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集合的概念
“集合”与“整体”、“一类”、“一群”等词语的含义相近.例如:“数学书的全体”、“地球上人的全体”、“所有文具的全体”都可以看成一些“对象”的集合。
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”?
新课引入
(一)集合的概念:
各种各样的事物或一些抽象的符号,都可以看作对象。一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是有这些对象的全体构成的集合(或集)。构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员)
如:小于10的自然数
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
构成了一个集合
集合举例
上述每个集合我们都用自然语言来描述,怎样用集合语言描述集合呢?
(1)方程 的解的全体构成一个集合,其中每一个解都是这个集合的元素;
(2)平行四边形的全体构成一个集合,其中每一个平行四边形都是这个集合的一个元素;
(3)平面上与一个定点O的距离等于定长r的点的全体构成一个集合,这个集合是以O为圆心、半径为r的圆.圆上的每个点都是这个集合的元素
问题:
(二)“元素”与“集合”:
1. 集合通常用大写英语字母A,B,C,…来表示,元素通常用小写英语字母a,b,c,…来表示;
2、元素与集合的关系
(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作a∈A
(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作要注意“∈”的方向,不能把a∈A颠倒过来写.
3.空集
(1)考虑方程x+1=x+2的解的全体构成的集合.显然这个集合不含任何元素.
(2)一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作Ф
知识探究
任意一组对象是否都能组成一个集合?集合中的元素有什么特征?
思考1:某单位所有的“帅哥”能否构成一个集合?由此说明什么?
集合中的元素必须是确定的
思考2:在一个给定的集合中能否有相同的元素?由此说明什么?
集合中的元素是不重复出现的
思考3:0705班的全体同学组成一个集合,调整座位后这个集合有没有变化?由此说明什么?
集合中的元素是没有顺序的
(三)集合中元素的特性
(1)确定性:给定一个集合,任何对象是不是这个集合的元素是确定的了.
思考:某单位所有的“帅哥”能否构成一个集合?
(2)互异性:集合中的元素一定是不同的.
思考:在一个给定的集合中能否有相同的元素?
(3)无序性:集合中的元素没有固定的顺序.
自然数集(非负整数集):记作 N
自然数集包括数0
正整数集:记作 或
整数集:记作 Z
有理数集:记作 Q
实数集:记作 R
2.常用数集及符号
(四)、集合分类及数集
1.分类:
(1)含有有限个元素的集合叫做有限集
(2)含有无穷个元素的集合叫做无限集
小结:
本节课我们了解集合论的发展,学习了集合的概念及有关性质
集合的表示方法
1.回忆集合的概念
2.集合中元素有那些性质?
3.空集、有限集和无限集的概念
一、复习:
问题引入:
如何表示一个集合?
如:由两个元素0,1构成的集合怎么表示?
如果一个集合是有限集,元素又不太多,常常把集合的所有元素都列举出来,写在花括号内表示这个集合
{0,1}
1、列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合的方法.
二、讲述新课:集合的表示方法
例如,24所有正约数构成的集合可以表示为{1,2,3,4,6,8,12,24}
注意:
(1)大括号不能缺失.
(2)有些集合种元素个数较多,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.
(4)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.
问题:正偶数的集合怎么表示,能否使用列举法?
问题解决:用集合中元素的特征性质来描述
2、描述法:
在集合I中,属于集合A的任意元素x都具有性质p(x),而不属于集合A的元素都不具有性质p(x),则性质p(x)叫做集合A的一个特征性质,于是集合A可以表示如下:
{x∈I| p(x) }
所有直角三角形的集合可以表示为: {x|x是直角三角形}
如,不等式 的解集可以表示为: 或
3、文氏图:用一条封闭的曲线的内部来表示一个集合.
注:(1)在不致混淆的情况下,也可以写成:{直角三角形};{大于104的实数}
(2)注意区别:实数集,{实数集}.
例1:用列举法表示下列集合
例2:用描述法表示下列集合