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1.1 集合的含义及其表示
第1课时 集合的含义
[学习目标]
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。
[知识链接]
1.在初中,我们学习数的分类时,学过自然数的集合,正数的集合,负数的集合,有理数的集合。
2.在初中几何里学习圆时,说圆是到
的点的集合。几何图形都可以看成点的集合。
3.解不等式2x-1>3得 ,即
称为这个不等式的解集。
4.一元二次方程x2-3x+2=0的解是 。
定点的距离等于定长
x>2
所有大于2的实数集在一起
x=1,x=2
[预习导引]
1.集合
(1)定义:一定范围内某些 、 对象的全体构成一个集合。
(2)记法:通常用 表示。
(3)常用数集及表示符号
确定的
不同的
大写拉丁字母
定义 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
记法 N 或 Z Q R
N*
N+
2.元素
(1)定义:集合中的 称为该集合的元素,简称元。
(2)记法,常用 表示。
每一个对象
小写拉丁字母
3.元素与集合的关系
关系 定义 记法 读法
属于 a是集合A的元素
不属于 a不是集合A的元素
a∈A
a属于A
a A或a A
a不属于A
4.集合的相等
如果两个集合所含的元素 (即A中的元素
,B中的元素 ),那么称这两个集合相等。
完全相同
都是B的
元素
也都是A的元素
要点一 集合的基本概念
例1 下列每组对象能否构成一个集合:
(1)我们班的所有高个子同学;
(2)不超过20的非负数;
(3)直角坐标平面内第一象限的一些点;
(4) 的近似值的全体。
解 (1)“高个子”没有明确的标准,因此不能构成集合;
(2)任给一个实数x,可以明确地判断是不是“不超过20的非负数”,即“0≤x≤20”与“x>20或x<0”,两者必居其一,且仅居其一,故“不超过20的非负数”能构成集合;
(3)“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合;
(4)“ 的近似值”不明确精确到什么程度,因此很难判断一个数如“2”是不是它的近似值,所以 的近似值的全体不能构成集合。
规律方法 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。
跟踪演练1 下列所给的对象能构成集合的是________。
(1)所有正三角形;
(2)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。
答案 (1)(4)
解析
序号 能否构成集合 理由
(1) 能 其中的元素满足三条边相等
(2) 不能 “难题”的标准是模糊的、不确定的,所以所给对象不确定,故不能构成集合
(3) 不能 “比较接近 1”的标准不明确,所以所给对象不确定,故不能构成集合
(4) 能 其中的元素是“16岁以下的学生”
规律方法 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。
跟踪演练2 设不等式3-2x<0的解集为M,下列关系中正确的有________。
①0∈M,2∈M ②0 M,2∈M
③0∈M,2 M ④0 M,2 M
答案 ②
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。
要点三 集合中元素的特性及应用
例3 已知集合B含有两个元素a-3和2a-1,若-3∈B,试求实数a的值。
解 ∵-3∈B,∴-3=a-3或-3=2a-1。
若-3=a-3,则a=0,
此时集合B含有两个元素-3,-1,符合题意;
若-3=2a-1,则a=-1,
此时集合B含有两个元素-4,-3,符合题意。
综上所述,满足题意的实数a的值为0或-1。
规律方法 1.由于集合B含有两个元素,-3∈B,本题以-3是否等于a-3为标准,进行分类,再根据集合中元素的互异性对元素进行检验。
2.解决含有字母的问题,常用到分类讨论的思想,在进行分类讨论时,务必明确分类标准。
跟踪演练3 已知集合A={a+1,a2-1},若0∈A,则实数a的值为________。
答案 1
解析 ∵0∈A,∴0=a+1或0=a2-1。
当0=a+1时,a=-1,此时a2-1=0,A中元素重复,不符合题意;
当a2-1=0时,a=±1,
a=-1(舍),
∴a=1,
此时,A={2,0},符合题意。