集合的含义与表示
元素与集合的概念
一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由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).
集合的元素特征
① 确定性:给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.
Eg:街上叫声帅哥,是男的都回个头,帅哥没有明确的标准,故帅哥不能组成集合.
② 互异性:一个集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的.
Eg:两个学生名字都是“熊涛”,老师也要给他们起小名,以视区别.
若集合,就意味且.
③ 无序性:集合中的元素无顺序,可以任意排列、调换.
Eg:高一(1)班每月都换座位也改变不了它是(1)班的事实,.
元素与集合的关系
若是集合的元素,则称属于集合,记作;
若不是集合的元素,则称不属于集合,记作.
Eg:菱形,.
脑筋急转弯 你能证明上帝不是万能的么?
答案:如果上帝万能,他能否创造一块他举不起来的石头么?(这跟集合有什么关系呢?)
常用数集
自然数集(或非负整数集),记作;正整数集,记作或;整数集,记作;
有理数集,记作;实数集,记作.
集合的分类
有限集,无限集,空集.
Eg:奇数集属于无限集,.
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.
② 描述法
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法,称为描述法.
方法: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. 一般格式:.
用符号描述法表示集合时应注意:
弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么)是数还是点、还是集合、还是其他形式?
元素具有怎么的属性?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.
Eg:
———方程的解,即;
———不等式的解集,即;
———函数的定义域,即;
———函数的值域,即;
———函数的图像,它是个点集.
【典题1】下列说法正确的是 ( )
某个村子里的高个子组成一个集合;
所有小的正数组成的集合;
集合和表示同一个集合;
这些数组成的集合有五个元素.
【典题2】设集合,若则 .
【典题3】用列举法表示集合 .
【典题4】 若集合至多有一个元素,则的取值范围是 .
巩固练习
1 (★) 下列各组对象能构成集合的是( )
A.充分接近的所有实数 B.所有的正方形
C.著名的数学家 D.1,2,3,3,4,4,4,4
2(★) 以实数为元素所组成的集合最多含有( )个元素.
A.0 B.1 C.2 D.3
3(★) 下面有四个命题:
(1)集合中最小的数是; (2)是自然数;
(3)是不大于的自然数组成的集合;(4),则不小于. .
其中正确的命题的个数是 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
(★★) 设集合,,,若,则 ( )
5(★★) 已知为非零实数,代数式的值所组成的集合是,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
6(★★) 点的集合是指( )
A.第一象限内的点集 B.第三象限内的点集
C.第一、第三象限内的点集 D.不在第二、第四象限内的点集
7(★★) 已知含有三个实数的集合既可表示成,又可表示成则 .
(★★) 若集合中只有一个元素,则实数的值为 .
(★★) 用列举法表示集合 .
10 (★★) 集合的元素个数为
11 (★★) 用列举法表示下列集合
(1)以内偶数的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合;
(3)一次函数与的图象的交点组成的集合.
12 (★★★) 已知集合
1)若是空集,求的取值范围;
2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;
3)若中至多只有一个元素,求的取值范围.
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元素与集合的概念
一般地,把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由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).
集合的元素特征
① 确定性:给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了.
Eg:街上叫声帅哥,是男的都回个头,帅哥没有明确的标准,故帅哥不能组成集合.
② 互异性:一个集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的.
Eg:两个学生名字都是“熊涛”,老师也要给他们起小名,以视区别.
若集合,就意味且.
③ 无序性:集合中的元素无顺序,可以任意排列、调换.
Eg:高一(1)班每月都换座位也改变不了它是(1)班的事实,.
元素与集合的关系
若是集合的元素,则称属于集合,记作;
若不是集合的元素,则称不属于集合,记作.
Eg:菱形,.
脑筋急转弯 你能证明上帝不是万能的么?
答案:如果上帝万能,他能否创造一块他举不起来的石头么?(这跟集合有什么关系呢?)
常用数集
自然数集(或非负整数集),记作;正整数集,记作或;整数集,记作;
有理数集,记作;实数集,记作.
集合的分类
有限集,无限集,空集.
Eg:奇数集属于无限集,.
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.
② 描述法
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法,称为描述法.
方法: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. 一般格式:.
用符号描述法表示集合时应注意:
弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么)是数还是点、还是集合、还是其他形式?
元素具有怎么的属性?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.
Eg:
———方程的解,即;
———不等式的解集,即;
———函数的定义域,即;
———函数的值域,即;
———函数的图像,它是个点集.
【典题1】下列说法正确的是 ( )
某个村子里的高个子组成一个集合;
所有小的正数组成的集合;
集合和表示同一个集合;
这些数组成的集合有五个元素.
【解析】由于高个子、小的没有一个明确的标准,的对象不具备确定性;
中的三个数相等,相等,故集合只有个元素;
集合具有无序性,所以是正确的;故选.
【点拨】本题考核集合元素的三要素.
【典题2】设集合,若则 .
【解析】 或,
若则此时;
若则或
时,;
时则不符合集合的互异性,故.
综上 或.
【点拨】 本题考核集合元素的特征和元素与集合的关系;
当时此时不符合集合的互异性,故.
故求出集合后最好做下检查.
【典题3】用列举法表示集合 .
【解析】根据,且可得:
时,;时,;时,;
时,; 时,; 时,;
.
【点拨】
① 看集合先确定元素类型(本题中元素是,而不是),再看元素需要满足的条件;
② 集合若能化简先化简,用最简洁的形式表示能让我们更好理解集合.
【典题4】 若集合至多有一个元素,则的取值范围是 .
【解析】集合至多有一个元素,
或解得或
的取值范围是.
【点拨】注意二次项系数是否等于,先确认函数类型.
巩固练习
1 (★) 下列各组对象能构成集合的是( )
A.充分接近的所有实数 B.所有的正方形
C.著名的数学家 D.1,2,3,3,4,4,4,4
【答案】 B
【解析】 选项不满足集合的确定性;集合正方形是确定的,
故能构成集合;选项不满足集合的互异性.
故选:.
2(★) 以实数为元素所组成的集合最多含有( )个元素.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】
【解析】当时此时集合共有2个元素;
当时此时集合共有1个元素;
当时此时集合共有2个元素,
故由以实数为元素所组成的集合最多含有元素的个数为2个.
故选:.
3(★) 下面有四个命题:
(1)集合中最小的数是; (2)是自然数;
(3)是不大于的自然数组成的集合;(4),则不小于. .
其中正确的命题的个数是 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】
【解析】 (1)集合中最小的数是0,(2)对,(3)不大于的自然数组成的集合是,(4)因为,所以可能小于,因此只有(2)是对的,故选A.
(★★) 设集合,,,若,则 ( )
【答案】
5(★★) 已知为非零实数,代数式的值所组成的集合是,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】
【解析】根据题意,分4种情况讨论;
①、全部为负数时,则xyz也为负数,则,
②、中有一个为负数时,则xyz为负数,则,
③、中有两个为负数时,则xyz为正数,则,
④、全部为正数时,则也正数,则;
则;
分析选项可得符合.
6(★★) 点的集合是指( )
A.第一象限内的点集 B.第三象限内的点集
C.第一、第三象限内的点集 D.不在第二、第四象限内的点集
【答案】
【解析】 指和同号或至少一个为零,故为第一或第三象限内的点或坐标轴上的点.故选
7(★★) 已知含有三个实数的集合既可表示成,又可表示成则 .
【答案】
【解析】根据题意,由可得或,
又由的意义,则必有0
则,
则有即或
集合中则必有
则
故答案为:
(★★) 若集合中只有一个元素,则实数的值为 .
【答案】或
【解析】由集合中只有一个元素,
当时即成立;
当时解得.成立.
综上或.
(★★) 用列举法表示集合 .
【答案】 .
【解析】根据题意,,
又因,,且是的整数倍,
或或,或或,
集合.
故答案为:.
10 (★★) 集合的元素个数为
【答案】
【解析】由题意,集合中的元素满足是整数,且是整数,
由此可得,,,,,,,,,,,;
此时的值分别为:,
符合条件的共有个,
11 (★★) 用列举法表示下列集合
(1)以内偶数的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合;
(3)一次函数与的图象的交点组成的集合.
【解析】(1);
(2)解方程,得,
故方程的所有实数根组成的集合为;
(3)解方程组得,
因此一次函数与的图象的交点为,故所求的集合为.
12 (★★★) 已知集合
1)若是空集,求的取值范围;
2)若中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;
3)若中至多只有一个元素,求的取值范围
【答案】 1) ; 2) 若,则有;若 ,则有;3) 或.
【解析】 1)若是空集,则方程无解,此时且,即.
2)若中只有一个元素
则方程有且只有一个实根
当时,方程为一元一次方程,满足条件;
当,此时,解得.
或
若,则有;若 ,则有;
3)若中至多只有一个元素,
则为空集,或有且只有一个元素
由(1),(2)得满足条件的的取值范围是:或.
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