教案1.1.1集合的含义与表示(word版,附答案)
1.1.1 集合的含义及其表示教案
§1.1.1 集合的含义及其表示一、教学目标(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的理解集合“属于”关系;初步了解属于关系和集合相等的意义(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)熟记有关数集,培养学生认识事物的能力二、教学重点集合的基本概念与表示方法;三、教学难点运用集合的两种常用表示方法——列举法与描述法,正确表示一些简单的集合;四、教学过程1、创设情境,引入新课在小学和初中我们已经接触了一些集合,例如自然数的集合,有理数的集合,不等式x-7<3的解的集合,到一个定点的距离的定长的集合(即圆),到一条线段的两个端点距离相等的点的集合(即这条线段的垂直平分线)……那么集合的含义是什么呢?我们再来看看下面的一些例子:(1)1~20以内的所有质数(2)2010年4月1日之前与我国建立外交关系的所有国家(2)所有的正方形(3)高一<2>班的学生在上数学课(4)方程x2+3x-2=0的所有实数解上面这些例子有什么共同的特征?2、推进新课(1)元素与集合的概念:一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集)。
(2)集合的性质○1确定性:按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,不能模棱两可。
○2互异性:集合中的元素必须是互不相同的(即没有重复现象),相同的元素在集合中只能算作一个。
○3无序性:集合中的元素间是无次序关系的。
(3)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。
练习: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。
2.说出集合A={a,b,c}和集合B={b, a,c}的关系。
(4)集合与元素的表示:集合通常用大括号或大写的拉丁字母表示,如{1,2,3,4,5}与{高一(2)班的所有学生},又如A、B、C、P、Q……元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、p、q……如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作a∈A。
教学设计2:1.1.1集合的概念
§1.1.1集合的概念一. 教学目标:1.知识与技能(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;(5)培养学生抽象概括的能力.2. 过程与方法(1)让学生经历从集合实例中抽象概括出集合共同特征的过程,感知集合的含义.(2)让学生归纳整理本节所学知识.3. 情感.态度与价值观使学生感受到学习集合的必要性,增强学习的积极性.二. 教学重点.难点重点:集合的含义与表示方法.难点:表示法的恰当选择.三. 学法与教学用具1. 学法:学生通过阅读教材,自主学习.思考.交流.讨论和概括,从而更好地完成本节课的教学目标.2. 教学用具:投影仪.四. 教学思路(一)创设情景,揭示课题1.教师首先提出问题: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. 与此同时,教师对学生的活动给予评价.2.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.(二)研探新知1.教师利用多媒体设备向学生投影出下面9个实例:(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.2.教师组织学生分组讨论:这9个实例的共同特征是什么?3.每个小组选出——位同学发表本组的讨论结果,在此基础上,师生共同概括出9个实例的特征,并给出集合的含义.一般地,指定的某些对象的全体称为集合(简称为集).集合中的每个对象叫作这个集合的元素.4.教师指出:集合常用大写字母A ,B ,C ,D ,…表示,元素常用小写字母,,,a b c d …表示.(三)质疑答辩,排难解惑,发展思维1.教师引导学生阅读教材中的相关内容,思考:集合中元素有什么特点?并注意个别辅导,解答学生疑难.使学生明确集合元素的三大特性,即:确定性.互异性和无序性.只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合相等.2.教师组织引导学生思考以下问题: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.让学生充分发表自己的见解.3. 让学生自己举出一些能够构成集合的例子以及不能构成集合的例子,并说明理由.教师对学生的学习活动给予及时的评价.4.教师提出问题,让学生思考(1)如果用A 表示高—(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?由此引导学生得出元素与集合的关系有两种:属于和不属于.如果a 是集合A 的元素,就说a 属于集合A ,记作a A ∈.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)如果用A 表示“所有的安理会常任理事国”组成的集合,则中国.日本与集合A 的关系分别是什么?请用数学符号分别表示.(3)让学生完成教材第6页练习第1题.5.教师引导学生回忆数集扩充过程,然后阅读教材中的相交内容,写出常用数集的记号.并让学生完成习题1.1A 组第1题.6.教师引导学生阅读教材中的相关内容,并思考.讨论下列问题:(1)要表示一个集合共有几种方式?(2)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?(3)如何根据问题选择适当的集合表示法?使学生弄清楚三种表示方式的优缺点和体会它们存在的必要性和适用对象。
集合的含义与表示教案
集合的含义与表示教案第一章:集合的基本概念1.1 集合的定义引导学生理解集合的概念,了解集合是由一些确定的、互不相同的对象组成的整体。
通过举例说明集合的表示方法,如用大括号{}括起来的一组元素。
1.2 集合的元素解释集合中的元素是指构成集合的各个对象。
强调元素的唯一性和确定性。
1.3 集合的表示方法介绍集合的表示方法,包括列举法和描述法。
举例说明如何用列举法表示集合,以及如何用描述法表示集合。
第二章:集合的运算2.1 集合的并集解释并集的定义,即两个集合中所有元素的集合。
引导学生了解并集的表示方法,如A∪B。
2.2 集合的交集解释交集的定义,即两个集合中共有元素的集合。
引导学生了解交集的表示方法,如A∩B。
2.3 集合的补集解释补集的定义,即在全集U中不属于集合A的元素的集合。
引导学生了解补集的表示方法,如A'。
第三章:集合的性质3.1 集合的互异性强调集合中元素的唯一性,即集合中的元素不重复。
通过举例说明如何判断集合中元素的互异性。
3.2 集合的确定性解释集合的确定性,即集合中的元素是明确指定的。
强调集合中的元素是确定的,不会有歧义。
3.3 集合的无序性解释集合的无序性,即集合中元素的顺序无关紧要。
强调集合中的元素无论顺序如何排列,其表示的集合是相同的。
第四章:集合的例子4.1 自然数集合介绍自然数集合N,包括0和所有正整数。
解释自然数集合的性质,如无限性和递增性。
4.2 整数集合介绍整数集合Z,包括所有正整数、0和所有负整数。
解释整数集合的性质,如无限性和对称性。
4.3 实数集合介绍实数集合R,包括所有有理数和无理数。
解释实数集合的性质,如无限性和连续性。
第五章:集合的应用5.1 集合在数学中的应用强调集合在数学中的基础作用,如解决方程、不等式等问题。
通过举例说明集合在数学中的应用。
5.2 集合在科学中的应用解释集合在科学中的作用,如分类和归纳。
举例说明集合在科学研究中的应用。
5.3 集合在生活中的应用强调集合在日常生活中的应用,如购物时的商品分类、旅行时的景点选择等。
高中数学 1.1.1 集合的含义与表示教案 新人教A版必修1最新修正版
1.1.1集合的含义与表示(第一课时)教学目标:1.理解集合的含义。
2.了解元素与集合的表示方法及相互关系。
3.熟记有关数集的专用符号。
4.培养学生认识事物的能力。
教学重点:集合含义教学难点:集合含义的理解教学方法:尝试指导法教学过程:引入问题(I)提出问题问题1:班级有20名男生,16名女生,问班级一共多少人?问题2:某次运动会上,班级有20人参加田赛,16人参加径赛,问一共多少人参加比赛?讨论问题:按小组讨论。
归纳总结:问题2已无法用学过的知识加以解释,这是与集合有关的问题,因此需用集合的语言加以描述(板书标题)。
复习问题问题3:在小学和初中我们学过哪些集合?(数集,点集)(如自然数的集合,有x-<的解的集合,到一个定点的距离等于定长的点的集合,到一理数的集合,不等式73条线段的两个端点距离相等的点的集合等等)。
(II)讲授新课1.集合含义通过以上实例,指出:(1)含义:一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set)(简称为集)。
说明:在初中几何中,点,线,面都是原始的,不定义的概念,同样集合也是原始的,不定义的概念,只可描述,不可定义。
(2)表示方法:集合通常用大括号{ }或大写的拉丁字母A,B,C…表示,而元素用小写的拉丁字母a,b,c…表示。
问题4:由此上述例中集合的元素分别是什么?(1)确定性:设A是一个给定的集合,a是某一具体的对象,则a或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种而且只有一种成立。
如:“地球上的四大洋”(太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋)“中国古代四大发明”(造纸,印刷,火药,指南针)可以构成集合,其元素具有确定性;而“比较大的数”,“平面点P周围的点”一般不构成集合元素与集合的关系:(元素与集合的关系有“属于∈”及“不属于∉两种)若a是集合A中的元素,则称a属于集合A,记作a∈A;若a不是集合A的元素,则称a不属于集合A,记作a∉A。
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集合间的基本关系教学设计B={x|x 是龙口一中高一(1)班全体学生}; (3)A={x|x 是两边相等的三角形},B={x|x 是等腰三角形}.组织学生充分讨论.交流,使学生发现两个集合所含元素范围存在各种关系,从而类比得出两个集合之间的关系。
(三):新课讲授 1.子集①一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A 为B 的子集.记作:()A BB A ⊆⊇或读作:A 包含于B(或B 包含A).思考:实数中a≤b 怎样理解?有几层意思?类比A B 又有几层含义?教师引导学生通过类比,思考得出结论: 若,,A B B A A B ⊆⊆=且则.2. 集合相等如果集合A 是集合B 的子集(即A ⊆ B ),且集合B 是集合A 的子集(即B ⊆ A ),此时集合A 与集合B 中的元素是一样的,我们称集合A 与集合B 相等。
A B B A ⊆⊆且,则B A =中的元素是一样的,因此B A =即 ⎩⎨⎧⊆⊆⇔=A B BA B A请同学们举出几个具有包含关系.相等关系的集合实例,并用Venn 图表示.学生主动发言,教师给予评价. 3. 真子集如果集合A ⊆ B ,但存在元素x ∈ B ,且x ∉ A ,我们称集合A 是集合B 的真子集记作:A B (或B A )读作:A 真包含于B (或B 真包含A ) 4.空集学生借助素材观察、思考、概括。
学生抢答丰富学生学习方式,激发学习欲望,培养团队意识。
从多方面 拓展知识,发散思维。
在实验探究中体会到数学的过程美、发现美。
培养学生 将所学知识系统化、条理化能力。
分层作业以满足不同层次的学生需求。
A (B )BAB A 自然语言符号语言 图示语言。
1.1集合的概念1.1.1集合的含义教案Word版含答案
第一章集合与常用逻辑用语集合的概念【素养目标】1.通过实例,能说出集合的含义,体会元素与集合的“属于〞关系;2.记住集合元素的特性以及常用数集;3.会用集合元素的特性解决相关问题. 【重点】用元素与集合的“属于〞关系判断元素与集合的关系;用集合元素的特性解答相关问题. 【难点】集合元素特性的应用.1.1.1 集合的含义 要点整合夯根底 根底知识(1)河北?红对勾?书业的员工;(2)平昌冬奥会速滑比赛中滑得很快的选手;(3)一次函数()0y kx b k =+≠的图象上的假设干个点;(4)不超过2019的非负数.提示:(1)能构成集合.河北?红对勾?书业的员工是确定的,因此有一个明确的标准,可以确定出来.所以能构成一个集合.(2)“滑得很快〞无明确的标准,对于某位选手是否“滑得很快〞无法客观地判断,因此,“平昌冬奥会速滑比赛中滑得很快的选手〞不能构成一个集合.(3)“假设干个点〞是模糊的概念,因此与之对应的对象都是不确定的,自然它们不能构成集合,故“一次函数()0y kx b k =+≠的图象上的假设干个点〞不能构成一个集合. (4)任给一个实数x ,可以明确地判断x 是不是“不超过2019的非负数〞,即“02019x ≤≤〞与“0x <或2019x >〞,两者必居其一,且仅居其一,故“不超过2019的非负数〞能构成一个集合.思考2:假设集合A 由0,1与x 三个元素组成,那么x 的取值有限制吗?为什么? 提示:有限制,0x ≠且1x ≠.因为集合中的任意两个元素必须是互异的.知识点二 元素与集合的关系如果a 是集合A 中的元素,就说a 属于(belong to)集合A ,记作∈;如果a 不是集合A 中的元素,就说a 不属于(not belong to)集合A ,记作∉.思考3:假设集合A 是由元素1,2,3,4所组成的集合,问1与A ,5与A 有什么关系? 提示:1A ∈,5A ∉.思考4:常用的数集符号N ,*N ,N +有什么区别?提示:(1)N 为非负整数集(即自然数集),而*N 或N +表示正整数集,不同之处就是N 包括元素0,而*N 或N +不包括元素0.(2)*N 和N +的含义是一样的,初学者往往误记为*N 或N+,为防止出错,对于*N 和N +可形象地记为“星星(*)在天上,十字架(+)在地下〞. 思考5:用符号“∈〞或“∉〞填空.(1)1∈*N ;(2)3-∉N ;(3)13∈Q ;∉Q ;(5)12-∈R .典例讲练破题型 题型探究类型一 集合的概念【例1】以下所给的对象能构成集合的是__(1)(4)(5)______. (1)所有的正三角形;(2)高中数学必修第一册课本上的所有难题; (3)比拟接近1的正数全体;(4)某校高一年级的16岁以下的学生;(5)平面直角坐标系内到原点距离等于1的点的集合; (6)参加里约奥运会的年轻运发动.【解析】(1)能构成集合.其中的元素需满足三条边相等;(2)不能构成集合.因“难题〞的标准是模糊的,不确定的,故不能构成集合;(3)不能构成集合.因“比拟接近1〞的标准不明确,所以元素不确定,故不能构成集合; (4)能构成集合.其中的元素是“16岁以下的学生〞;(5)能构成集合.其中的元素是“到坐标原点的距离等于1的点〞;(6)不能构成集合.因为“年轻〞的标准是模糊的,不确定的,故而不能构成集合. 【通法提炼】判断元素能否构成集合,关键是集合中元素确实定性,即能否找到一个明确的评判标准来衡量元素是否为集合中的元素,假设标准明确那么可以构成集合,否那么不可以. 【变式训练1】以下对象能组成集合的是( )B.某个班级中学习好的所有同学C.2018年全国高考数学试卷中所有难题D.屠呦呦实验室的全体工作人员【解析】D 中的对象都是确定的,而且是不同的.A 中的“近似值〞,B 中的“学习好〞,C 中的“难题〞标准不明确,不满足确定性,因此A ,B ,C 都不能构成集合.类型二 集合中元素的特性命题视角1:集合元素的互异性【例2】集合A 中含有两个元素a 和2a ,假设1A ∈,求实数a 的值.【分析】此题中集合A 中有两个元素且1A ∈,根据集合中元素的特点需分1a =或21a =两种情况讨论,另外还要注意集合中元素的互异性.根据集合中元素确实定性,可以解出字母的所有可能值,再根据集合中元素的互异性对集合中的元素进行检验.另外,利用集合中元素的特性解题时,要注意分类讨论思想的应用. 【解析】假设1A ∈,那么1a =或21a =,即1a =±. 当1a =时,2a a =,集合A 有一个元素,∴1a ≠. 当1a =-时,集合A 含有两个元素1,1-,符合互异性.∴1a =-. 【通法提炼】当一个集合中的元素含字母时,可根据题意并结合集合中元素确实定性求出集合中字母的所有取值,再根据集合中元素的互异性进行检验.【变式训练2】(1)假设集合M 中的三个元素是ABC ∆的三边长,那么ABC ∆一定不是( D ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .等腰三角形(2)由2a ,2a -,4组成一个集合A ,且集合A 中含有3个元素,那么实数a 的取值可以是( C ) A .1B .2-C .6D .2【解析】(1)集合中任何两个元素不相同.(2)由题意知24a ≠,24a ≠-,22a a ≠-,解得2a ≠±,且1a ≠.结合选项知C 正确.应选C命题视角2:集合元素的无序性【例3】集合A 中含有三个元素0,ba ,b ,集合B 中含有三个元素1,a b +,a ,假设A ,B 两个集合相等,求20192019a b +的值.【分析】由两个集合相等,所含元素相同列出a ,b 的关系式,解出a 与b ,再求20192019a b +的值.【解析】由两个集合相等易知0a ≠,1a ≠,故0a b +=,且1b =或1b a =.假设1b =,由0a b +=得1a =-,经验证,符合题意;假设1b a =,那么a b =,结合0a b +=,可知0a b ==,不符合题意. 综上知1a =-,1b =.所以20192019201920191(10)a b =++-=. 【通法提炼】两个集合相等,元素相同,因为集合元素无序,所以要进行讨论.同时还需要对集合求值问题代入验证,注意集合中元素的互异性.【变式训练3】集合A 由1,3,5,7四个元素组成,实数a ,b A ∈,那么ab 的不同值有( B ) A .12个B .13个C .16个D .17个【解析】a ,b 是集合A 的元素,ab 的值会因a ,b 的顺序不同而不同.a ,b 所取的值按顺序分别为:1,1;3,3;5,5;7,7;1,3;3,1;1,5;5,1;1,7;7,1;3,5;5,3;3,7;7,3;5,7;7,5,其对应的ab 有13个不同的值.类型三 元素与集合的关系【例4】(1)给出以下关系:①12∈RQ ;③||3∉N -;④|∈Q ;⑤0∉N .其中正确的个数为( B ) A .1 B .2C .3 D .4(2)集合A 中的元素x 满足63Nx ∈-,x ∈N ,那么集合A 中的元素为____0,1,2____. 【解析】(1)12是无理数;|33|-=是自然数;|是无理数;0是自然数.故①②正确,③④⑤不正确.(2)由63Nx ∈-,x ∈N 知0x ≥,603x ≥-,且3x ≠,故03x ≤<.又x ∈N ,故0,1,2x =.当0x =时,6320N -=∈,当1x =时,6331N-=∈,当2x =时,6362N-=∈.故集合A 中的元素为0,1,2.【通法提炼】判断一个元素是否属于某一集合,就是判断这个元素是否满足该集合元素的条件.假设满足,就是“属于〞关系;假设不满足,就是“不属于〞关系.特别注意,符号“∈〞与“∉〞只表示元素与集合的关系.【变式训练4】不等式320x +>的解集为M . (1)试判断元素1-,0与集合M 的关系;(2)假设1a -是集合M 中的元素,求a 的取值范围.【解析】(1)∵21(10)3⨯+=-<-,∴1-不是集合M 中的元素,∴1M ∉-. 又30220⨯+=>,∴0是集合M 中的元素,∴0M ∈. (2)∵1a M -∈,∴()3120a -+>.∴31a >,∴13a >.课堂达标练经典1.以下各组对象不能构成集合的是(B) A .某中学所有身高超过1.8米的大个子 B .约等于0的实数 C .某市全体中学生D .北京大学建校以来的所有毕业生【解析】由于“约等于0〞没有一个明确的标准,因此B 中对象不能构成集合. 2.以下命题中,正确命题的个数是(C )①集合*N 中最小的数是1;②假设*a ∉N -,那么*a ∈N ;③假设*a ∈N ,*b ∈N ,那么a b +的最小值是2;④244x x +=的解集是{2,2}.A .0B .1C .2D .3【解析】*N 是正整数集,最小的正整数是1,故①正确;当0a =时,*a ∉N -,*a ∉N ,故②错误;假设*a ∈N ,那么a 的最小值是1,同理,*b ∈N ,b 的最小值也是1,∴当a 和b 都取最小值时,a b +取最小值2,故③正确;由集合中元素的互异性,知④是错误的.3.a ,b 是非零实数,代数式||||||a b ab a b ab ++的值组成的集合是M ,那么以下判断正确的选项是( B )A .0M ∈B .1M -∈C .3M ∉D .1M ∈【解析】当a ,b 全为正数时,代数式的值是3;当a ,b 全是负数时,代数式的值是1-;当a ,b 是一正一负时,代数式的值是1-.综上可知B 正确. 4.集合A 由元素1-和2构成,集合B 是方程20x ax b ++=的解,假设A B =,那么a b +=__3-__.【解析】∵A B =,∴方程20x ax b ++=的解是1-或2. ∴1a =-,2b =-,∴3a b +=-.5.集合A 由21a a -+,|1|a +两个元素构成,假设3A ∈,求a 的值.【解析】∵3A ∈,∴213a a -+=或||13a +=.①假设213a a -+=,那么2a =或1a =-.当2a =时,||13a +=,此时集合A 中含有两个3,因此应舍去. 当1a =-时,||103a +=≠,满足题意. ②假设||13a +=,那么4a =-或2a =(舍去). 当4a =-时,21213a a +=≠-,满足题意. 综上可知1a =-或4a =-.课时作业 A 组 素养自测一、选择题1.以下各组对象能组成一个集合的是( C ) ①某中学高一年级所有聪明的学生;②在平面直角坐标系中,所有横坐标与纵坐标相等的点;③所有不小于3A .①②B .③④C .②③D .①③【解析】①④不符合集合中元素确实定性.应选C .2.假设集合A 只含有元素a ,那么以下各式正确的选项是( C ) A .0A ∈B .a A ∉C . a A ∈D .a A =【解析】由题意知A 中只有一个元素a ,∴0A ∉,a A ∈,元素a 与集合A 的关系不应该用“=〞,应选C .3.假设以方程2560x x +=-和220x x --=的解为元素组成集合M ,那么M 中元素的个数为( C ) A .1B .2C .3D .4【解析】方程2560x x +=-的解为2x =或3x =,220x x --=的解为2x =或1x =-,所以集合M 中含有3个元素.4.由实数x ,x -,x( A )A .2B .3C .4D .5【解析】x,x=-,故当0x =时,这几个实数均为0;当0x >时,它们分别是x ,x -,x ,x ,x -;当0x <,它们分别是x ,x -,x -,x -,x .最多表示2个不同的数,故集合中的元素最多为2个.5.设x ∈N ,且1x ∈N,那么x 的值可能是( B ) A .0 B .1 C .1- D .0或1【解析】∵1N -∉,∴排除C ;0∈N ,而10无意义,排除A 、D ,应选B .6.如果集合A 中含有三个元素2,4,6,假设a A ∈,且6a A -∈,那么a 为( B )A .2B .2或4C .4D .0【解析】∵a A ∈,∴当2a =时,64a -=,∴6a A -∈;当4a =时,62a -=,∴6a A -∈;当6a =时,60a -=,∴6a A -∉,故2a =或4.二、填空题7.设A 表示“中国所有省会城市〞组成的集合,那么深圳__∉__A ,广州__∈__A (填“∈〞或“∉〞).【解析】深圳不是省会城市,而广州是广东省的省会.8.设直线23y x =+上的点集为P ,点(2,7)与点集P 的关系为(2,7)__∈__P (填“∈〞或“∉〞).【解析】直线23y x =+上的点的横坐标x 和纵坐标y 满足关系:23y x =+,即只要具备此关系的点就在直线上.由于当2x =时,2237y =⨯+=,∴(2,7)P ∈. 9.集合A 含有三个元素1,0,x ,假设2x A ∈,那么实数x 的值为__1-__.【解析】因为2x A ∈,所以21x =或20x =或2x x =,解得1x =-,0,1.经检验,只有1x =-时,满足集合元素的互异性.三、解答题10.记方程20x x m --=的解构成的集合为M ,假设2M ∈,试写出集合M 中的所有元素.【解析】因为2M ∈,所以2220m --=,解得2m =.解方程220x x --=,即2)10()(x x -=+,得1x =-或2x =.故M 含有两个元素1-,2.11.由a ,ba ,1组成的集合与由2a ,ab +,0组成的集合是同一个集合,求20202020ab +的值.【解析】由a ,b a ,1组成一个集合,可知0a ≠,1a ≠,由题意可得0b a =,即0b =,此时两集合中的元素分别为a ,0,1和2a ,a ,0,因此21a =,解得1a =-或1a =(不满足集合中元素的互异性,舍去),因此1a =-,且0b =,所以202020202020(10)1ab +-+==.B 组 素养提升一、选择题1.如果a 、b 、c 、d 为集合A 的四个元素,那么以a 、b 、c 、d 为边长构成的四边形可能是( D )A .矩形B .平行四边形C .菱形D .梯形【解析】由于集合中的元素具有“互异性〞,故a 、b 、c 、d 四个元素互不相同,即组成四边形的四条边互不相等.2.集合A 是由0,m ,232m m -+三个元素组成的集合,且2A ∈,那么实数m 的值为( B ) A .2B .3C .0或3D .0或2或3【解析】因为2A ∈,所以2m =,或2322m m +=-,解得0m =或3m =.又集合中的元素要满足互异性,对m 的所有取值进行一一检验可得3m =,应选B .3.(多项选择题)集合A 中元素满足31x k =-,k ∈Z ,那么以下表示正确的选项是( BC ) A .2A -∈ B .11A -∉ C .231k A -∈ D .34A -∉ 【解析】令312k -=-,解得13k =-,13-∉Z ,∴2A -∉;令3111k -=-,解得103k =-,103-∉Z ,∴11A -∉;∵2k ∈Z ,∴231k A -∈; 令3134k -=-,解得11k =-,11-∈Z , ∴34A -∈.应选BC . 4.x ,y 都是非零实数,||||||x y xy x y y z x ++=可能的取值组成的集合为A ,那么以下判断正确的选项是( B )A .3A ∈,1A -∉B .3A ∈,1A -∈C .3A ∉,1A -∈D .3A ∉,1A -∉ 【解析】当0x >,0y >时,1113z =++=; 当0x >,0y <时,1111z =--=-; 当0x <,0y >时,1111z =-+-=-; 当0x <,0y <时,1111z =--+=-. 所以3A ∈,1A -∈.应选B . 二、填空题5.用适当的符号填空:{|}32,A x x k k Z ==+∈,{|}61,B x x m m Z ==-∈,那么17__∈__A ;5-__∉__A ;17__∈__B .【解析】令3217k +=,得5k =,5∈Z ,所以17A ∈;令325k +=-,得73k =-,73-∉Z ,所以5A -∉;令6117m -=,得3m =,3∈Z ,所以17B ∈.6.假设11aa A -+∈,且集合A 中只含有一个元素a ,那么a 的值为__1-__.【解析】由题意,得11aa a -+=,∴2210a a -=+且1a ≠-,∴1a =-±7.(2021·江苏泰州期末)集合A 中含有两个元素x 和y ,集合B 中含有两个元素0和2x ,假设A ,B 相等,那么实数x 的值为__1__,y 的值为__0__. 【解析】因为集合A ,B 相等,所以0x =或0y =.①当0x =时,20x =,此时集合B 中的两个元素为0和0,不满足集合中元素的互异性,故舍去;②当0y =时,2x x =,解得0x =或1x =,由①知0x =应舍去,经检验,1x =符合题意,综上可知,1x =,0y =. 三、解答题8.集合A 中含有两个元素3a -和21a -. (1)假设2-是集合A 中的元素,试求实数a 的值;(2)5-能否为集合A 中的元素?假设能,试求出该集合中的所有元素;假设不能,请说明理由.【解析】(1)因为2-是集合A 中的元素, 所以23a -=-或221a -=-. 假设23a -=-,那么1a =,此时集合A 含有两个元素2-,1,符合要求;假设221a -=-,那么12a =-, 此时集合A 中含有两个元素72-,2-,符合要求.综上所述,满足题意的实数a 的值为1或12-.(2)不能.理由:假设5-为集合A 中的元素,那么35a -=-或215a -=-.当35a -=-时,解得2a =-,此时212215()a -⨯--==-,显然不满足集合中元素的互异性;当215a -=-时,解得2a =-,此时35a -=-显然不满足集合中元素的互异性. 综上,5-不能为集合A 中的元素. 9.集合,{|},A x x m m n Z ==+∈.(1)试分别判断1x2x23(1x -=与集合A 的关系;(2)设12,x x A ∈,证明:12·x x A∈.【解析】(1)10()1x =-+=0,1-∈Z ,所以1x A ∈;221122x +==+,因为1∈Z ,但12∉Z ,所以2x A ∉;23(()1994x --+==-,因为9,4-∈Z ,所以3x A ∈.(2)因为12,x x A∈,所以可设111x m =,222x m =,且1122,,,m n m n ∈Z ,所以121212()·()x x m m =12122112())2m m n n m n m n =++.因为12122m m n n ∈Z+,2112m n m n ∈Z+,所以12·x x A∈.课堂小结本课堂需掌握的三个问题:1.理解集合的概念,关键是抓住集合中元素的三个特性:确定性、互异性和无序性.特别是处理含有参数的集合问题时,一定要注意集合中元素的互异性,即在求出参数的取值或取值范围后,一定要检验集合中元素的互异性. 2.关于特定集合N ,*()N N +,Z ,Q ,R 等的意义是约定俗成的,解题时作为使用,不必重述它们的意义.3.对于一个元素a 与一个集合A 而言,只有“a A ∈〞与“a A ∉〞这两种结果,“∈〞与“∉〞具有方向性,左边是元素,右边是集合.。
精品教案 1.1.1 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教学分析集合语言是现代数学的基本语言,同时也是一种抽象的数学语言.教材将集合的初步知识作为初、高中数学课程的衔接,既体现出集合在高中数学课程中举足轻重的作用,又体现出集合在数学中的奠基性地位.课本除了从学生熟悉的集合(自然数的集合、有理数的集合等)出发,结合实例给出元素、集合的含义、性质、表示方法之外,还特别注意渗透了“概括”与“类比”这两种常用的逻辑思考方法.因此,建议教学时,应引导学生从大量的实例中概括出集合的含义;多创设让学生运用集合语言进行表达和交流的情境和机会,以便学生在实际应用中逐渐熟悉自然语言、集合语言和图形语言各自的特点和表示方法,能进行相互转换并且灵活应用,充分掌握集合语言.与此同时,本小节作为高一数学教学的第一节新授课,知识体系中的新概念、新符号较多,建议教学时先引导学生阅读课本,然后进行交流、讨论,让学生在阅读与交流中理解概念并熟悉新符号的使用.这样,既能够培养学生自我阅读、共同探究的能力,又能提高学生主动学习、合作交流的精神.三维目标1.了解集合的含义;理解元素与集合的“属于”关系;熟记常用数集专用符号.2.深刻理解集合元素的确定性、互异性、无序性;能够用其解决有关问题.3.能选择不同的形式表示具体问题中的集合.重点难点教学重点:集合的基本概念与表示方法.教学难点:选择适当的方法表示具体问题中的集合.课时安排1课时教学过程导入新课思路1.集合对我们来说可谓是“最熟悉的陌生人”.说它熟悉,是因为我们在现实生活中常常用到“集合”这个名词;比如说,军训的时候,教官是不是经常喊:“高一(4)班的同学,集合啦!”那么说它陌生,是因为我们还未从数学的角度理解集合,从数学的层面挖掘集合的内涵.那么,在数学的领域中,集合究竟是什么呢?集合又有着怎样的含义呢?就让我们通过今天这堂课的学习,一起揭开“集合”神秘的面纱.思路2.你经常会谈论你的家庭,你的班级.其实在讲到你的家庭、班级的时候,你必定在联想构成家庭、班级的成员,例如:家庭成员就是被你称为父亲、母亲、哥哥、姐姐、妹妹、弟弟……的人;班级成员就是与你在同一个教室里一起上课、一起学习的人;一些具有特定属性的人构成的群体,在数学上就是一个集合.那么,在数学中,一些对象的总体怎样才可以构成集合、集合中的元素有哪些特性?集合又有哪些表示方法呢?这就是本节课我们所要学习的内容.思路3.“同学们,在小学和初中的学习过程中,我们已经接触过一些集合的例子,比如说:有理数集合,到一个定点的距离等于定长的点的集合(圆),那么大家是否能够举出更多关于集合的例子呢?”(通过两个简单的例子,引导大家进行类比,运用发散性思维思考说出更多的关于集合的实例,然后教师予以点评.)“那么,集合的含义究竟是什么?它又该如何表示呢?这就是我们今天要研究的课题.”推进新课新知探究提出问题①中国有许多传统的佳节,那么这些传统的节日是否能构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?②全体自然数能否构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?③方程x2-3x+2=0的所有实数根能否构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?④你能否根据上述几个问题总结出集合的含义?讨论结果:①能.这个集合由春节、元宵节、端午节等有限个种类的节日组成,称为有限集.②能.这个集合由0,1,2,3,……等无限个元素组成,称为无限集.③能.这个集合由1,2两个数组成.④我们把研究对象统称为“元素”,把一些元素组成的总体叫做“集合”.提出问题通过以上的学习我们已经知道集合是由一些元素组成的总体,那么是否所有的元素都能构成集合呢?请看下面几个问题.①近视超过300度的同学能否构成一个集合?②“眼神很差”的同学能否构成一个集合?③比较问题①②,说明集合中的元素具有什么性质?④我们知道冬虫夏草既是一种植物,又是一种动物.那么在所有动植物构成的集合中,冬虫夏草出现的次数是一次呢还是两次?⑤组成英文单词every的字母构成的集合含有几个元素?分别是什么?⑥问题④⑤说明集合中的元素具有什么性质?⑦在玩斗地主的时候,我们都知道3,4,5,6,7是一个顺子,那比如说老师出牌的时候把这五张牌的顺序摆成了5,3,6,7,4,那么这还是一个顺子么?类比集合中的元素,一个集合中的元素是3,4,5,6,7,另外一个集合中的元素是5,3,6,7,4,这两个集合中的元素相同么?集合相同吗?这体现了集合中的元素的什么性质?讨论结果:①能.②不能.③确定性.问题②对“眼神很差”的同学没有一个确定的标准,到底怎样才算眼神差,是近视300度?400度?还是说“眼神很差”只是寓意?我们不得而知.因此通过问题①②我们了解到,对于给定的集合,它的元素必须是确定的,即任何一个元素要么在这个集合中,要么不在这个集合中,这就是集合中元素的确定性.④一次.⑤4个元素.e,v,r,y这四个字母.⑥互异性.一个集合中的元素是互不相同的,也就是说,集合中的元素不能重复出现.⑦是.元素相同.集合相同.体现集合中元素的无序性,即集合中的元素的排列是没有顺序的.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.提出问题①如果用A表示所有的自然数构成的集合,B表示所有的有理数构成的集合,a=1.58,那么元素a和集合A,B分别有着怎样的关系?②大家能否从问题①中总结出元素与集合的关系?③A表示“1~20内的所有质数”组成的集合,那么3__________A,4__________A.讨论结果:①a是集合B中的元素,a不是集合A中的元素.②a是集合B中的元素,就说a属于集合B,记作a∈B;a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.因此元素与集合的关系有两种,即属于和不属于.③3∈A,4∉A.提出问题①从这堂课的开始到现在,你们注意到我用了几种方法表示集合吗?②字母表示法中有哪些专用符号?③除了自然语言法和字母表示法之外,课本还为我们提供了几种集合的表示方法?分别是什么?④列举法的含义是什么?你能否运用列举法表示一些集合?请举例!⑤能用列举法把下列集合表示出来吗?小于10的质数;不等式x-2>5的解集.⑥描述法的含义是什么?你能否运用描述法表示一些集合?请举例!⑦集合的表示方法共有几种?讨论结果:①两种,自然语言法和字母表示法.②非负整数集(或自然数集),记作N;除0的非负整数集,也称正整数集,记作N*或N+;整数集,记作Z;有理数集,记作Q;实数集,记作R.③两种,列举法与描述法.④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做列举法.例如“地球上的四大洋”组成的集合可以用列举法表示为{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋},方程x2-3x+2=0的所有实数根组成的集合可以用列举法表示为{1,2}.⑤“小于10的质数”可以用列举法表示出来;“不等式x-2>5的解集”不能够用列举法表示出来,因为这个集合是一个无限集.因此,当集合是无限集或者其元素数量较多而不便于无一遗漏地列举出来的时候,如果我们再用列举法来表示集合就显得不够简洁明了.⑥用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法.具体方法是:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(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.例如,不等式x-2>5的解集可以表示为{x∈R|x>7};所有的正方形的集合可以表示为{x|x是正方形},也可写成{正方形}.⑦自然语言法、字母表示法、列举法、描述法.应用示例例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.活动探究:教师首先引导学生通过读题、审题,了解本题考查的基本知识点——集合中元素的确定性;然后指导学生对4个选项进行逐一判断;判断所给元素是否能构成集合,关键是看是否满足集合元素的确定性.解析:(1)不能构成集合.“难题”的概念是模糊的,不确定的,无明确的标准,对于一道数学题是否是“难题”无法客观地判断.实际上一道数学题是“难者不会,会者不难”,因而“高一数学课本中所有的难题”不能构成集合.(2)能构成集合,其中的元素是某班级16岁以下的学生.(3)因为未规定大个子的标准,所以(3)不能组成集合.(4)由于(4)中的对象具备确定性,因此,能构成集合.)(3)个元素,则实数(1)小于10的所有自然数组成的集合;(2)方程x2=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.活动探究:讲解例2的过程中,可以设计如下问题引导学生:针对例2(1):①自然数中是否含有0?②小于10的自然数有哪些?③如何用列举法表示小于10的所有自然数组成的集合?针对例2(2):①解一元二次方程的方法有哪些?分别是什么?②方程x2=x的解是什么?③如何用列举法表示方程x2=x的所有实数根组成的集合?针对例2(3):①如何判断一个数是否为质数(即质数的定义是什么)?②1~20以内的质数有哪些?③如何用列举法表示由1~20以内的所有质数组成的集合?在用列举法表示集合的过程中,应让学生先明确集合中的元素,再把元素写入“{}”内,并用逗号隔开.解:(1)小于10的自然数有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,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)方程x2=x的两个实根为x1=0,x2=1,设方程x2=x的所有实数根组成的集合为B,那么B={0,1};(3)1~20以内的质数有2,3,5,7,11,13,17,19,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:本题主要考查了集合表示法中的列举法,通过本题的教学可以体会利用集合表示(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.活动探究:讲解例3的过程中,可以设计如下问题引导学生:针对例3(1)——列举法①方程x2-2=0的解是什么?②如何用列举法表示方程x2-2=0的所有实数根组成的集合?针对例3(1)——描述法①描述法的定义是什么?②所求集合中元素有几个共同特征?分别是什么?③如何用描述法表示所求集合?针对例3(2)——列举法①大于10小于20的所有整数有哪些?②由大于10小于20的所有整数组成的集合用列举法如何表示?针对例3(2)——描述法①所求集合中元素有几个共同特征?分别是什么?②如何用描述法表示所求集合?解:(1)设方程x2-2=0的实数根为x,并且满足x2-2=0,因此,用描述法表示为A ={x∈R|x2-2=0};方程x2-2=0的两个实根为x1=-2,x2=2,因此,用列举法表示为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{11,12,13,14,15,16,17,18,19}.点评:例2和例3是通过“问题引导”的方式,使学生逐步逼近答案的过程.在此过程中,既帮助学生理清了解答问题的基本思路,又使得列举法和描述法在实例中得到进一步的巩固.课后练习1,2.【补充练习】1.考查下列对象能否构成集合:(1)著名的数学家;(2)某校2013年在校的所有高个子同学;(3)不超过20的非负数;(4)方程x2-9=0在实数范围内的解;(5)直角坐标平面内第一象限的一些点;(6)3的近似值的全体.答案:(1)(2)(5)(6)不能组成集合,(3)(4)能组成集合.2.用适当的符号填空:(1)0__________N,5__________N,16__________N;(2)-12__________Q,π__________Q,e__________∁R Q(e是个无理数);(3)2-3+2+3=__________{x|x=a+6b,a∈Q,b∈Q}.答案:(1)∈∉∈(2)∈∉∈(3)∈3.已知集合A是由0,m,m2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,求实数m的值.解:∵2∈A,∴m=2或m2-3m+2=2.若m=2,则m2-3m+2=0,不符合集合中元素的互异性,舍去.若m2-3m+2=2,求得m=0或3.m=0不合题意,舍去.∴m只能取3.4.用适当方法表示下列集合:(1)函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上所有点的集合;(2)一次函数y=x+3与y=-2x+6的图象的交点组成的集合;(3)不等式x -3>2的解集;(4)自然数中不大于10的质数集.答案:(1)描述法:{(x ,y )|y =ax 2+bx +c ,x ∈R ,a ≠0}.(2)描述法:⎩⎨⎧ (x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y =x +3y =-2x +6=⎩⎨⎧(x ,y )⎪⎪⎪⎭⎬⎫⎩⎪⎨⎪⎧ x =1y =4. 列举法:{(1,4)}.(3)描述法:{x |x >5}(4)列举法:{2,3,5,7}.拓展提升问题1:设集合P ={x -y ,x +y ,xy },Q ={x 2+y 2,x 2-y 2,0},若P =Q ,求x ,y 的值及集合P ,Q .活动探究:首先,应让学生思考两个数集相等的条件——集合中的元素分别对应相等;然后,再引导学生讨论:本题中集合P ,Q 对应相等时,其元素可能出现的几种情况,并根据讨论的结果进行计算;最后,应当指导学生自主探究,应用集合中元素的性质检验所求结果是否符合要求.解:∵P =Q 且0∈Q ,∴0∈P .若x +y =0或x -y =0,则x 2-y 2=0,从而Q ={x 2+y 2,0,0},与集合中元素的互异性矛盾,∴x +y ≠0且x -y ≠0;若xy =0,则x =0或y =0.当y =0时,P ={x ,x,0},与集合中元素的互异性矛盾,∴y ≠0;当x =0时,P ={-y ,y,0},Q ={y 2,-y 2,0},由P =Q 得⎩⎪⎨⎪⎧ -y =y 2,y =-y 2,y ≠0, ① 或⎩⎪⎨⎪⎧ -y =-y 2,y =y 2,y ≠0.②由①得y =-1,由②得y =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1, 此时P =Q ={1,-1,0}.点评:本题综合性地考查了两数集相等的条件、集合中元素的性质以及学生的运算能力和分类讨论能力.问题2:已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0},若A 中的元素至多只有一个,求a 的取值范围.活动探究:讨论关于x 的方程ax 2-3x +2=0实数根的情况,从中确定a 的取值范围,依题意,方程有一个实数根或两个相等的实数根或无实数根.解:(1)a =0时,原方程为-3x +2=0,x =23,符合题意. (2)a ≠0时,方程ax 2-3x +2=0为一元二次方程.由Δ=9-8a ≤0,得a ≥98. ∴当a ≥98时,方程ax 2-3x +2=0无实数根或有两个相等的实数根. 综合(1)(2),知a =0或a ≥98. 点评:“a =0”这种情况最容易被忽视,只有在“a ≠0”的条件下,方程ax 2-3x +2=0才是一元二次方程,才能用判别式Δ解决问题.问题3:设S ={x |x =m +2n ,m ,n ∈Z }.(1)若a ∈Z ,则a 是否是集合S 中的元素?(2)对S中的任意两个x1,x2,则x1+x2,x1·x2是否属于S?活动探究:针对问题(1)——首先引导学生仔细观察集合S中元素的共同特征与构成方式;然后,再引导学生思考题中所给的元素a能否表示成m+2n的形式;如果能,m和n 分别是多少,如果不能,请说明理由;最后小结,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.针对问题(2)——首先引导学生将x1,x2分别表示出来,再引导大家根据正确的表示结果,推断x1+x2,x1·x2是否是集合S中的元素.解:(1)a是集合S中的元素,a=a+2×0∈S.(2)不妨设x1=m+2n,x2=p+2q,m,n,p,q∈Z.则x1+x2=(m+2n)+(p+2q)=(m+p)+2(n+q),m,n,p,q∈Z.∴x1+x2∈S;x1·x2=(m+2n)·(p+2q)=(mp+2nq)+2(mq+np),m,n,p,q∈Z.∴x1·x2∈S.综上,x1+x2,x1·x2都属于S.点评:本题考查集合的描述法以及元素与集合间的关系.课堂小结本节学习了:(1)集合的含义;(2)集合中元素的性质;(3)元素与集合的关系;(4)集合的表示方法.课后作业习题1.1A组3,4.设计感想本节教学设计是以数学课程标准的要求为指导,结合生活中的一些实例,重视引导学生积极思考,主动参与到教学中,体现了学生的主体地位.同时结合高考的要求适当拓展了教材,使学生的发散性思维得到拓展,最大限度地挖掘了学生的学习潜力,真正做到了对教材的“活学活用”.备课资料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.17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.19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.康托尔把无穷集这一词汇引入数学.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.“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.”学过集合的所有人应该对这句话不会感到陌生.但在接受这句话时我们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,而不是实在的.这种关于无穷的观念在数学上被称为潜无限.18世纪数学王子高斯就持这种观点.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不足为怪的.然而康托尔并未就此止步,他以前所未有的方式,继续正面探讨无穷.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.后来当他又证明了实数集合也是可数集时,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.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”.然而集合论前后经历二十余年,最终获得了世界公认.在1900年第二次国际数学家大会上,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.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.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.”。
1.1.1集合的含义与表示
课堂练习
5.用适当的方法表示下列集合: (1)A={(x,y)|x+y=4,x∈N*,y∈N*}; (2)平面直角坐标系中所有第二象限的点.
解 (1)∵x∈N*,y∈N*,∴x=1,y=3或x=2,y=2或x=3,y=1, ∴A={(1,3),(2,2),(3,1)}.
(2){(x,y)|x<0,y>0}.
提示 集合{0,1,2,3,4,5,6,7}表示前7个自然数,故用描述法可 表示为{x∈N|x≤7}.
课堂练习
4.已知集合A={-1,0,1},集合B={y|y=|x|,x∈A},则B= ___{0_,_1_}__.
提示 ∵x∈A,∴当x=-1时,y=|x|=1; 当x=0时,y=|x|=0;当x=1时,y=|x|=1.
2.判断正误: (1){(1,2)}={(2,1)}
(2){(1,2),(2,1)}={(2,1),(1,2)}
课堂练习
3.集合{0,1,2,3,4,5,6,7}用描述法可表示为( B ). A.{x|x是不大于7的整数} B.{x∈N|x≤7} C.{x∈Q|0≤x≤7} D.{x|0≤x≤7}
【答案】 (1){x|x=3n+2,n∈N}. (2){(x,y)|xy=0}.
典例精讲:题型三:列举法与描述法的综合应用
例3:集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A只有一个元素, 试求实数k的值,并用列举法表示集合A.
【思路探索】集合A的代表元素x为方程的解,集合A只有1个元 素,意味着方程kx2-8x+16=0只有1解.
(3)2,3,1这三个数;
探究3
集合相等
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.
小于“2”的自然数组成的集合.
高一数学人教A版必修一教案:1.1.1集合的含义与表示Word版含答案
课题:§ 1.1集合教材分析:集合概念及其基本理论,称为集合论,是近、现代数学的一个重要的基础,一方面,许多重要的数学分支,都建立在集合理论的基础上。
另一方面,集合论及其所反映的数学思想,在越来越广泛的领域种得到应用。
课型:新授课教学目标:(1 )通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的理解集合“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;教学重点:集合的基本概念与表示方法;教学难点:运用集合的两种常用表示方法一一列举法与描述法,正确表示一些简单的集合;教学过程:一、引入课题军训前学校通知:8月15日8点,高一年段在体育馆集合进行军训动员;试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?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(宣布课题),即是一些研究对象的总体。
阅读课本P2-P3内容二、新课教学(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,研究对象统称为元素(element ),—些元素组成的总体叫集合(set),也简称集。
3. 思考1 :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,对学生的例子予以讨论、点评,进而讲解下面的问题。
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)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 A (或a A □举例)6. 常用数集及其记法非负整数集(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)集合的表示方法我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合。
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.。
数学:1.1.1《集合的含义与表示》教案(新人教A版必修1)
集合的含义及其表示一。
教学课题集合的含义及其表示二.教学目标1。
理解集合的含义;2.理解集合中元素的特性;3.掌握集合的三种表示方法;4.掌握常用集合的表示方法;5.理解空集的含义。
三.重 点1。
集合的含义2.集合中元素的特性,尤其是互异性;3.集合的三种表示方法。
四.难 点1.集合的含义;2.集合中元素的确定性;3.描述法表示集合。
五.教学过程(一)引例1.中国的直辖市:北京、上海、天津、重庆四个城市;2.徐州市第三十六中学高一(6)班:由在座的47位同学组成的一个集体;3.徐州市第三十六中学高一年级:由1~6班6个班级组成的一个集体。
这三个例子都有一个共同的特点:它们都是由某些确定的、不同的对象组成的一个集体。
(二)新课1.集合:在一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合;2.集合的元素:集合中的每一个对象称为该集合的元素。
注意:(1)。
★研究集合应首先弄清集合中的元素是什么?!(2).集合中的元素具有任意性,任何确定事物都可成为集合中的元素,集合中的元素也可以是集合。
举例:引例3(3)集合常用大写的拉丁字母表示;例集合A集合的元素常用小写的拉丁字母表示;3.元素与集合的关系:从属关系若a 是集合A 中的元素,则记作A a ∈;若a 不是是集合A 中的元素,则记作A a ∉或A a ∈;4.常用集合的字母表示自然数集N 正整数集+N (*N ) 整数集Z 有理数集Q 实数集R5.集合中元素的特性(1)☆确定性:对于一个给定的集合,它的元素的意义是明确的;有具体的标准。
因此,对于给定的一个集合和一个对象,这个对象是否为这个集合的元素,只有“是”和“不是”两种情况。
举例(什么叫做意义明确,有具体的标准):问:一个满头黑发的人,拔掉一根头发,是否还是满头黑发?(2)★互异性:对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的,相同对象放到同一集合中只能算一个元素。
举例:“book 中的字母”(3)无序性:集合与其中元素的排列顺序无关。
教学设计1:1.1.1 集合的概念
§1.1.1集合的概念一. 教学目标:l.知识与技能(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;(5)培养学生抽象概括的能力.2. 过程与方法(1)让学生经历从集合实例中抽象概括出集合共同特征的过程,感知集合的含义.(2)让学生归纳整理本节所学知识.3. 情感.态度与价值观使学生感受到学习集合的必要性,增强学习的积极性.二. 教学重点.难点重点:集合的含义与表示方法.难点:表示法的恰当选择.三. 学法与教学用具1. 学法:学生通过阅读教材,自主学习.思考.交流.讨论和概括,从而更好地完成本节课的教学目标.2. 教学用具:投影仪.四. 教学思路(一)创设情景,揭示课题1.教师首先提出问题: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. 与此同时,教师对学生的活动给予评价.2.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.(二)研探新知1.教师利用多媒体设备向学生投影出下面9个实例:(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.2.教师组织学生分组讨论:这9个实例的共同特征是什么?3.每个小组选出——位同学发表本组的讨论结果,在此基础上,师生共同概括出9个实例的特征,并给出集合的含义.一般地,指定的某些对象的全体称为集合(简称为集).集合中的每个对象叫作这个集合的元素.4.教师指出:集合常用大写字母A ,B ,C ,D ,…表示,元素常用小写字母,,,a b c d …表示.(三)质疑答辩,排难解惑,发展思维1.教师引导学生阅读教材中的相关内容,思考:集合中元素有什么特点?并注意个别辅导,解答学生疑难.使学生明确集合元素的三大特性,即:确定性.互异性和无序性.只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合相等.2.教师组织引导学生思考以下问题: ( 让学生充分发表自己的见解).例1下列所给的对象能构成集合的是__________.(1)所有正三角形;(2)新课标人教A 版数学必修1课本上的所有难题;(3)比较接近1的正整数全体;(4)某校高一年级的16岁以下的学生;(5)平面直角坐标系内到原点的距离等于1的点的集合;(6)参加伦敦奥运会的年轻运动员;(7)a ,b ,a ,c .解析:点技巧一组对象能否构成集合的判断技巧判断一组对象能否构成集合的关键在于看是否有明确的...判断标准,使给定的对象是“确定无疑”的还是“模棱两可”的.如果是“确定无疑”的,就可以构成集合;如果是“模棱两可”的,就不能构成集合.3. 让学生自己举出一些能够构成集合的例子以及不能构成集合的例子,并说明理由.教师对学生的学习活动给予及时的评价.4.教师提出问题,让学生思考(1)如果用A表示高—(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?由此引导学生得出元素与集合的关系有两种:属于和不属于.∈.如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a A∉.如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作a A谈重点对符号“∈”与“∉”的理解(1)由集合中元素的确定性可知,对任意的元素a与集合A,在“a∈A”与“a∉A”这两种情况中必有一种且只有一种成立.(2)符号“∈”和“∉”只表示元素与集合之间的关系,而不能用于表示其他关系.(3)“∈”和“∉”具有方向性...,左边是元素,右边是集合.例2设不等式3-2x<0的解集为M,下列关系中正确的是()A.0∈M,2∈M B.0∉M,2∈MC.0∈M,2∉M D.0∉M,2∉M解析:本题是判断0和2与集合M间的关系,因此只需判断0和2是否是不等式3-2x<0的解即可,当x=0时,3-2x=3>0,所以0∉M;当x=2时,3-2x=-1<0,所以2∈M.答案:B5.教师引导学生回忆数集扩充过程,然后阅读教材中的相交内容,写出常用数集的记号.常用数集谈重点+0.(2)通常情况下,大写英文字母N,N*,Z,Q,R不再表示其他的集合,否则会引起“混乱”;虽然正整数集有两种字母表示:N*或N+,但是本书中主要用N*表示正整数集.例3用符号∈或∉填空:(1)3____N;3____Z;3____N*;3____Q;3____R.(2)3.1____N;3.1____Z;3.1____N*;3.1____Q;3.1____R.解析:观察空白处横线的两边,可看出本题是判断数与常用数集之间的关系,依据这些字母所表示集合的意义来判断.(1)因为3是自然数,也是整数,也是正整数,也是有理数,也是实数,所以有:3∈N;3∈Z;3∈N*;3∈Q;3∈R.(2)因为3.1不是自然数,也不是整数,也不是正整数,是有理数,也是实数,所以有:3.1∉N;3.1∉Z;3.1∉N*;3.1∈Q;3.1∈R.答案:(1)∈∈∈∈∈(2)∉∉∉∈∈(四)巩固深化,反馈矫正下列说法正确的是()A.数学成绩较好的同学可以组成一个集合B.所有绝对值接近于零的数组成一个集合C.集合{1,2,3}与集合{3,2,1}表示同一个集合D.1,0.5,12,23,46组成一个含有5个元素的集合解析:对于A项,“成绩较好”没有标准,不符合元素的确定性,故不正确;对于B项,“绝对值接近于零的数”标准不明确,不构成集合,故不正确;对于C项,集合{1,2,3}与{3,2,1}元素相同,是相等集合,因此正确;对于D项,1,0.5,12,23,46组成一个含有3个元素的集合121,,23⎧⎫⎨⎬⎩⎭,故不正确.答案:C(五)归纳整理,整体认识在师生互动中,让学生了解或体会下例问题:1.本节课我们学习过哪些知识内容?2.你认为学习集合有什么意义?3.选择集合的表示法时应注意些什么?(六)承上启下,留下悬念1.课后书面作业:第13页习题1.1A组第4题.。
1.1.1集合的含义及表示
知识探究(七)
思考1:a 与{ a }的含义是否相同?
思考2:集合{1,2}与集合{(1,2)}相同吗? 思考3:集合 {(x,y)|yx2,xR}的几何意义如何?
y y x2
x o
理论迁移
例1 下列的各组对象能否构成集合: (1)所有的好人; (2)小于2003的数; (3) 和2003非常接近的数。 (4)小于5的自然数; (5)不等式2x+1>7的整数解; (6)方程x2+1=0的实数解;
(2){(0,3),(1,2),(2,1),(3,0)}
例5 设集合 A5,|a1|,2a1,已知 3 A,求实
数 a 的值. 1或-4
例6 已知集合A={1,2,3},B={1,2},设集合
C= x|xa b ,a A ,b B ,试用列举法表示集合C.
C={-1,0,1,2} 例7 若x∈R,则数集{1,x,x2}中元素x应满足什么条件.
问题提出
“集合”是日常生活中的一个常用词,现代汉语解释 为:许多的人或物聚在一起.
在现代数学中,集合是一种简洁、高雅的数学语言, 我们怎样理解数学中的“集合”?
我们以前已经接触过的集合有 自然数集合,正分数集合,有理数集合; 到角的两边的距离相等的所有点的集合;
是角平分线 到线段的两个端点距离相等的所有点的集合;
(1)x R,且 x 5 ; (2)x R,且 | x | 2
思考3:上述两个集合可分别怎样表示?
(1){ x R|x 5 }; (2){x R|| x | 2 }
思考4:这种表示集合的方法叫什么名称? 描述法
思考5:描述法表示集合的基本模式是什么? {元素的一般符号及取值范围|元素所具有的性质}
高一数学教案-1.1.1集合的含义与表示
1.1.1集合的含义与表示教学目的:要求学生初步理解集合的概念,理解元素与集合间的关系,掌握集合的表示法,知道常用数集及其记法.教学重难点:1、元素与集合间的关系 2、集合的表示法教学过程:一、集合的概念实例引入:⑴ 1~20以内的所有质数;⑵ 我国从1991~XX的XX年内所发射的所有人造卫星;⑶ 金星汽车厂XX年生产的所有汽车;⑷ XX年1月1日之前与我国建立外交关系的所有国家;⑸ 所有的正方形;⑹ 黄图盛中学XX年9月入学的高一学生全体.结论:一般地,我们把研究对象统称为元素;把一些元素组成的总体叫做集合,也简称集.二、集合元素的特征(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:一般不考虑元素之间的顺序,但在表示数列之类的特殊集合时,通常按照习惯的由小到大的数轴顺序书写练习:判断下列各组对象能否构成一个集合⑴2,3,4 ⑵ (2,3),(3,4)⑶三角形⑷2,4,6,8, (1)2,(1,2),{1,2} ⑹我国的小河流⑺方程x2+4=0的所有实数解⑻好心的人⑼著名的数学家⑽方程x2+2x+1=0的解三、集合相等构成两个集合的元素一样,就称这两个集合相等四、集合元素与集合的关系集合元素与集合的关系用“属于”和“不属于”表示:(1)如果a是集合a的元素,就说a属于a,记作a∈a(2)如果a不是集合a的元素,就说a不属于a,记作a∈a五、常用数集及其记法非负整数集(或自然数集),记作n;除0的非负整数集,也称正整数集,记作n*或n+;整数集,记作z;有理数集,记作q;实数集,记作r.练习:(1)已知集合m={a,b,c}中的三个元素可构成某一三角形的三条边,那么此三角形一定不是() a直角三角形 b 锐角三角形 c钝角三角形 d等腰三角形(2)说出集合{1,2}与集合{x=1,y=2}的异同点?六、集合的表示方式(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内;(2)描述法:用集合所含元素的共同特征表示的方法.(具体方法)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x2=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。
2019-2020学年高二数学《1.1.1集合的含义及其表示》教案2.doc
2019-2020学年高二数学《1.1.1集合的含义及其表示》教案2 一.教学目标问题2:集合的表示方法有哪几种?常见的数集有哪些,它们是如何表示的?问题3:依据集合中元素的个数,可以把集合分为哪几类?依据其所含元素的个数可分为和。
含有有限个元素的集合称为,而含有无限个元素的集合称为,没有任何元素的集合为。
问题4:集合中的元素具有哪些性质?①:集合中的元素必须是明确的,不能含糊不清;②:一个集合中的元素是的,不能有相同元素,相同元素只能出现一次;③:即一个集合中的元素出现没有顺序,只要两个集合的元素完全相同,这两个集合就是相同的。
(三)基础问题交流问题1、下面各组对象能构成集合的是()A 、个子很矮的同学B 、π的近似值C 、很小的数D 、不超过30的非负数问题2、集合A={}8,5,3,2,则2 A ,6 A 。
问题3、用符号∈或∉填空:0 N ;-2 N ;23 R ; -3 Z 。
问题4、试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1) 方程12=x 的所有根组成的集合;(2) 小于5的所有自然数组成的集合。
(四)课堂练习1、判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由:(1)高个子的人;(2)小于2011的数;(3)和2011非常接近的数(4)不等式52>+x 的整数解。
2 用合适的符号填空1. 1__N 1__Z 1__Q 1__R2. -1__N -1__Z -1__Q -1__R3. 0.5__N 0.5__Z 0.5__Q 0.5__R4. π __N π__Z π__Q π__R3 用合适的符号填空:(1)若{}032|2=-+=x x x A ,则-1__A ; 1 A (2)若C={x ∈N|1≤x ≤10},则8___C ,9.1___C(五)教学反思:。
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1.1.1集合的含义与表示
一、关于教学内容的思考
教学任务:帮助学生理解集合及集合相等的含义,掌握集合的两种表示方法,理解集合的三个属性,熟记四个常用集合的表示记号,
教学目的:引导学生初步认识和运用集合语言.
教学意义:培养学生抽象概括能力,严谨的表达能力.
二、教学过程
1.引言学习
集合是现代数学的基本语言,用它表达数学内容简洁,准确。
2.通过教材的例子等,给出集合概念的描述性说明:一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集)。
(质数:也称素数,指除1和自身外不能被其他自然数整除的数)
只要是构成两个集合的元素是一样的,我们称这两个集合是相等的。
3.阐述元素与集合的关系。
“属于”记为“∈”;“不属于”记为“∉”。
一般地,元素用小写字母表示;集合用大写字母.
4.常用集合记法:
①全体非负整数组成的集合称为非负整数集(或自然数集),记作N;
所有正整数组成的集使称为正整数集,记作*
N 或N +;
②全体整数组成的集合称为整数集,记作Z;
③全体有理数组成的集合称为有理数集,记作Q;
④全体实数组成的集合称为实数集,记作R。
5.结合教材“思考”,通过举例帮助学生明确集合的三个属性:集合中的元素确定性;互异性,无序性。
6.通过教材思考与例题介绍表示集合的方法:
①列举法(用于其元素有限个,或元素个数较少时)
②描述法(用于其元素无限个,或元素不宜一个个列举)
三、教材节后练习(可以在课堂上随着教学内容穿插进行)
四、教学备用例子
1.下列各组对象能否构成一个集合:
①著名的数学家;×
②某校高一(6)班所有高个子的同学;×
③不超过10的非负数;√
④方程x x =2
在实数范围内的解;√
2.给出下列命题的正确性进行判断:
①Q ∈7.0;√
②}0{0∈;√
③N ∈0;√
④若N a ∉-,则N a ∈;×
⑤若a N ∈,则a N -∉;×
⑥若,a N b N ∈∈,则a b +的最小值是2;×
3.设b a ,是非零实数,那么b
b a a ||||+可能取的值组成集合的元素是 .2,-2,0 4.由实数332,|,|,,x x x x x --所组成的集合,最多含几个元素?2
5.用恰当的表示方法表示下列集合
①所有奇数;
②所有偶数;
③大于3的全体偶数;}1
,2|{Z k k k x x ∈>=且 ④直角坐标系内所有第一象限的点;}0,0|),{(>>y x y x (R y R x ∈∈,此处可省略) ⑤所有被4除余1的正整数;},14|{N k k x x ∈+=
6.说说这三个集合}1{},1{},1|{==y y y 的关系。
7.说说下列集合的含义
①},,0|2|)3(|),{(2R y R x y x y x A ∈∈=-+-=
②{(,)|03,02,,}B x y x y x R y R =<<<<∈∈
8.试写出集合},1
6|{N x x y Z y ∈+=
∈中所有元素。
6,3,2,1 五、课后作业 同步练习。