 一 个 整 体 , 已 暗 含 “ 所 有 ” “ 全 部”“全体”的含义,因此一些对象一旦组成了集合,那么这 个集合就是这些对象的全体,而非个别对象.
新人教版高中数学必修一《集合的含义与表示》导学案
1.1.1集合的含义与表示一.学习目标:l.知识与技能(1)通过三张图片,了解集合的含义,理解元素与集合之间的属于关系;(2)掌握集合中元素的三要素:确定性.互异性.无序性;(3)熟练应用常用数集及其专用记号;会用集合语言表示有关数学对象.二. 学习重点、难点:重点:集合的含义与表示方法.难点:集合的三要素:确定性、互异性、无序性.三.自学指导:(一)创设情景,揭示课题1.教师首先提出问题:通过PPT 图片,启发引导学生找到三张图片的共同特征,并引导学生举出一些集合的例子。
通过举例说明和互相交流.做好教师对学生的活动的梳理引导,并给予积极评价.2.用6分钟时间预习教材P2~P5,完成下列内容:(1)、集合:一般地,我们把 统称为元素,把一些元素组成的 叫做集合,简称为: 。
(2)、集合元素的三要素(三特征): 、 、 ;若两个集合相等,那么必须有: 。
(3)、元素与集合的关系:若a 是集合A 的元素,则记作:a A ;若a 不是集合A 的元素,则记作:a A 。
(4)、常用数集的记法:自然数集: ; 有理数集: ; 整数集: ;实数集: ; 正实数集: ; 正整数集: .(5)集合的表示方法列举法:把集合中的元素 ,并用 括起来表示集合的方法叫列举法描述法:用集合所含元素的 表示集合的方法称为描述法,具体方法是: 在 内写上表示这个集合元素的 及取值(或变化)范围,再画 , 最后在 后写出这个集合中元素所具有的共同特征。
四.教学过程:(一)、问题导学:检查自学指导内容,并分组探讨一下问题:a.如何判断所给对象是否组成集合?b.集合中元素的特征性质有哪些?如何判断两个集合是相等的? 判断集合A={-2,2}与集合2{|40}B x R x =∈-=一样吗?c.试着总结集合的表示方法有哪些?并试比较各自的特点和适用的对象。
(二).自学检测:完成以下练习:1.下面给出的四类对象中,能组成集合的是( )A.高一某班个子较高的同学B.比较著名的科学家C.无限接近于4的实数D.到一个定点的距离等于定长的点的全体2.用符号∈或∉填空:(1)0 *N ;(2;(3)23 Q ;(4)π Q 。
1.1.1集合的含义与表示
设 是集合A上的一个运算,若对任意a,b ,有a b ,则称A对运算 封闭,若集合A是由正整数的平方组成的集合,即A={1,4,9,16,25,…}.若 分别是;①加法,②减法③乘法,④除法,则A对运算 封闭的序号有.
10.求参数的取值范围
(1)已知集合元素个数求参数问题的解题策略:已知集合中元素的个数,求参数的值或取值范围时,关键是对集合的表示方法灵活掌握,弄清其实质,即集合中的元素是什么.
高考水平突破:
1、由a,-a,|a|, 构成的集合中,最多含有元素的个数是().
A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个
2、含有三个实数的集合可表示为{a, ,1},也可表示为{a2,a+b,0},则a2013+b2014=()
A. 0B. 1 C.-1 D. 2
3、已知x,y都是非零实数,z= + + 可能的取值组成集合A,则().
(2)集合问题方程化的思想:对于一些已知某个集合(此集合中涉及方程)中的元素个数,求参数的问题,常把此集合的问题转化为方程的解的问题.
(3)集合与方程的综合问题,一般要求对方程中最高次项的系数的取值进行分类讨论,确定方程的根的情况,进而求得结果.需特别关注判别式在一元二次方程的实数根个数的讨论中的作用.
集合中的元素,必须具备确定性、互异性、无序性。反过来,一组元素若不具备这三个特性,则这组对象也就不能构成集合。故集合中元素的这三个特性是判断指定对象是否构成集合的元素。
例题2判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1)全体高个子的中国人构成一个集合;
(2)由1, , ,|- |, 组成的集合有五个元素;
D.上海的所有高楼
2、已知A={x|3-3x>0},则有().
高一数学必修一《集合的含义与表示》
注意:(1)元素间要用逗号隔开;
(2)不管次序放在大括号内.
例如:book中的字母的集合表示为:
{b,o,k}
2.描述法
就是用确定的条件表示某些对象是否属于这个 集合的方法.其一般形式为:
{ x | p(x)}
x为该集合的代 表元素
p(x)表示该集 合中的元素x 所具有的性质
例如:book中的字母的集合表示为:
含有有限个元素的集合称为有限集.
2.无限集 若一个集合不是有限集,则该集合称为无限集.
例5 若以方程x2-5x+6=0和方程x2-x-2=0的解作 为元素构成集合A,请用最简形式写出集合A. 解:A={3,2,-1}. 例6 求不等式x-3>2的解集. 解:由x-3>2,得x>5, 所以不等式x-3>2的解集为{x|x>5,x∈R}.
A={-1};
(2)当a 0时, 16-16a=0,a=1 即x2+4x+4=0 ,x=-2 A={-2}.
集合的概念 集合的元素特征 常见的集合的字母表示
集合
集合的相等
元素与集合的关系及集合的表示
课后练习
课后习题
提出问题: 你知道我国的四大 发明吗? 火药和四大发明是 什么关系呢?
本视频主要是介绍四大发明
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1
目 标
集合的概念: 集合的元素特征:
{x|x是 book中的字母}
3 .图示法(Venn图)
我们常常画一条封闭的曲线,用它的内部表示一个集合.
例如,图1-1表示任意一个集合A;图1-2表示集合
高中数学必修一导学案 集合的含义与表示导学案
学生班级 姓名 小组号 评价数学必修一 1.1.2集合间的基本关系【学习目标】1.理解集合间包含与相等的含义,并能掌握子集、真子集、空集的概念;2.能识别给定集合的子集,准确用符号表示集合间的基本关系。
3. 能用Venn 图表示集合的关系。
【重点和难点】教学重点:子集、真子集的概念及它们的区别与联系。
教学难点:1.空集的概念及空集与其他集合的关系;2.包含关系与属于关系的区别。
【使用说明及学法指导】1. P 6~7 先预习课本,然后开始做导学案。
2. 将预习中不能解决的问题标出来,并写到后面“我的疑惑”处。
预习案一.知识梳理1.子集的含义:一般地,对于两个集合A,B 如果集合A 中 元素 集合B 中的元素,我们就说这两个集合有 关系,称 ,记作 (或 ),读作 (或 );注:B A ⊆有两种可能(1)A 是B 的一部分,;(2)A 与B 是同一集合2.集合A 与集合B 满足 ,则称这两个集合相等,即构成这两个集合的元素是 。
3.如果集合A 是集合B 的子集,并且 我们就说集合A 是集合B 的真子集,记作: 或 读作:4.空集: 记作 ,注:空集是任何集合的 ,空集是任何非空集合的 任何一个集合是它本身的子集。
5.如果B A ⊆,C B ⊆,那么A C 。
二.问题导学1.你能用符号表达子集,真子集,集合相等的含义吗?2.数学语言中的“包含”和生活语言中的“包含”有区别吗?3.通过类比实数间的关系联想集合间的关系。
三.预习自测1.下列关系表达正确的是( )A.{2,3}}8|{<⊆x xB. ∅∈0C. ∅=}0{D. }3,2{}2{∈2.用适当的符号填空:(1){0} }0|{2=+x x x (2) ∅ }01|{2=+∈x R x (3){0,2} }02|{2=-x x x (4){平行四边形} {正方形} (5) },3|{N k k x x ∈= },6|{N z z x x ∈=(5). 写出N ,Z ,Q ,R 的包含关系,并用venn 图表示出来?3.请写出集合{a,b}的所有子集,并指出真子集有多少个?四.我的疑问:探究案一.合作探究探究1.你能用适当的符号填空吗?}1{ }2,1{,1 }}2{},1{{,}1{ }}2{},1{{,∅ }}2{,{∅探究2. 已知集合A={x|0<x<3},集合B={x|m<x<4-m},且A B ⊆,则实数m 满足的条件是什么?探究3.分别写出集合{2,3},{a ,b ,c}的所有子集,猜想集合{a,b,c,d}的所有子集的个数是多少? 对于含n 个元素的集合{}n a a a ,,21 ,你能得出什么结论吗?所有子集的个数是 ,所有真子集的个数是 ,非空真子集个数是二.课堂训练与检测1.用适当的符号填空:已知集合A=}332|{x x x <-,B=}2|{≥x x ,则有:-3 A ,B A ,{2} B; ∅ A2. (1),则若任意B x A x ∈⇒∈ A B ,(2)若A ≠Φ,则∅ A ,(3)若A B ⊆,B A ⊆,则A B , (4 )若A B ⊆,,则存在B x A x ∉⇒∈ A B.3. 已知集合A={1,3,a},集合B=}1,1{2+-a a ,A B ⊆,求a 的值。
1.1.1集合的含义与表示
高一数学必修1 编号:SX--01--0011.1.1《集合的含义与表示》导学案撰稿:姚九伟审核:数学组时间:2013年8月29日姓名: 班级: 组别: 组名: 【学习目标】1、正确理解集合的含义及集合中元素的三性2、能熟练的运用集合的概念及性质判定集合3、能熟练的运用自然语言法、列举法、描述法表示集合【重点难点】重点:集合的含义难点:1、集合中元素的三性即确定性、互异性、无序性及其应用2、集合表示法【知识链接】生活中,人们往往习惯于将某些性质相同的事物进行归类,并给它一个总称。
如桃子、苹果、梨等,总称为水果;桌子、椅子、床等,总称为家具。
数学里,人们把一些事物放在一起考虑时,就说他们组成了一个集合。
这些基本的事物就叫这个集合的元素。
【学习过程】阅读课本第2页到第3页的内容,尝试回答以下问题:知识点一集合的定义问题1、通过你对第2页内容的学习,请你用自己的语言描述集合和元素。
(相信你能做到)问题2、集合中元素的三性即确定性、互异性、无序性。
请结合元素的性质,回答下列问题(1)你认为“孟津一高的高个子”能够组成集合吗?为什么?(2)集合常用符号{ }表示。
你认为{a,a,b,c}能够组成一个集合吗?为什么?那么{a,b,c}呢?(3)你认为{a,b,c}和{c,b,a}是同一个集合吗?请回答两个集合相等的条件?问题3、集合中的元素与集合是什么关系?用什么符号表示?问题4、你能熟练写出数学中的一些常用的数集及其记法吗?同学之间比一比看谁写得快。
阅读课本第3页到第4页前面的内容,尝试回答以下问题:知识点二 列举法问题1、教材第2页中的例子是用自然语言法表示集合的。
请你说说怎样用列举法表示集合?问题2、{0}是表示集合中什么都没有吗?0与{0}是什么关系?问题3、{2 , 3}与{(2,3)}是同一个集合吗?为什么?问题4、已知2x ∈{0,1,x },求实数x 的值。
并总结一下处理集合问题时,最后的结论应注意什么?阅读课本第4页到第5页的内容,尝试回答以下问题:知识点三 描述法问题1、怎样用描述法表示集合?具体的方法是什么?问题2、自然语言法:“文字叙述”形式,列举法:“{a,b,c,…}”形式,用描述法表示集合时,关键在于确定竖线前的代表元素及代表元素所满足的数学条件,其形式为:“{()}A x I P x =∈”,请根据前面的特点总结各自的适用对象?小资料:{})(|x P R x ∈可以写成{})(|x P x ,即当R x ∈时,可省略不写。
人教版高中数学必修一《集合》导学案(含答案)
第一章 集合与函数概念§1.1 集 合1.1.1 集合的含义与表示第1课时 集合的含义 课时目标 1.通过实例了解集合的含义,并掌握集合中元素的三个特性.2.体会元素与集合间的“从属关系”.3.记住常用数集的表示符号并会应用.1.元素与集合的概念(1)把________统称为元素,通常用__________________表示.(2)把________________________叫做集合(简称为集),通常用____________________表示.2.集合中元素的特性:________、________、________.3.集合相等:只有构成两个集合的元素是______的,才说这两个集合是相等的.45.符号____ ________ ____ 一、选择题1.下列语句能确定是一个集合的是( )A .著名的科学家B .留长发的女生C .2010年广州亚运会比赛项目D .视力差的男生2.集合A 只含有元素a ,则下列各式正确的是( )A .0∈AB .a ∉AC .a ∈AD .a =A3.已知M 中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是( )A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形4.由a 2,2-a,4组成一个集合A ,A 中含有3个元素,则实数a 的取值可以是( )A .1B .-2C .6D .25.已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素组成的集合,且2∈A ,则实数m 为( )A .2B .3C .0或3D .0,2,3均可6.由实数x 、-x 、|x |、x 2及-3x 3所组成的集合,最多含有( )A .2个元素B .3个元素C .4个元素D .5个元素二、填空题7.由下列对象组成的集体属于集合的是______.(填序号)①不超过π的正整数;②本班中成绩好的同学;③高一数学课本中所有的简单题;④平方后等于自身的数.8.集合A 中含有三个元素0,1,x ,且x 2∈A ,则实数x 的值为________.9.用符号“∈”或“∉”填空-2_______R ,-3_______Q ,-1_______N ,π_______Z .三、解答题10.判断下列说法是否正确?并说明理由.(1)参加2010年广州亚运会的所有国家构成一个集合;(2)未来世界的高科技产品构成一个集合;(3)1,0.5,32,12组成的集合含有四个元素; (4)高一(三)班个子高的同学构成一个集合.11.已知集合A 是由a -2,2a 2+5a,12三个元素组成的,且-3∈A ,求a .能力提升12.设P 、Q 为两个非空实数集合,P 中含有0,2,5三个元素,Q 中含有1,2,6三个元素,定义集合P +Q 中的元素是a +b ,其中a ∈P ,b ∈Q ,则P +Q 中元素的个数是多少?13.设A 为实数集,且满足条件:若a ∈A ,则11-a∈A (a ≠1). 求证:(1)若2∈A ,则A 中必还有另外两个元素;(2)集合A 不可能是单元素集.1.考查对象能否构成一个集合,就是要看是否有一个确定的特征(或标准),能确定一个个体是否属于这个总体,如果有,能构成集合,如果没有,就不能构成集合.2.集合中元素的三个性质(1)确定性:指的是作为一个集合中的元素,必须是确定的,即一个集合一旦确定,某一个元素属于不属于这个集合是确定的.要么是该集合中的元素要么不是,二者必居其一,这个特性通常被用来判断涉及的总体是否构成集合.(2)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,它的任何两个元素都是不同的.(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关,如由元素a ,b ,c 与由元素b ,a ,c 组成的集合是相等的集合.这个性质通常用来判断两个集合的关系.第一章 集合与函数概念§1.1 集 合1.1.1 集合的含义与表示第1课时 集合的含义知识梳理1.(1)研究对象 小写拉丁字母a ,b ,c ,… (2)一些元素组成的总体 大写拉丁字母A ,B ,C ,… 2.确定性 互异性 无序性3.一样 4.a 是集合A a 不是集合A 5.N N *或N + Z Q R作业设计1.C [选项A 、B 、D 都因无法确定其构成集合的标准而不能构成集合.]2.C [由题意知A 中只有一个元素a ,∴0∉A ,a ∈A ,元素a 与集合A 的关系不应用“=”,故选C.]3.D [集合M 的三个元素是互不相同的,所以作为某一个三角形的边长,三边是互不相等的,故选D.]4.C [因A 中含有3个元素,即a 2,2-a,4互不相等,将选项中的数值代入验证知答案选C.]5.B [由2∈A 可知:若m =2,则m 2-3m +2=0,这与m 2-3m +2≠0相矛盾; 若m 2-3m +2=2,则m =0或m =3,当m =0时,与m ≠0相矛盾,当m =3时,此时集合A ={0,3,2},符合题意.]6.A [方法一 因为|x |=±x ,x 2=|x |,-3x 3=-x ,所以不论x 取何值,最多只能写成两种形式:x 、-x ,故集合中最多含有2个元素.方法二 令x =2,则以上实数分别为:2,-2,2,2,-2,由元素互异性知集合最多含2个元素.]7.①④解析 ①④中的标准明确,②③中的标准不明确.故答案为①④.8.-1解析 当x =0,1,-1时,都有x 2∈A ,但考虑到集合元素的互异性,x ≠0,x ≠1,故答案为-1.9.∈ ∈ ∉ ∉10.解 (1)正确.因为参加2010年广州亚运会的国家是确定的,明确的.(2)不正确.因为高科技产品的标准不确定.(3)不正确.对一个集合,它的元素必须是互异的,由于0.5=12,在这个集合中只能作为一元素,故这个集合含有三个元素.(4)不正确.因为个子高没有明确的标准.11.解 由-3∈A ,可得-3=a -2或-3=2a 2+5a ,∴a =-1或a =-32. 则当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3,不符合集合中元素的互异性,故a =-1应舍去.当a =-32时,a -2=-72,2a 2+5a =-3, ∴a =-32. 12.解 ∵当a =0时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为1,2,6;当a =2时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为3,4,8;当a =5时,b 依次取1,2,6,得a +b 的值分别为6,7,11.由集合元素的互异性知P +Q 中元素为1,2,3,4,6,7,8,11共8个.13.证明(1)若a∈A,则11-a∈A.又∵2∈A,∴11-2=-1∈A.∵-1∈A,∴11-(-1)=12∈A.∵12∈A,∴11-12=2∈A.∴A中另外两个元素为-1,1 2.(2)若A为单元素集,则a=11-a,即a2-a+1=0,方程无解.∴a≠11-a,∴A不可能为单元素集.第2课时集合的表示课时目标 1.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法).2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.1.列举法把集合的元素____________出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.2.描述法用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为__________.不等式x-7<3的解集为__________.所有偶数的集合可表示为________________.一、选择题1.集合{x∈N+|x-3<2}用列举法可表示为()A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}C.{0,1,2,3,4,5} D.{1,2,3,4,5}2.集合{(x,y)|y=2x-1}表示()A.方程y=2x-1B.点(x,y)C.平面直角坐标系中的所有点组成的集合D.函数y=2x-1图象上的所有点组成的集合3.将集合表示成列举法,正确的是()A.{2,3} B.{(2,3)}C.{x=2,y=3} D.(2,3)4.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为()A.{1,1} B.{1}C.{x=1} D.{x2-2x+1=0}5.已知集合A={x∈N|-3≤x≤3},则有()A.-1∈A B.0∈AC.3∈A D.2∈A6.方程组的解集不可表示为()A.B.C.{1,2} D.{(1,2)}6二、填空题7.用列举法表示集合A={x|x∈Z,86-x∈N}=______________.8.下列各组集合中,满足P=Q的有________.(填序号) ①P={(1,2)},Q={(2,1)};②P={1,2,3},Q={3,1,2};③P={(x,y)|y=x-1,x∈R},Q={y|y=x-1,x∈R}.9.下列各组中的两个集合M和N,表示同一集合的是________.(填序号)①M={π},N={3.141 59};②M={2,3},N={(2,3)};③M={x|-1<x≤1,x∈N},N={1};④M={1,3,π},N={π,1,|-3|}.三、解答题10.用适当的方法表示下列集合①方程x(x2+2x+1)=0的解集;②在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合;③不等式x-2>6的解的集合;④大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.11.已知集合A={x|y=x2+3},B={y|y=x2+3},C={(x,y)|y=x2+3},它们三个集合相等吗?试说明理由.能力提升12.下列集合中,不同于另外三个集合的是()A.{x|x=1} B.{y|(y-1)2=0}C.{x=1} D.{1}13.已知集合M={x|x=k2+14,k∈Z},N={x|x=k4+12,k∈Z},若x0∈M,则x0与N的关系是()A.x0∈NB.x0∉NC.x0∈N或x0∉ND.不能确定1.在用列举法表示集合时应注意:①元素间用分隔号“,”;②元素不重复;③元素无顺序;④列举法可表示有限集,也可以表示无限集,若元素个数比较少用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示.2.在用描述法表示集合时应注意:(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还是有序实数对(点)、还是集合、还是其他形式?(2)元素具有怎样的属性?当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.第2课时集合的表示知识梳理1.一一列举 2.描述法{x|x<10}{x∈Z|x=2k,k∈Z}作业设计1.B [{x ∈N +|x -3<2}={x ∈N +|x<5}={1,2,3,4}.]2.D [集合{(x ,y)|y =2x -1}的代表元素是(x ,y),x ,y 满足的关系式为y =2x -1,因此集合表示的是满足关系式y =2x -1的点组成的集合,故选D.]3.B [解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =5,2x -y =1.得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =3. 所以答案为{(2,3)}.]4.B [方程x2-2x +1=0可化简为(x -1)2=0,∴x1=x2=1,故方程x2-2x +1=0的解集为{1}.]5.B6.C [方程组的集合中最多含有一个元素,且元素是一对有序实数对,故C 不符合.]7.{5,4,2,-2}解析 ∵x ∈Z ,86-x∈N , ∴6-x =1,2,4,8.此时x =5,4,2,-2,即A ={5,4,2,-2}.8.②解析 ①中P 、Q 表示的是不同的两点坐标;②中P =Q ;③中P 表示的是点集,Q 表示的是数集.9.④解析 只有④中M 和N 的元素相等,故答案为④.10.解 ①∵方程x(x2+2x +1)=0的解为0和-1,∴解集为{0,-1};②{x|x =2n +1,且x<1 000,n ∈N};③{x|x>8};④{1,2,3,4,5,6}.11.解 因为三个集合中代表的元素性质互不相同,所以它们是互不相同的集合.理由如下:集合A 中代表的元素是x ,满足条件y =x2+3中的x ∈R ,所以A =R ;集合B 中代表的元素是y ,满足条件y =x2+3中y 的取值范围是y≥3,所以B ={y|y≥3}. 集合C 中代表的元素是(x ,y),这是个点集,这些点在抛物线y =x2+3上,所以C ={P|P 是抛物线y =x2+3上的点}.12.C [由集合的含义知{x|x =1}={y|(y -1)2=0}={1},而集合{x =1}表示由方程x =1组成的集合,故选C.]13.A [M ={x|x =2k +14,k ∈Z},N ={x|x =k +24,k ∈Z}, ∵2k +1(k ∈Z)是一个奇数,k +2(k ∈Z)是一个整数,∴x0∈M 时,一定有x0∈N ,故选A.]。
必修一教案-1.1.1集合的含义与表示
1.1.1集合的含义与表示(一)集合的有关概念1.集合理论创始人康托尔称集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个总体。
2.一般地,我们把研究对象统称为元素(element),一些元素组成的总体叫集合(set),也简称集。
3.思考1:判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由:x+=的解;(5)(1)大于3小于11的偶数;(2)我国的小河流;(3)非负奇数;(4)方程210某校2007级新生;(6)血压很高的人;(7)著名的数学家;(8)全班成绩好的学生;(9)平面直角坐标系内所有第三象限的点4.关于集合的元素的特征(1)确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A 的元素,两种情况必有一种且只有一种成立。
(2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素。
(3)无序性:给定一个集合与集合里面元素的顺序无关。
(4)集合相等:构成两个集合的元素完全一样。
5.元素与集合的关系;(1)如果a是集合A的元素,就说a属于(belong to)A,记作:a∈A(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to)A,记作:a∉A6.集合与元素的字母表示:集合通常用大写的拉丁字母A,B,C…表示,集合的元素用小写的拉丁字母a,b,c,…表示。
7.常用的数集及记法:非负整数集(或自然数集),记作N;正整数集,记作N*或N+;整数集,记作Z;有理数集,记作Q;实数集,记作R;(二)例题讲解:例1.用“∈”或“∉”符号填空:(1)8 N;(2)0 N;(3)-3 Z;(4)2Q;(5)设A为所有亚洲国家组成的集合,则中国A,美国A,印度A,英国A。
例2.已知集合P的元素为1,m,m2-3m-1, 若3∈P且-1∉P,求实数m的值。
(一).集合的表示方法(1) 列举法:把集合中的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫列举法。
【成才之路】2014-2015学年高中数学 1.1.1 集合的含义与表示课件 新人教A版必修1
2014 5.使 y= 2 有意义的实数 x 的集合可表示为( x +x-6
2014 z|y = A. 2 x +x-6 2014 C.y|y=x2+x-6 2014 x|y = B. 2 x +x-6 2014 D.x,yy=x2+x-6
⑤错误.
2
2
集合中元素特性的考查
含有两个元素的集合 A 可以表示为 {a - 3,2a -
1},求实数a的取值范围.
[分析]
集合中元素的互异性 → a-3≠2a-1
→ 得到a的范围
[解析]
根据题意可知A={a-3,2a-1},由集合中元素的
互异性,可得a-3≠2a-1,所以a≠-2.① 即实数a的取值范围为a≠-2. [点评] ①集合中有两个元素时,要列一个不等式,若有
0,即2满足不等式x-a≤0,所以2-a≤0,a≥2. 所以实数a的取值范围是{a|a≥2}.
[答案] {a|a≥2}
规律总结:当a∈A时,若集合A是用描述法表示的, 则a一定满足集合中元素的共同特征,如满足方程(组)、不等式 (组)等;若集合A是用列举法表示的,则a一定等于其中的一个
元素.反之,当a∉A时,结论恰恰相反.
b [解析] 方法一:∵{a,a,1}={a2,a+b,0}, b 又∵a≠0,1≠0,∴a=0,∴b=0, ∴{a,0,1}={a2,a,0}, ∴a2=1,即 a=± 1, 又当 a=1 时,A={1,0,1}不满足集合中元素的互异性,舍 去,∴a=-1,即集合 A={-1,0,1}, 此时 a=-1,b=0, 故 a2 015+b2 015=(-1)2 015+02 015=-1+0=-1.
规律总结: 1. 确定性是判断一组对象能否构成集合 的标准. 2 .判断集合中的元素个数时,要注意相同的对象归入同
高中数学必修1全册导学案及答案(145页)
§1.1.1集合的含义及其表示[自学目标]1.认识并理解集合的含义,知道常用数集及其记法;2.了解属于关系和集合相等的意义,初步了解有限集、无限集、空集的意义; 3.初步掌握集合的两种表示方法—列举法和描述法,并能正确地表示一些简单的集合. [知识要点] 1. 集合和元素(1)如果a 是集合A 的元素,就说a 属于集合A,记作a A ∈; (2)如果a 不是集合A 的元素,就说a 不属于集合A,记作a A ∉. 2.集合中元素的特性:确定性;无序性;互异性. 3.集合的表示方法:列举法;描述法;Venn 图. 4.集合的分类:有限集;无限集;空集.5.常用数集及其记法:自然数集记作N ,正整数集记作*N 或N +,整数集记作Z ,有理数集记作Q ,实数集记作R . [预习自测]例1.下列的研究对象能否构成一个集合?如果能,采用适当的方式表示它. (1)小于5的自然数; (2)某班所有高个子的同学; (3)不等式217x +>的整数解; (4)所有大于0的负数;(5)平面直角坐标系内,第一、三象限的平分线上的所有点.分析:判断某些对象能否构成集合,主要是根据集合的含义,检查是否满足集合元素的确定性.例2.已知集合{},,M a b c =中的三个元素可构成某一个三角形的三边的长,那么此三角形 一定是 ( )A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形例3.设()()(){}22,,2,,5,a N b N a b A x y x a y a b ∈∈+==-+-=若()3,2A ∈,求,a b 的值.分析: 某元素属于集合A,必具有集合A 中元素的性质p ,反过来,只要元素具有集合A 中元素的性质p ,就一定属于集合A.例4.已知{}2,,M a b =,{}22,2,N a b =,且M N =,求实数,a b 的值.[课内练习]1.下列说法正确的是( )(A )所有著名的作家可以形成一个集合 (B )0与 {}0的意义相同 (C )集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈==+N n n x x A ,1是有限集 (D )方程0122=++x x 的解集只有一个元素 2.下列四个集合中,是空集的是( )A .}33|{=+x xB .},,|),{(22R y x x y y x ∈-= C .}0|{2≤x x D .}01|{2=+-x x x 3.方程组20{=+=-y x y x 的解构成的集合是( )A .)}1,1{(B .}1,1{C .(1,1)D .}1{.4.已知}1,0,1,2{--=A ,}|{A x x y y B ∈==,则B =5.若}4,3,2,2{-=A ,},|{2A t t x xB ∈==,用列举法表示B= . [归纳反思]1.本课时的重点内容是集合的含义及其表示方法,难点是元素与集合间的关系以及集合元素的三个重要特性的正确使用;2.根据元素的特征进行分析,运用集合中元素的三个特性解决问题,叫做元素分析法。
高一必修一1.1.1集合的含义与表示
注意
(1)大括号不能缺失. (2)有些集合元素个数较多,元素又呈 现出一定的规律,在不至于发生误解的情 况下,亦可如下表示:从1到100的所有整 数组成的集合:{1,2,3,…,100} 自然数集N:{1,2,3,4,…,n,…} (3)区分a与{a}:{a}表示一个集合,该 集合只有一个元素.a表示这个集合的一个 元素.
两种描方法: (1)文字描述法——用文字把元素所具有 的属性描述出来,如﹛自然数﹜. (2)符号描述法——用符号把元素所具有的属 性描述出来,即 {x| P ( x ) } 或 {x∈A| P ( x ) } 等. 含义:在集合A中满足条件P(x)的x的集合.
例7:使用描述法表示下列集合:
(1) 不等式2x-1>3的解集;
有限集与无限集 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Φ. 如: {x R | x
2
+1 = 0}.
做一做
集合 {(x, y) | y = x +1} 与集合
2
{y | y = x +1}是同一集合吗?
答:不是.集合 {(x, y) | y = x2 +1} 2 是点集,集合{y | y = x +1} = {y | y 1} 是数集.
1.地球上的七大洲这一集合可以表示成什么呢? 2. 12的所有约数可以表示成什么呢? 3.方程x-1=0的解的集合可以表示成什么呢?
1.地球上的七大洲可表示为{亚洲,非 洲,南极洲,北美洲,南美洲,欧 洲,大洋洲}. 2.12的所有约数可表示为{1,2,3, 4,6,12}. 3.方程x-1=0的解集可以表示为{1}.
(2)设不超过30的非负偶数为x,且满足
高一数学必修一导学案及答案
⾼⼀数学必修⼀导学案及答案课题:1.1.1集合的含义与表⽰(1)⼀、三维⽬标:知识与技能:了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;掌握常⽤数集及其记法、集合中元素的三个特征。
过程与⽅法:通过实例了解,体会元素与集合的属于关系。
情感态度与价值观:培养学⽣的应⽤意识。
⼆、学习重、难点:重点:掌握集合的基本概念。
难点:元素与集合的关系。
三、学法指导:认真阅读教材P1-P3,对照学习⽬标,完成导学案,适当总结。
四、知识链接:军训前学校通知:8⽉13⽇8点,⾼⼀年级在操场集合进⾏军训动员;试问这个通知的对象是全体的⾼⼀学⽣还是个别学⽣?初中时你听说过“集合”这⼀词吗?你在学习那些知识点中提到了“集合”这⼀词?(试举⼏例)五、学习过程:1、阅读教材P2页8个例⼦问题1:总结出集合与元素的概念:问题2:集合中元素的三个特征:问题3:集合相等:问题4:课本P3的思考题,并再列举⼀些集合例⼦和不能构成集合的例⼦。
2、集合与元素的字母表⽰:集合通常⽤⼤写的拉丁字母A,B,C…表⽰,集合的元素⽤⼩写的拉丁字母a,b,c,…表⽰。
问题5:元素与集合之间的关系?A例1:设A表⽰“1----20以内的所有质数”组成的集合,则3、4与A的关系?B 例2:若+∈N x ,则N x ∈,对吗?六、达标检测:A 1.判断以下元素的全体是否组成集合:(1)⼤于3⼩于11的偶数;()(2)我国的⼩河流;()(3)⾮负奇数;()(4)本校2009级新⽣;()(5)⾎压很⾼的⼈;()(6)著名的数学家;()(7)平⾯直⾓坐标系内所有第三象限的点()A 2.⽤“∈”或“?”符号填空:(1)8 N ;(2)0 N ;(3)-3 Z ;(4;(5)设A 为所有亚洲国家组成的集合,则中国 A ,美国 A ,印度 A ,英国 A ; B 3.下⾯有四个语句:①集合N 中最⼩的数是1;②若N a ?-,则N a ∈;③若N a ∈,N b ∈,则b a +的最⼩值是2;④x x 442=+的解集中含有2个元素;其中正确语句的个数是()A.0B.1C.2D.3B 4.已知集合S 中的三个元素a,b,c 是?ABC 的三边长,那么?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B 5. 已知集合A 含有三个元素2,4,6,且当A a ∈,有6-a ∈A ,那么a 为()A .2 B.2或4 C.4 D.0B 6. 设双元素集合A 是⽅程x 2-4x+m=0的解集,求实数m 的取值范围。
新课标必修一示范教案(1.1集合的含义与表示)
1.1 集合1.1.1 集合的含义与表示整体设计三维目标1.通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,能选择集合不同的语言形式描述具体的问题,提高语言转换和抽象概括能力,树立用集合语言表示数学内容的意识.2.了解集合元素的确定性、互异性、无序性,掌握常用数集及其专用符号,并能够用其解决有关问题,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的应用意识.重点难点教学重点:集合的基本概念与表示方法.教学难点:选择恰当的方法表示一些简单的集合.课时安排1课时设计方案(一)教学过程导入新课思路1.军训前学校通知:8月15日8点,高一年级学生到操场集合进行军训.试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定(是高一而不是高二、高三)对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念——集合.思路2.首先教师提出问题:在初中,我们已经接触过一些集合,你能举出一些集合的例子吗?引导学生回忆、举例和互相交流自己举的例子.与此同时,教师对学生的活动给予评价.接着教师指出:那么,集合的含义是什么呢?这就是我们这一堂课所要学习的内容.推进新课新知探究提出问题①请我们班的全体女生起立!接下来问:“咱班的所有女生能不能构成一个集合啊?”②下面请班上身高在1.75以上的男生起立!他们能不能构成一个集合啊?③其实,生活中有很多东西能构成集合,比如新华字典里所有的汉字可以构成一个集合等等.那么,大家能不能再举出一些生活中的实际例子呢?请你给出集合的含义.④如果用A表示高一(3)班全体学生组成的集合,用a表示高一(3)班的一位同学,b是高一(4)班的一位同学,那么a、b与集合A分别有什么关系?由此看见元素与集合之间有什么关系?⑤世界上最高的山能不能构成一个集合?⑥世界上的高山能不能构成一个集合?⑦问题⑥说明集合中的元素具有什么性质?⑧由实数1、2、3、1组成的集合有几个元素?⑨问题⑧说明集合中的元素具有什么性质?⑩由实数1、2、3组成的集合记为M,由实数3、1、2组成的集合记为N,这两个集合中的元素相同吗?这说明集合中的元素具有什么性质?由此类比实数相等,你发现集合有什么结论?讨论结果:①能.②能.③我们把研究的对象统称为“元素”,那么把一些元素组成的总体叫“集合”.④a是集合A的元素,b不是集合A的元素.学生得出元素与集合的关系有两种:属于和不属于.⑤能,是珠穆朗玛峰.⑥不能.⑦确定性.给定的集合,它的元素必须是明确的,即任何一个元素要么在这个集合中,要么不在这个集合中,这就是集合的确定性.⑧3个.⑨互异性.一个给定集合的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的,这就是集合的互异性.⑩集合M和N相同.这说明集合中的元素具有无序性,即集合中的元素是没有顺序的.可以发现:如果两个集合中的元素完全相同,那么这两个集合是相等的.提出问题阅读课本P3中:数学中一些常用的数集及其记法.快速写出常见数集的记号.活动:先让学生阅读课本,教师指定学生展示结果.学生写出常用数集的记号后,教师强调:通常情况下,大写的英文字母N、Z、Q、R不能再表示其他的集合,这是专用集合表示符号,类似于110、119等专用电话号码一样.以后,我们会经常用到这些常见的数集,要求熟练掌握.讨论结果:常见数集的专用符号.N:非负整数集(或自然数集)(全体非负整数的集合);N*或N+:正整数集(非负整数集N内排除0的集合);Z:整数集(全体整数的集合);Q:有理数集(全体有理数的集合);R:实数集(全体实数的集合).提出问题①前面所说的集合是如何表示的?②阅读课本中的相关内容,并思考:除字母表示法和自然语言之外,还能用什么方法表示集合?③集合共有几种表示法?活动:①学生回顾所学的集合并作出总结.教师提示可以用字母或自然语言来表示.②教师可以举例帮助引导:例如,24的所有正约数构成的集合,把24的所有正约数写在大括号“{}”内,即写出为{1,2,3,4,6,8,12,24}的形式,这种表示集合的方法是列举法.注意:大括号不能缺失;有些集合所含元素个数较多,元素又呈现出一定的规律,在不至于发生误解的情况下,亦可用列举法表示,如:从1到100的所有整数组成的集合:{1,2,3,…,100},自然数集N:{0,1,2,3,4,…,n,…};区分a 与{a}:{a}表示一个集合,该集合只有一个元素,a表示这个集合的一个元素;用列举法表示集合时不必考虑元素的前后次序;相同的元素不能出现两次.又例如,不等式x-3>2的解集,这个集合中的元素有无数个,不适合用列举法表示.可以表示为{x∈R|x-3>2}或{x|x-3>2},这种表示集合的方法是描述法.③让学生思考总结已经学习了的集合表示法.讨论结果:①方法一(字母表示法):大写的英文字母表示集合,例如常见的数集N、Q,所有的正方形组成的集合记为A等等;方法二(自然语言):用文字语言来描述出的集合,例如“所有的正方形”组成的集合等等.②列举法:把集合中的全部元素一一列举出来,并用大括号“{}”括起来表示集合,这种表示集合的方法叫做列举法;描述法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及其取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.这种用集合所含元素的共同特征表示集合的方法叫做描述法.注:在不致混淆的情况下,也可以简写成列举法的形式,只是去掉竖线和元素代表符号,例如:所有直角三角形的集合可以表示为{x|x 是直角三角形},也可以写成{直角三角形}.③表示一个集合共有四种方法:字母表示法、自然语言、列举法、描述法.应用示例思路11.下列各组对象不能组成集合的是( )A.大于6的所有整数B.高中数学的所有难题C.被3除余2的所有整数D.函数y=x1图象上所有的点 活动:学生先思考、讨论集合元素的性质,教师指导学生此类选择题要逐项判断.判断一组对象能否构成集合,关键是看是否满足集合元素的确定性.在选项A 、C 、D 中的元素符合集合的确定性;而选项B 中,难题没有标准,不符合集合元素的确定性,不能构成集合.答案:B变式训练1.下列条件能形成集合的是( )A.充分小的负数全体B.爱好足球的人C.中国的富翁D.某公司的全体员工答案:D2.2007浙江宁波高三第一次“十校联考”,理1在数集{2x,x 2-x}中,实数x 的取值范围是.分析:实数x 的取值满足集合元素的互异性,则2x≠x 2-x,解得x≠0且x≠3,∴实数x 的取值范围是{x|x<0或0<x<3或x>3}.答案:{x|x<0或0<x<3或x>3}点评:本题主要考查集合的含义和元素的性质.当所指的对象非常明确时就能构成集合,若元素不明确,没有判断的标准就不能构成集合.2.用列举法表示下列集合:(1)小于10的所有自然数组成的集合;(2)方程x 2=x 的所有实数根组成的集合;(3)由1~20以内的所有质数组成的集合.活动:学生先思考或讨论列举法的形式,展示解答过程.当学生出现错误时,教师及时加以纠正.利用相关的知识先明确集合中的元素,再把元素写入大括号“{}”内,并用逗号隔开.所给的集合均是用自然语言给出的.提示学生注意以下方面:(1)自然数中包含零;(2)解一元二次方程有公式法和分解因式法,方程x 2=x 的根是x=0,x=1;(3)除去1和本身外没有其他约数的正整数是质数,1~20以内的所有质数是2、3、5、7、11、13、17、19.解:(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,那么A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.(2)设方程x 2=x 的所有实数根组成的集合为B,那么A={0,1}.(3)设由1~20以内的所有质数组成的集合为C,那么C={2,3,5,7,11,13,17,19}.点评:本题主要考查集合表示法中的列举法.通过本题可以体会利用集合表示数学内容的简洁性和严谨性,以后我们尽量用集合来表示数学内容.如果一个集合是有限集,并且元素的个数较少时,通常选择列举法表示,其特点是非常显明地表示出了集合中的元素,是常用的表示法;列举法表示集合的步骤:(1)用字母表示集合;(2)明确集合中的元素;(3)把集合中所有元素写在大括号“{}”内,并写成A={……}的形式.变式训练用列举法表示下列集合:(1)所有绝对值等于8的数的集合A;(2)所有绝对值小于8的整数的集合B.答案:(1)A={-8,8};(2)B={-7,-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7}.3.试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合;(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合.活动:先让学生回顾列举法表示集合的步骤,思考描述法的形式,再找学生到黑板上书写.当学生出现错误时,教师指导学生书写过程.用描述法表示集合时,要用数学符号表示集合元素的特征.大于10小于20的所有整数用数学符号可以表示为10<x<20,x∈Z.(重点引导用描述法表示集合)用描述法表示集合时,用一个小写英文字母表示集合中的元素,作为集合中元素的代表符号,找到集合中元素的共同特征,并把共同特征用数学符号来表达,然后写在大括号“{}”内,在大括号内先写上集合中元素的代表符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.在(1)中利用条件中现有元素代表符号x,集合中元素的共同特征就是满足方程x2-2=0.在(2)的条件中没有元素代表符号,故要先设出,用一个小写英文字母表示即可;集合中元素的共同特征有两个:一是大于10小于20(用不等式表示),二是整数(用元素与集合的关系符号“∈”来表示).解:(1)设方程x2-2=0的实根为x,它满足条件x2-2=0,因此,用描述法表示为A={x∈R|x2-2=0}.-,因此,用列举法表示为方程x2-2=0的两个实数根为2,2-}.A={2,2(2)设大于10小于20的整数为x,它满足条件x∈Z,且10<x<20,因此,用描述法表示为B={x∈Z|10<x<20}.大于10小于20的整数有11,12,13,14,15,16,17,18,19,因此,用列举法表示为B={11,12,13,14,15,16,17,18,19}.描述法表示集合的步骤:(1)用字母分别表示集合和元素;(2)用数学符号表达集合元素的共同特征;(3)在大括号内先写上集合中元素的代表符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.并写成A={…|…}的形式.描述法适合表示有无数个元素的集合.注意:当集合中的元素个数较少时,通常用列举法表示,否则用描述法表示.思路21.(1)A={1,3},判断元素3,5和集合A 的关系,并用符号表示.(2)所有素质好的人能否表示为集合?(3)A={2,2,4}表示是否准确?(4)A={太平洋,大西洋},B={大西洋,太平洋}是否表示同一集合?活动:如果学生没有解题思路,让学生思考以下知识:(1)元素与集合的关系及其符号表示;(2)集合元素的性质;(3)两个集合相同的定义.解:(1)根据元素与集合的关系有两种:属于(∈)和不属于(∉),知3属于集合A,即3∈A,5不属于集合A,即5∉A.(2)由于素质好的人标准不可量化,不符合集合元素的确定性,故A 不能表示为集合.(3)表示不准确,不符合集合元素的互异性,应表示为A={2,4}.(4)因其元素相同,A 与B 表示同一集合.变式训练1.数集{3,x,x 2-2x}中,实数x 满足什么条件?解:集合元素的特征说明{3,x,x 2-2x}中元素应满足⎪⎩⎪⎨⎧-≠-≠≠,23,2,322x x x x x x 即⎪⎩⎪⎨⎧≠--≠≠,032,3,322x x x x x 也就是⎪⎩⎪⎨⎧-≠≠≠,1,0,3x x x 即满足x≠-1,0,3. 2.方程ax 2+5x+c=0的解集是{21,31},则a=________,c=_______. 分析:方程ax 2+5x+c=0的解集是{21,31},那么21、31是方程的两根, 即有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∙-=+,3121,53121ac a 得⎩⎨⎧==-1,c -6,a 那么a=-6,c=-1.答案:6 -13.集合A 中的元素由关于x 的方程kx 2-3x+2=0的解构成,其中k ∈R,若A 中仅有一个元素,求k 的值.解:由于A 中元素是关于x 的方程kx 2-3x+2=0(k ∈R)的解,若k=0,则x=32,知A 中有一个元素,符合题设; 若k≠0,则方程为一元二次方程,当Δ=9-8k=0即k=89时,kx 2-3x+2=0有两相等的实数根,此时A 中有一个元素. 综上所述k=0或k=89. 4.2006山东高考,理1定义集合运算:A ⊙B={z|z=xy(x+y),x ∈A,y ∈B},设集合A={0,1},B={2,3},则集合A ⊙B 的所有元素之和为…( )A.0B.6C.12D.18分析:∵x ∈A,∴x=0或x=1.当x=0,y ∈B 时,总有z=0;当x=1时,若x=1,y=2时,有z=6;当x=1,y=3时,有z=12.综上所得,集合A ⊙B 的所有元素之和为0+6+12=18.答案:D注意:①判断元素与此集合的关系时,用列举法表示的集合,只需观察这个元素是否在集合中即可.用符号∈,表示,注意这两个符号的左边写元素,右边写集合,不能互换它们的位置,否则没有意义.②如果有明确的标准来判断元素在集合中,那么这些元素就能构成集合,否则不能构成集合. ③用列举法表示的集合,直接观察它们的元素是否完全相同,如果完全相同,那么这两个集合就相等,否则不相等.2.用列举法表示下列集合:(1)小于5的正奇数组成的集合;(2)能被3整除且大于4小于15的自然数组成的集合;(3)方程x 2-9=0的解组成的集合;(4){15以内的质数}; (5){x|x-36∈Z ,x ∈Z }. 活动:教师指导学生思考列举法的书写格式,并讨论各个集合中的元素.明确各个集合中的元素,写在大括号内即可.提示学生注意:(2)中满足条件的数按从小到大排列时,从第二个数起,每个数比前一个数大3;(4)中除去1和本身外没有其他的约数的正整数是质数;(5)中3-x 是6的约数,6的约数有±1,±2,±3,±6.解:(1)满足题设条件小于5的正奇数有1、3,故用列举法表示为{1,3};(2)能被3整除且大于4小于15的自然数有6、9、12,故用列举法表示为{6,9,12};(3)方程x 2-9=0的解为-3、3,故用列举法表示为{-3,3};(4)15以内的质数有2、3、5、7、11、13,故该集合用列举法表示为{2,3,5,7,11,13};(5)满足x-36∈Z 的x 有3-x=±1、±2、±3、±6,解之,得x=2、4、1、5、0、6、-3、9,故用列举法表示为{2,4,1,5,0,6,-3,9}.变式训练用列举法表示下列集合:(1)x 2-4的一次因式组成的集合;(2){y|y=-x 2-2x+3,x ∈R ,y ∈N };(3)方程x 2+6x+9=0的解集;(4){20以内的质数};(5){(x,y)|x 2+y 2=1,x ∈Z ,y ∈Z };(6){大于0小于3的整数};(7){x ∈R |x 2+5x-14=0};(8){(x,y)|x ∈N 且1≤x<4,y -2x=0};(9){(x,y)|x+y=6,x ∈N ,y ∈N }.思路分析:用列举法表示集合的关键是找出集合中的所有元素,要注意不重不漏,不计次序地用“,”隔开放在大括号内.解:(1)因x2-4=(x-2)(x+2),故符合题意的集合为{x-2,x+2};(2)y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4,即y≤4.又y∈N,∴y=0、1、2、3、4,故{y|y=-x2-2x+3,x∈R,y∈N}={0,1,2,3,4};(3)由x2+6x+9=0得x1=x2=-3,∴方程x2+6x+9=0的解集为{-3};(4){20以内的质数}={2,3,5,7,11,13,17,19};(5)因x∈Z,y∈Z,则x=-1、0、1时,y=0、1、-1,那么{(x,y)|x2+y2=1,x∈Z,y∈Z}={(-1,0),(0,1),(0,-1),(1,0)};(6){大于0小于3的整数}={1,2};(7)因x2+5x-14=0的解为x1=-7,x2=2,则{x∈R|x2+5x-14=0}={-7,2};(8)当x∈N且1≤x<4时,x=1、2、3,此时y=2x,即y=2、4、6,那么{(x,y)|x∈N且1≤x<4,y-2x=0}={(1,2),(2,4),(3,6)};(9){(x,y)|x+y=6,x∈N,y∈N}={(0,6)(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),(6,0)}.点评:本题主要考查集合的列举法表示.列举法适用于元素个数有限个并且较少的集合.用列举法表示集合:先明确集合中的元素,再把元素写在大括号内并用逗号隔开,相同的元素写成一个.3.用描述法分别表示下列集合:(1)二次函数y=x2图象上的点组成的集合;(2)数轴上离原点的距离大于6的点组成的集合;(3)不等式x-7<3的解集.活动:让学生思考用描述法的形式如何表示平面直角坐标系中的点?如何表示数轴上的点?如何表示不等式的解?学生板书,教师在其他学生中间巡视,及时帮助思维遇到障碍的同学.必要时,教师可提示学生:(1)集合中的元素是点,它是坐标平面内的点,集合元素代表符号用有序实数对(x,y)来表示,其特征是满足y=x2;(2)集合中元素是点,而数轴上的点可以用其坐标表示,其坐标是一个实数,集合元素代表符号用x来表示,其特征是对应的实数绝对值大于6;(3)集合中的元素是实数,集合元素代表符号用x来表示,把不等式化为x<a的形式,则这些实数的特征是满足x<a.解:(1)二次函数y=x2上的点(x,y)的坐标满足y=x2,则二次函数y=x2图象上的点组成的集合表示为{(x,y)|y=x2};(2)数轴上离原点的距离大于6的点组成的集合等于绝对值大于6的实数组成的集合,则数轴上离原点的距离大于6的点组成的集合表示为{x∈R||x|>6};(3)不等式x-7<3的解是x<10,则不等式x-7<3的解集表示为{x|x<10}.点评:本题主要考查集合的描述法表示.描述法适用于元素个数是有限个并且较多或无限个的集合.用描述法表示集合时,集合元素的代表符号不能随便设,点集的元素代表符号是(x,y),数集的元素代表符号常用x.集合中元素的公共特征属性可以用文字直接表述,最好用数学符号表示,必须抓住其实质.变式训练用描述法表示下列集合:(1)方程2x+y=5的解集;(2)小于10的所有非负整数的集合;(3)方程ax+by=0(ab≠0)的解;(4)数轴上离开原点的距离大于3的点的集合;(5)平面直角坐标系中第Ⅱ、Ⅳ象限点的集合;(6)方程组⎩⎨⎧==+1y -x 1,y x 的解的集合; (7){1,3,5,7,…};(8)x 轴上所有点的集合;(9)非负偶数;(10)能被3整除的整数.解:(1){(x,y)|2x+y=5};(2){x|0≤x<10,x ∈Z };(3){(x,y)|ax+by=0(ab≠0)};(4){x||x|>3};(5){(x,y)|xy<0};(6){(x,y)|⎩⎨⎧==+1y -x 1y x }; (7){x|x=2k-1,k ∈N *};(8){(x,y)|x ∈R ,y=0};(9){x|x=2k,k ∈N };(10){x|x=3k,k ∈Z }.知能训练课本P 5练习1、2.【补充练习】1.下列对象能否组成集合:(1)数组1、3、5、7;(2)到两定点距离的和等于两定点间距离的点;(3)满足3x-2>x+3的全体实数;(4)所有直角三角形;(5)美国NBA 的著名篮球明星;(6)所有绝对值等于6的数;(7)所有绝对值小于3的整数;(8)中国男子足球队中技术很差的队员;(9)参加2008年奥运会的中国代表团成员.答案:(1)(2)(3)(4)(6)(7)(9)能组成集合,(5)(8)不能组成集合.2.(口答)说出下面集合中的元素:(1){大于3小于11的偶数};(2){平方等于1的数};(3){15的正约数}.答案:(1)其元素为4,6,8,10;(2)其元素为-1,1;(3)其元素为1,3,5,15.3.用符号∈或∉填空:(1)1______N ,0______N ,-3______N ,0.5______N ,2______N ;(2)1______Z ,0______Z ,-3______Z ,0.5______Z ,2______Z ;(3)1______Q ,0______Q ,-3______Q ,0.5______Q ,2______Q ;(4)1______R ,0______R ,-3______R ,0.5______R ,2______R .答案:(1)∈ ∈ ∉ ∉ ∉(2)∈ ∈ ∈ ∉ ∉(3)∈ ∈ ∈ ∈ ∉(4)∈ ∈ ∈ ∈ ∈4.判断正误:(1)所有属于N 的元素都属于N *. ( )(2)所有属于N 的元素都属于Z . ( )(3)所有不属于N *的数都不属于Z . ( )(4)所有不属于Q 的实数都属于R . ( )(5)不属于N 的数不能使方程4x=8成立. ( )答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√5.分别用列举法、描述法表示方程组⎩⎨⎧==+273y -2x 2,y 3x 的解集.解:因⎩⎨⎧==+273y -2x 2,y 3x 的解为⎩⎨⎧==-7.y 3,x 用描述法表示该集合为{(x,y)|⎩⎨⎧==+273y -2x 2y 3x }; 用列举法表示该集合为{(3,-7)}.拓展提升问题:集合A={x|x=a+2b,a ∈Z ,b ∈Z },判断下列元素x=0、121-、231-与集合A 之间的关系.活动:学生先思考元素与集合之间有什么关系,书写过程,将元素x 化为a+2b 的形式,再判断a 、b 是否为整数.描述法表示集合的优点是突出显示了集合元素的特征,那么判断一个元素是否属于集合时,转化为判断这个元素是否满足集合元素的特征即可.解:由于x=a+b 2,a ∈Z ,b ∈Z ,∴当a=b=0时,x=0.∴0∈A. 又121-=2+1=1+2,当a=b=1时,a+b 2=1+2,∴121-∈A. 又231-=3+2,当a=3,b=1时,a+b 2=3+2,而3∉Z, ∴231-∉A.∴0∈A,121-∈A,231-∉A.点评:本题考查集合的描述法表示以及元素与集合间的关系.课堂小结本节学习了:(1)集合的概念;(2)集合的表示法;(3)利用列举法和描述法表示集合的步骤. 作业课本P 11习题1.1A 组2、3、4.设计感想集合语言是现代数学的基本语言,在高中数学课程中,它也是学习、掌握和使用数学语言的基础.由于集合的概念较难理解,因此设计时采用渐进式学习,而集合的列举法和描述法的形式比较容易接受,在设计时注重让学生自己学习,重点引导学生学习这两种方法的应用.同时通过解决一系列具体问题,使学生自己体会到集合各种表示法的优缺点;针对不同问题,能选用合适集合表示法.在练习过程中熟练掌握集合语言与自然语言的转换.教师在教学过程中时时监控,对学生不可能解决的问题,如集合常见表示法的写法,常见数集及其记法应直接给出,以避免出现不必要的混乱.对学生解题过程中遇到的困难给予适当点拨.引导学生养成良好学习习惯,最大限度地挖掘学生的学习潜力是我们教师的奋斗目标.。
人教新课标版数学高一-高中数学必修1导学案 1.1.1集合的含义与表示
1.1.1 集合的含义与表示学生学案(生)学生练习:用符号∈或∉填空:1 N ,0 N, -3 N, 0.5 N, 2N1 Z , 0 Z, -3 Z, 0.5 Z, 2Z,1 Q , 0 Q, -3 Q, 0.5 Q,1 R , 0 R, -3 R, 0.5 R,例题讲解:例1:下列所给对象不能构成集合的是________.(1)高一数学课本中所有的难题;(2)某一班级16岁以下的学生;(3)某中学的大个子;(4)某学校身高超过1.80米的学生;(5)1,2,3,1.变式训练1:(1)(课本P3的思考题)判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由:1)大于3小于11的偶数;2)我国的小河流。
(2)在数集{2x,x2-x}中,实数x的取值范围是____________产例2(课本P3例1)用列举法表示下列集合:(1)小于10的所有自然数组成的集合;(2)方程x==x的所有实数根组成的集合;(3)由1~20以内的所有素数组成的集合。
变式训练2:用列举法表示下列集合:(1)所有绝对值等于8的数的集合A;(2)所有绝对值小于8的整数的集合B。
例3(课本P4例2)试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合;(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合变式训练3:(课本P5练习NO:2)例4:(tb0100305):下面一组集合中各个集合的意义是否相同?为什么?{1,5} ;{(1,5)};{5,1};{(5,1)}变式训练4:(1)下面一组集合各个集合的意义是否相同?为什么?2R{|}x y x==,2S{(,)|}==x y y xQ y y x{}P y x==,2{|}==,2(2)用列举法表示集合{ (x,y)|x ∈{1,2},y∈{1,2,3}}布置作业:A组:1、(课本P11习题1.1A组NO:1)(做在课本上)2、(课本P11习题1.1A组NO:2)(做在课本上)3、(课本P11习题1.1A组NO:3)4、(课本P11习题1.1A组NO:4)5、(tb0300202):已知集合M={a,b,c}中的三个元素可构成三角形的三边长,那么∆ABC一定不是()。
1高中数学必修1精品教案:1.1.1集合的含义与表示 导学案
第一章 集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示【学习目标】(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;(2)知道常用数集及其专用记号;(3)了解集合中元素的确定性.互异性.无序性;(4)会用集合语言表示有关数学对象;【预习指导】对象:我们可以感觉到的客观存在以及我们思想中的事物或抽象符号,都可以称作对象.阅读教材,并思考下列问题:(1)有哪些概念?(2)有哪些符号?(3)集合中元素的特性是什么?(4)如何给集合分类?【课堂探究】一、问题1:(1)1—20以内的所有质数;(2)我国古代的四大发明;(3)所有的安理会常任理事国;(4)所有的正方形;(5)海南省在2004年9月之前建成的所有立交桥;(6)到一个角的两边距离相等的所有的点;(7)方程2560x x -+=的所有实数根;(8)不等式30x ->的所有解;(9)国兴中学2004年9月入学的高一学生的全体.观察上面的例子,指出这些实例的共同特征是什么?(分组讨论,得出集合的概念)问题2:你还能给出一些集合的例子吗?(学生自己举例子,得出集合元素的特性)二、1、任意给定一个对象和一个集合,它们之间有什么关系?用符合如何表示?2、常用的数集(自然数集、整数集、正整数集、有理数集、实数集)的专用符号你记住了吗?3、要表示一个集合共有几种方式?4、试比较自然语言、列举法和描述法在表示集合时,各自有什么特点?适用的对象是什么?5、如何根据问题选择适当的集合表示法?【课堂练习】1. 下列说法正确的是 ( )A.{}1,2,{}2,1是两个集合B.{}(0,2)中有两个元素C.6|x Q N x ⎧⎫∈∈⎨⎬⎩⎭是有限集 D.{}2|20x Q x x ∈++=且是空集 2.将集合{}|33x x x N -≤≤∈且用列举法表示正确的是 ( )A.{}3,2,1,0,1,2,3--- B.{}2,1,0,1,2--C.{}0,1,2,3 D.{}1,2,33.{},0.3,0,00R Q N +∉∈∈其中正确的个数是( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个4.方程组25x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集用列举法表示为____________. 5.已知集合A={}20,1,x x -则x 在实数范围内不能取哪些值___________.6.(创新题)已知集合{},,S a b c =中的三个元素是ABC ∆的三边长,那么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【尝试总结】1.本节课我们学习过哪些知识内容?2.选择集合的表示法时应注意些什么?【达标检测】一、选择题1.下列元素与集合的关系中正确的是( ) A.N ∈21 B.2∈{x ∈R|x ≥3} C.|-3|∉N* D.-3.2∉Q2.给出下列四个命题:(1)很小的实数可以构成集合;(2)集合{y |y =x 2-1}与集合{(x ,y )|y =x 2-1}是同一个集合; (3)1,23,46,21-,0.5这些数字组成的集合有5个元素; (4)集合{(x ,y )|xy ≤0,x ,y ∈R}是指第二象限或第四象限内的点的集合.以上命题中,正确命题的个数是( )A.0B.1C.2D.33.下列集合中表示同一集合的是( )A.M={(3,2)},N={(2,3)}B. M={3,2},N={(2,3)}C.M={(x ,y )|x +y =1},N={y |x +y =1}D.M={1,2},N={2,1}4.已知x ∈N ,则方程220x x +-=的解集为( )A.{x |x =-2}B. {x |x =1或x =-2}C. {x |x =1}D.∅ 5.已知集合M={m ∈N|8-m ∈N},则集合M 中元素个数是( )A.6B.7C.8D.9二、填空题6.用符号“∈”或“∉”填空:0_______N ,5______N ,16______N .7.用列举法表示A={y |y =x 2+1,-2≤x ≤2,x ∈Z}为_______________.8.用描述法表示集合“方程x 2-2x +3=0的解集”为_____________.9.集合{x |x >3}与集合{t|t >3}是否表示同一集合?________10.已知集合P={x |2<x <a ,x ∈N},已知集合P 中恰有3个元素,则整数a =_________.三、解答题11.已知集合A={0,1,2},集合B={x |x =ab ,a ∈A ,b ∈A}.(1)用列举法写出集合B ;(2)判断集合B 的元素和集合A 的关系.12.已知集合{1,a ,b }与{-1,-b ,1}是同一集合,求实数a 、b 的值.13.(探究题)下面三个集合:①{}2|2x y x =-,②{}2|2y y x =-,③{}2(,)|2x y y x =-(1)它们是不是相同的集合?(2)试用文字语言叙述各集合的含义.附: 集合论的诞生集合论是德国著名数学家康托尔于19世纪末创立的.十七世纪数学中出现了一门新的分支:微积分.在之后的一二百年中这一崭新学科获得了飞速发展并结出了丰硕成果.其推进速度之快使人来不及检查和巩固它的理论基础.十九世纪初,许多迫切问题得到解决后,出现了一场重建数学基础的运动.正是在这场运动中,康托尔开始探讨了前人从未碰过的实数点集,这是集合论研究的开端.到1874年康托尔开始一般地提出“集合”的概念.他对集合所下的定义是:把若干确定的有区别的(不论是具体的或抽象的)事物合并起来,看作一个整体,就称为一个集合,其中各事物称为该集合的元素.人们把康托尔于1873年12月7日给戴德金的信中最早提出集合论思想的那一天定为集合论诞生日.康托尔的不朽功绩前苏联数学家柯尔莫戈洛夫评价康托尔的工作时说:“康托尔的不朽功绩在于他向无穷的冒险迈进”.因而只有当我们了解了康托尔在对无穷的研究中究竟做出了些什么结论后才会真正明白他工作的价值之所在和众多反对之声之由来.数学与无穷有着不解之缘,但在研究无穷的道路上却布满了陷阱.因为这一原因,在数学发展的历程中,数学家们始终以一种怀疑的眼光看待无穷,并尽可能回避这一概念.但试图把握无限的康托尔却勇敢地踏上了这条充满陷阱的不归路.他把无穷集这一词汇引入数学,从而进入了一片未开垦的处女地,开辟出一个奇妙无比的新世界.对无穷集的研究使他打开了“无限”这一数学上的潘多拉盒子.下面就让我们来看一下盒子打开后他释放出的是什么.“我们把全体自然数组成的集合简称作自然数集,用字母N来表示.”学过集合那一章后,同学们应该对这句话不会感到陌生.但同学们在接受这句话时根本无法想到当年康托尔如此做时是在进行一项更新无穷观念的工作.在此以前数学家们只是把无限看作永远在延伸着的,一种变化着成长着的东西来解释.无限永远处在构造中,永远完成不了,是潜在的,而不是实在.这种关于无穷的观念在数学上被称为潜无限.十八世纪数学王子高斯就持这种观点.用他的话说,就是“……我反对将无穷量作为一个实体,这在数学中是从来不允许的.所谓无穷,只是一种说话的方式……”而当康托尔把全体自然数看作一个集合时,他是把无限的整体作为了一个构造完成了的东西,这样他就肯定了作为完成整体的无穷,这种观念在数学上称为实无限思想.由于潜无限思想在微积分的基础重建中已经获得了全面胜利,康托尔的实无限思想在当时遭到一些数学家的批评与攻击是无足为怪的.然而康托尔并未就此止步,他以完全前所未有的方式,继续正面探讨无穷.他在实无限观念基础上进一步得出一系列结论,创立了令人振奋的、意义十分深远的理论.这一理论使人们真正进入了一个难以捉摸的奇特的无限世界.最能显示出他独创性的是他对无穷集元素个数问题的研究.他提出用一一对应准则来比较无穷集元素的个数.他把元素间能建立一一对应的集合称为个数相同,用他自己的概念是等势.由于一个无穷集可以与它的真子集建立一一对应――例如同学们很容易发现自然数集与正偶数集之间存在着一一对应关系――也就是说无穷集可以与它的真子集等势,即具有相同的个数.这与传统观念“全体大于部分”相矛盾.而康托尔认为这恰恰是无穷集的特征.在此意义上,自然数集与正偶数集具有了相同的个数,他将其称为可数集.又可容易地证明有理数集与自然数集等势,因而有理数集也是可数集.后来当他又证明了代数数[注]集合也是可数集时,一个很自然的想法是无穷集是清一色的,都是可数集.但出乎意料的是,他在1873年证明了实数集的势大于自然数集.这不但意味着无理数远远多于有理数,而且显然庞大的代数数与超越数相比而言也只成了沧海一粟,如同有人描述的那样:“点缀在平面上的代数数犹如夜空中的繁星;而沉沉的夜空则由超越数构成.”而当他得出这一结论时,人们所能找到的超越数尚仅有一两个而已.这是何等令人震惊的结果!然而,事情并未终结.魔盒一经打开就无法再合上,盒中所释放出的也不再限于可数集这一个无穷数的怪物.从上述结论中康托尔意识到无穷集之间存在着差别,有着不同的数量级,可分为不同的层次.他所要做的下一步工作是证明在所有的无穷集之间还存在着无穷多个层次.他取得了成功,并且根据无穷性有无穷种的学说,对各种不同的无穷大建立了一个完整的序列,他称为“超限数”.他用希伯莱字母表中第一个字母“阿列夫”来表示超限数的精灵,最终他建立了关于无限的所谓阿列夫谱系,它可以无限延长下去.就这样他创造了一种新的超限数理论,描绘出一幅无限王国的完整图景.可以想见这种至今让我们还感到有些异想天开的结论在当时会如何震动数学家们的心灵了.毫不夸张地讲,康托尔的关于无穷的这些理论,引起了反对派的不绝于耳的喧嚣.他们大叫大喊地反对他的理论.有人嘲笑集合论是一种“疾病”,有人嘲讽超限数是“雾中之雾”,称“康托尔走进了超限数的地狱”.作为对传统观念的一次大革新,由于他开创了一片全新的领域,提出又回答了前人不曾想到的问题,他的理论受到激烈地批驳是正常的.当回头看这段历史时,或许我们可以把对他的反对看作是对他真正具有独创性成果的一种褒扬吧.公理化集合论的建立集合论提出伊始,曾遭到许多数学家的激烈反对,康托尔本人一度成为这一激烈论争的牺牲品.在猛烈的攻击下与过度的用脑思考中,他得了精神分裂症,几次陷于精神崩溃.然而集合论前后经历二十余年,最终获得了世界公认.到二十世纪初集合论已得到数学家们的赞同.数学家们为一切数学成果都可建立在集合论基础上的前景而陶醉了.他们乐观地认为从算术公理系统出发,借助集合论的概念,便可以建造起整个数学的大厦.在1900年第二次国际数学大会上,著名数学家庞加莱就曾兴高采烈地宣布“……数学已被算术化了.今天,我们可以说绝对的严格已经达到了.”然而这种自得的情绪并没能持续多久.不久,集合论是有漏洞的消息迅速传遍了数学界.这就是1902年罗素得出的罗素悖论.罗素构造了一个所有不属于自身(即不包含自身作为元素)的集合R .现在问R 是否属于R ?如果R 属于R ,则R 满足R 的定义,因此R 不应属于自身,即R 不属于R ;另一方面,如果R 不属于R ,则R 不满足R 的定义,因此R 应属于自身,即R 属于R .这样,不论何种情况都存在着矛盾.这一仅涉及集合与属于两个最基本概念的悖论如此简单明了以致根本留不下为集合论漏洞辩解的余地.绝对严密的数学陷入了自相矛盾之中.这就是数学史上的第三次数学危机.危机产生后,众多数学家投入到解决危机的工作中去.1908年,策梅罗提出公理化集合论,后经改进形成无矛盾的集合论公理系统,简称ZF 公理系统.原本直观的集合概念被建立在严格的公理基础之上,从而避免了悖论的出现.这就是集合论发展的第二个阶段:公理化集合论.与此相对应,在1908年以前由康托尔创立的集合论被称为朴素集合论.公理化集合论是对朴素集合论的严格处理.它保留了朴素集合论的有价值的成果并消除了其可能存在的悖论,因而较圆满地解决了第三次数学危机.公理化集合论的建立,标志着著名数学家希耳伯特所表述的一种激情的胜利,他大声疾呼:没有人能把我们从康托尔为我们创造的乐园中赶出去.从康托尔提出集合论至今,时间已经过去了一百多年,在这一段时间里,数学又发生了极其巨大的变化,包括对上述经典集合论作出进一步发展的模糊集合论的出现等等.而这一切都是与康托尔的开拓性工作分不开的.因而当现在回头去看康托尔的贡献时,我们仍然可以引用当时著名数学家对他的集合论的评价作为我们的总结.它是对无限最深刻的洞察,它是数学天才的最优秀作品,是人类纯智力活动的最高成就之一.超限算术是数学思想的最惊人的产物,在纯粹理性的范畴中人类活动的最美的表现之一.这个成就可能是这个时代所能夸耀的最伟大的工作.康托尔的无穷集合论是过去两千五百年中对数学的最令人不安的独创性贡献之一. 注:整系数一元n 次方程的根,叫代数数.如一切有理数是代数数.大量无理数也是代数数.如根号2.因为它是方程x 2-2=0的根.实数中不是代数数的数称为超越数.相比之下,超越数很难得到.第一个超越数是刘维尔于1844年给出的.关于π是超越数的证明在康托尔的研究后十年才问世.1.1.1集合的含义与表示【课堂练习】1.D 2. C 3.B 4. 73,22⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭ 5. x ≠ 6.D 【达标检测】选择题 1-5 BADCC填空题 6. ∈ ∉ ∈ 7. {}2,4,5 8. {}2|230x x x -+= 9.是 10. 6解答题11.}4,2,1,0{=B 集合A 中的元素都在集合B 中。
高一数学1.1集合的含义
1.1.1集合的含义与表示预习案姓名:班级:预习目标:3.Q) A.0 B.1 C.-1 D.0或14.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)由1,1,2,3组成的集合可用列举法表示为{1,1,2,3}.()(2)集合{(1,2)}中的元素是1和2.( )(3)集合A ={x |x -1=0}与集合B ={1}表示同一个集合.( )5.方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,x -y =-3的解集是( )A .(-1,2)B .(1,-2)C .{(-1,2)}D .{(1,-2)}6.不等式x -3<2且x ∈N *的解集用列举法可表示为( )A .{0,1,2,3,4}B .{1,2,3,4}C .{0,1,2,3,4,5}D .{1,2,3,4,5}7.不等式4x -5<7的解集为________.课堂案题型一:集合含义[例1] 考察下列每组对象,能构成一个集合的是( )①某校高一年级成绩优秀的学生;②直角坐标系中横、纵坐标相等的点; ③不小于3的自然数;④2016年第31届奥运会金牌获得者. [活学活用]1.给出下列说法:①中国的所有直辖市可以构成一个集合;②高一(1)班较胖的同学可以构成一个集合;③正偶数的全体可以构成一个集合;④大于2 011且小于2 016的所有整数不能构成集合.其中正确的有________.(填序号) 题型二:元素与集合的关系[例2] (1)下列关系中,正确的有( ) ①12∈R ;② 2∉Q ;③|-3|∈N ;④|-3|∈Q.A .1个B .2个C .3个D .4个(2)集合A中的元素x满足63-x∈N,x∈N,则集合A中的元素为________.[活学活用]2.已知集合A中有四个元素0,1,2,3,集合B中有三个元素0,1,2,且元素a∈A,a∉B,则a的值为()A.0 B.1 C.2 D.33.用适当的符号填空:已知A={x|x=3k+2,k∈Z},B={x|x=6m-1,m∈Z},则有:17________A;-5________A;17________B.[例3]已知集合A含有两个元素a和a2,若1∈A,则实数a的值为________.[一题多变]1.[变条件]本例若将条件“1∈A”改为“2∈A”,其他条件不变,求实数a的值.2.[变条件]本例若去掉条件“1∈A”,其他条件不变,则实数a的取值范围是什么?3.[变条件]已知集合A含有两个元素1和a2,若“a∈A”,求实数a的值.题型三集合表示法[例4]用描述法表示下列集合:(1)被3除余1的正整数的集合;(2)坐标平面内第一象限的点的集合;(3)偶数集.[活学活用]1.用符号“∈”或“∉”填空:(1)A={x|x2-x=0},则1________A,-1________A;(2)(1,2)________{(x,y)|y=x +1}.2.用适当的方法表示下列集合:(1)已知集合P={x|x=2n,0≤n≤2且n∈N};(2)抛物线y=x2-2x与x轴的公共点的集合;(3)直线y=x上去掉原点的点的集合.[例5](1)若集合A={x∈R|ax2+2x+1=0,a∈R}中只有一个元素,则a=() A.1 B.2 C.0 D.0或1(2)设12∈⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x⎪⎪x2-ax-52=0,则集合⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x⎪⎪x2-192x-a=0中所有元素之积为________.a4.已知M中有三个元素可以作为某一个三角形的边长,则此三角形一定不是() A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形5.下列集合中,不同于另外三个集合的是()A.{x|x=1} B.{x|x2=1} C.{1} D.{y|(y-1)2=0} 6.已知M={x|x-1<2},那么()A.2∈M,-2∈M B.2∈M,-2∉M C.2∉M,-2∉M D.2∉M,-2∈M7.方程组⎩⎨⎧x +y =1,x 2-y 2=9的解集是( )A .(-5,4)B .(5,-4)C .{(-5,4)}D .{(5,-4)} 8.已知集合A 是由偶数组成的,集合B 是由奇数组成的,若a ∈A ,b ∈B ,则a +b ________A ,ab ________A .(填∈或∉).9.已知集合A 中含有两个元素x ,y ,集合B 中含有两个元素0,x 2,若A =B ,求实数x ,y 的值.A B ,5.已知集合A ={(x ,y )|y =2x +1},B ={(x ,y )|y =x +3},若(x 0,y 0)∈A ,(x 0,y 0)∈B ,则(x 0,y 0)的值为________.6.不等式x -a ≥0的解集为A ,若3∉A ,则实数a 的取值范围是________. 7.若集合A 中含有三个元素a -3,2a -1,a 2-4,且-3∈A ,则实数a 的值为________.8.已知集合A ={x |ax 2-3x -4=0,x ∈R},若A 中至多有一个元素,求实数a 的取值范围.9.集合A中共有3个元素-4,2a-1,a2,集合B中也共有3个元素9,a-5,1-a,现知9∈A且集合B中再没有其他元素属于A,能否根据上述条件求出实数a的值?若能,则求出a的值,若不能,则说明理由.。
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课堂练习:
例 1.(口答)说出下面集合中的元素.
(1){大于 3 小于 11 的偶数}
(2){平方等于 1 的数}
(3){15 的正约数}
(4)偶数的集合
变 1:被 3 整除的数的集合
变 2,用集合表示直线 y=2x+1 上所有的点
例 2.求不等式 2x-3>3 的解集
1
例 3.
判断正误: ( ( ( ( ( ( ) ) ) ) ) )
1 1 5.方程 ax2+5x+c=0 的解集是{ , },则 a=_______,c=_______. 2 3 6.集合 A 的元素是由 x=a+b 2 (a∈ Z,b∈ Z)组成,判断下列元素 x 与集合 A 之间的关系:0, 1 1 , . 2-1 3- 2
7. 小 于 或 等 于 x 的 最 大 整 数 与 不 小 于 x 的 最 小 整 数 之 和 是 15 , 则 x∈ ____________.
课后反思:
4
5
) B.高中数学的所有难题 1 D.函数 y= 图象上所有的点 x
B.爱好飞机的一些人 D.某校某班某一天所有课程
3..集合 A 的元素由 kx2-3x+2=0 的解构成,其中 k∈ R,若 A 中的元素至多 有一个,求 k 值的范围.
4..若 x∈ R,则{3,x,x2-2x}中的元素 x 应满足什么条件?
(1)所有在 N 中的元素都在 N*中 (2)所有在 N 中的元素都在 Z 中 (3)所有不在 N*中的数都不在 Z 中 (4)所有不在 Q 中的实数都在 R 中 (5)由既在 R 中又在 N 中的数组成的集合中一定包含数 0 (6)不在 N 中的数不能使方程 4x=8 成立
课时小结:
1.集合的概念中, “某些指定的对象”, 可以是任意的具体确定的事物, 例如数、 式、点、形、物等. 2.集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性,要能熟练运用之.
课题:—— 集合的含义与表示
学习目标:
姓名:
备 注
使学生掌握集合的概念和性质,集合的元素特征,有关数的集合;培养 学生的思维能力,提高学生理解掌握概念的能力;培养学生认识事物的能力。
课前预习:
1. 集合定义: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 的每一个对象称为该集合的元素,简称元。 2. 集合元素的性质:确定性、互异性、无序性。 3. 集合的表示法:列举法、描述法。 4. 集合的相等如果两个所含的元素完全相同,那么称这两个集合相等。 5. 集合根据元素个数分类:有限集、无限集、空集( )
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课堂检测
Байду номын сангаас
——集合的含义与表示
姓名:
1: (1)A={1,3},问 3,5 哪个是 A 的元素?
(2)A={所有素质好的人}能否表示为集合?
(3)A={2,2,4}表示是否准确?
(4)A={太平洋,大西洋},B={大西洋,太平洋}是否表示为同一集合?
2.用符号∈ 或 填空 1 N 1 Z 1 Q 1 R 3:用集合符号表示下列集合,并写出集合中的元素: (1)所有绝对值等于 8 的数的集合 A R 0 R -3 R 0.5 R 2 Q 0 Q -3 Q 0.5 Q 2 Z 0 Z -3 Z 0.5 Z 2 N 0 N -3 N 0.5 N 2
(2)所有绝对值小于 8 的整数的集合 B
(3)直角坐标系中第二象限的点组成的集合
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课后检测:集合的含义与表示
1.下列各组对象不能形成 集合的是( .... A.大于 6 的所有整数 C.被 3 除余 2 的所有整数 2.下列条件能形成集合的是( A.充分小的负数全体 C.某班本学期视力较差的同学 )