1.1.1 第2课时 集合的表示方法 课件(共52张PPT)

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名称 1.1.1 第2课时 集合的表示方法 课件(共52张PPT)
格式 pptx
文件大小 704.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教B版(2019)
科目 数学
更新时间 2023-11-25 15:32:40

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文档简介

(共52张PPT)
第一章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合
1.1.1 集合及其表示方法
第2课时 集合的表示方法
基础知识
列举法
把集合中的元素一一列举出来 (相邻元素之间用逗号分隔),并写在大括号内,以此来表示集合的方法称为列举法。
思考1:用列举法可以表示无限集吗?
提示:可以。但构成集合的元素必须具有明显的规律,并且表示时要把元素间的规律呈现清楚,如正整数集N+可表示为{1,2,3,4,5,6,…}.
例如,由两个元素 0,1 组成的集合可用列举法表示为
{0,1};
又如,24的所有正因数1,2,3,4,6,8,12,24 组成的集合可用列举法表示为
{ 1,2,3,4,6,8,12,24 };
再如,中国古典长篇小说四大名著组成的集合可以表示为
{《红楼梦》,《三国演义》,《水浒传》,《西游记》}.
用列举法表示集合时,一般不考虑元素的顺序,例如,{1,2}与{2,1} 表示同一个集合。但是,如果一个集合的元素较多,且能够按照一定的规律排列,那么在不至于发生误解的情况下,可按照规律列出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示。例如,不大于 100 的自然数组成的集合,可表示为
{0,1,2,3,...,100},
无限集有时也可用列举法表示。例如,自然数集 N可表示为
{0,1,2,3,...,n,…},
值得注意的是,只含一个元素的集合{a}也是一个集合,要将这个集合与它的元素 a 加以区别,事实上,
a∈{a}
描述法
尝试与发现
以下集合用列举法表示方便吗 如果不方便,你觉得可以怎样表示
满足x>3的所有数组成的集合 A;
(2)所有有理数组成的集合Q.
显然,用列举法表示上述集合并不方便,但因为集合 A 中的元素x都具有性质“x 是大于 3 的数”,而不属于集合 A 的元素都不具有这个性质所以可以把集合 A 表示为
{x |x 是大于3的数} 或{x| x >3},
即A= {x | x是大于3的数)或A= { x | x>3 }.
类似地,Q中的每一个元素都具有性质“是两个整数的商”,而不属于Q的元素都不具有这个性质,因此可以把Q表示为
Q={x |x是两个整数的商}
或 Q={x |x =,m∈Z, n∈Z,n≠0}.
上述表示集合的方法中,大括号内竖线的左边是元素的形式,竖线的右边是只有这个集合中的元素才满足的性质。
一般地,如果属于集合 A 的任意一个元素x都具有性质 p(x),而不属于集合 A 的元素都不具有这个性质,则性质p(x)称为集合 A 的一个特征性质。此时,集合 A 可以用它的特征性质p(x)表示为
{x | p(x)}
这种表示集合的方法,称为特征性质描述法,简称为描述法。
例如,“一组对边平行且相等的四边形”是平行四边形的一个特征性质,因此所有平行四边形组成的集合可以表示为
{x| x 是一组对边平行且相等的四边形}
又如,所有能被 3 整除的整数组成的集合,可以用描述法表示为
{x| x=3n,n∈Z}
类似地,所有被 3 除余 1 的自然数组成的集合可以表示为
{x| x=3n+1,n∈N}
不过这一集合通常也表示为
{x∈N | x=3n+1,n∈Z}
这就是说,集合{x| p(x)} 中所有在另一个集合 I 中的元素组成的集合,可以表示为
{x∈I | p(x)}
典例精析
用适当的方法表示下列集合:
方程x(x-1)=0的所有解组成的集合A;
平面直角坐标系中,第一象限内所有点组成的集合B.
(1)因为0和1是方程x(x-1)0的解,而且这个方程只有两个解,所以
A={0,1}.
(2)因为集合B的特征性质是横坐标与纵坐标都大于零,因此
B={(x,y) | x>0,y>0)}.
思考2:用列举法与描述法表示集合的区别是什么?
提示:
列举法 描述法
一般形式 {a1,a2,a3,…,an} {x∈I | p(x)}
适用范围 有限集或规律性较强的无限集 有限集、无限集均可
特点 直观、明了 抽象、概括
习惯上,如果a集合{x | a < x < b}可简写为(a,b),并称为开区间;
集合{x | a ≤ x < b}可简写为[a,b),集合{x | a < x ≤ b}可简写为(a,b],并都称为半开半闭区间。
上述区间中,a,b分别称为区间的左、右端点,b-a 称为区间的长度,区间可以用数轴形象地表示。 例如,区间[-2,1) 可用下图表示,注意图中-2 处的点是实心点,而1处的点是空心点。
如果用“+∞”表示“正无穷大”,用“-∞”表示“负无穷大”,则:实数集 R可表示为区间 (-∞,+∞);
集合{x | x ≥a}可表示为区间[a,+∞);
集合{x | x>a}可表示为区间____________;
集合{x | x≤a}可表示为区间____________;
集合{x | x<a}可表示为区间____________;
(a,+∞)
(-∞,a]
(-∞,a)
类似地,上述区间也可用数轴来形象地表示。例如,区间[7,+∞)可以用下图表示。
7
x
思考3:区间与数集有何关系?
提示:
(1)联系:区间实际上是一类特殊的数集(连续的)的符号表示,是集合的另一种表达形式;
(2)区别:不连续的数集不能用区间表示,如整数集、自然数集等;
(3)区间与区间之间可以用集合的运算符号连接起来,表示两个集合之间的运算。
典例精析
用区间表示不等式2x->x的所有解组成的集合A.
解:由2x->x可知x>,所以A=(,+∞).
基础自测
1.用列举法表示集合{x∈N*|x-3≤2}为(   )
A.{0,1,2,3,4}  B.{0,1,2,3,4,5}
C.{1,2,3,4}  D.{1,2,3,4,5}
解析:集合{x∈N*|x-3≤2}={x∈N*|x≤5}的元素为小于等于5的全部正整数,则{x∈N*|x-3≤2}={x∈N*|x≤5}={1,2,3,4,5}.
D  
2.第一象限的点组成的集合可以表示为(  )
A.{(x,y)|xy>0}  B.{(x,y)|xy≥0}
C.{(x,y)|x>0且y>0}  D.{(x,y)|x>0或y>0}
解析:第一象限的点的横坐标和纵坐标都大于0,所以第一象限的点组成的集合可以表示为{(x,y)|x>0且y>0}.
C  
3.能被2整除的正整数组成的集合,用描述法可表示为____________________.
4.下列集合:①{1,2,2};②R={全体实数};③{3,5};④不等式x-5>0的解集为{x-5>0}.
其中,集合表示方法正确的是_____(填序号).
5.(1){x|-1≤x≤2)}可用区间表示为___________;
(2){x|1(3){x|x>2}可用区间表示为____________;
(4){x|x≤-2}可用区间表示为______________.
{x|x=2n,n∈N*} 
③ 
[-1,2] 
(1,3] 
(2,+∞) 
(-∞,-2] 
典例剖析
用列举法表示集合
用列举法表示下列集合:
(1)36与60的公约数构成的集合;
(2)方程(x-4)2(x-2)=0的根构成的集合;
(3)一次函数y=x-1与y=-+的图像的交点构成的集合.
思路探究:(1)要明确公约数的含义;(2)注意4是重根;
(3)要写成点集形式。
解析:(1)36与60的公约数有1,2,3,4,6,12,所求集合可表示为{1,2,3,4,6,12}.
(2)方程(x-4)2(x-2)=0的根是4,2,所求集合可表示为{2,4}.
(3)方程y=x-1与y=-+可分别化为x-y=1与2x+3y=4,
则方程组 所求集合可表示为{(,)}.
x-y=1
2x+3y=4
的解是
x =
y =
归纳提升:1.用列举法表示集合的三个步骤
(1)求出集合的元素。
(2)把元素一一列举出来,且相同元素只能列举一次。
(3)用花括号括起来。
2.在用列举法表示集合时的关注点
(1)用列举法书写集合时,先应明确集合中的元素是什么.如本题(4)是点集,而非数集.集合的所有元素用有序数对表示,并用“{}”括起来,元素间用分隔号“,”。
(2)元素不重复,元素无顺序,所以本题(1)中,{1,1,2}为错误表示。又如集合{1,2,3,4}与{2,1,4,3}表示同一集合。
对点训练
1.用列举法表示下列集合:
(1)由所有小于10的既是奇数又是素数的自然数组成的集合。
(2)式子 (a≠0,b≠0)的所有值组成的集合。
解析:(1)满足条件的数有3,5,7,所以所求集合为{3,5,7}.
(2)因为a≠0,b≠0,
所以a与b可能同号也可能异号,
所以①当a>0,b>0时,=2;
②当a<0,b<0时,=-2;
③当a>0,b<0或a<0,b>0时,=0.
故所有的值组成的集合为{-2,0,2}.
用描述法表示集合
用描述法表示以下集合:
(1)所有不小于2,且不大于20的实数组成的集合;
(2)平面直角坐标系内第二象限内的点组成的集合;
(3)使y=有意义的实数x组成的集合;
(4)200以内的正奇数组成的集合;
(5)方程x2-5x-6=0的解组成的集合。
思路探究:用描述法表示集合时,关键要先弄清元素的属性是什么,再给出其满足的性质,注意不要漏掉类似“x∈N”等条件。
解析:(1)集合可表示为{x∈R|2≤x≤20}.
(2)第二象限内的点(x,y)满足x<0,且y>0,故集合可表示为{(x,y) | x<0且y>0}.
(3)要使该式有意义,需有
解得x≤2,且x≠0.故此集合可表示为{x|x≤2,且x≠0}.
(4){x|x=2k+1,x<200,k∈N}.
(5){x|x2-5x-6=0}.
x≠0
2-x≥0,
归纳提升:用描述法表示集合应注意的问题
1.写清楚该集合中的代表元素,即弄清代表元素是数、点还是其他形式。
2.准确说明集合中元素所满足的特征。
3.所有描述的内容都要写在集合符号内,并且不能出现未被说明的符号。
4.用于描述的语句力求简明、准确,多层描述时,应准确使用“且”“或”等表示描述语句之间的关系。
对点训练
2.给出下列说法:
①在直角坐标平面内,第一、三象限内的点组成的集合为{(x,y)|xy>0};
②所有奇数组成的集合为{x|x=2n+1};
③集合{(x,y)|y=1-x}与{x|y=1-x}是同一集合.
其中正确的有(   )
A.1个  B.2个  
C.3个  D.4个
A  
解析:①正确;②不正确,应为{x|x=2n+1,n∈Z};③不正确,{(x,y)|y=1-x}表示的是点集,而{x|y=1-x}表示的为数集.
集合与方程的综合问题
(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
D  
(2)设∈{x | x2-ax-=0},则集合{x}x2-x-a=0}中所有元素之积为_____.
思路探究:(1)集合只有一个元素,即方程ax2+2x+1=0只有一根;
(2)先求出a的值,再求元素之积。
解析:(1)当a=0时,原方程变为2x+1=0,
此时x=-,符合题意;
当a≠0时,方程ax2+2x+1=0为一元二次方程,
Δ=4-4a=0,即a=1,原方程的解为x=-1,符合题意.
故当a=0或a=1时,原方程只有一个解,
此时A中只有一个元素.
(2)因为∈{x|x2-ax-=0}.
所以()2-a-=0,解得a=-,
当a=-时,方程x2-x+=0的判别式Δ=(-)2-4×=>0,由x2-x+=0,解得x1=,x2=9,所以{x|x2-x+=0}={,9},故集合{x|x2-x+=0}的所有元素的积为×9=
归纳提升:集合与方程综合问题的解题策略
(1)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,常把集合的问题转化为方程的解的问题.如对于方程ax2+bx+c=0,当a=0,b≠0时,方程有一个解;当a≠0时,若Δ=0,则方程有两个相等的实数根;若Δ<0,则方程无解;若Δ>0,则方程有两个不等的实数根。
(2)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,确定方程实数根的情况,进而求得结果.需特别注意判别式在一元二次方程的实数根个数的讨论中的作用。
对点训练
3.(1)已知集合A={x|x2-ax+b=0},若A={2,3},求a,b的值。
(2)若本例(1)中“只有一个元素”变为“至少有一个元素”,
求a的取值范围。
解析:(1)由A={2,3}知,方程x2-ax+b=0的两根为2,3,

4-2a+b=0,
9-3a+b=0,
解得
a=5,
b=6,
因此a=5, b=6
(2)A中至少有一个元素,即A中有一个或两个元素。由例题解析可知,当a=0或a=1时,A中有一个元素;当A中有两个元素时,Δ=4-4a>0,即a<1且a≠0.所以A中至少有一个元素时,a的取值范围为(-∞,1]。
对集合中的代表元素认识不到位
用列举法表示下列集合:
(1)A={y | y=-x2+6,x∈N,y∈N};
(2)B={(x,y)|y=-x2+6,x∈N,y∈N};
(3)C={方程组 的解}.
x+y=3
x-y=-1
错因探究:(1)本题容易忽略集合的代表元素是y,习惯认为是x,误认为A={0,1,2}.(2)本题容易忽略代表元素,把点集误认为数集,导致错误答案B={0,6,1,5,2}.(3)本题容易对“方程组的解为有序实数对”认识不到位,导致错误答案C={1,2}.
解析:(1)因为y=-x2+6≤6,且x∈N,y∈N,
所以当x=0,1,2时,y=6,5,2,符合题意,
所以用列举法表示为A={2,5,6}.
(2)(x,y)满足条件y=-x2+6,x∈N,y∈N,
则有 满足条件,
所以用列举法表示为
B={(0,6),(1,5),(2,2)}.
x=0,
y=6,
x=1,
y=5,
x=2,
y=2,
(3)方程组 的解是有序实数对,其解的集合可以表示为 ,用列举法表示为{(1,2)}.
x+y=3,
x- y=-1,
(x,y)|
x=1,
y=2,
误区警示:当用描述法表示集合时,要注意其表达符号(花括号、竖线),竖线前表示代表元素,竖线后为元素的特征性质.看一个集合要先弄清其代表元素是什么,再弄清元素具有的特征性质是什么。
集合中的“新定义”问题
“新定义”型集合问题就是在已有的运算法则和运算律的基础上,结合已学的集合知识来求解的一种新型集合问题。
由于“新定义”题目形式新颖,强调能力立意,突出对学生数学素养的考查,特别能够考查学生“后继学习”的能力,因此在近年来成为各类考试的热点.新定义可能以文字形式出现,也可能以数学符号或数学式子的形式出现,求解此类问题时,应充分利用题目中所给的信息,准确将其转化为已掌握的知识进行求解。
典例剖析
定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A,y∈B}.设A={1,2},B={0,2},则集合A*B中所有元素之和为(   )
A.0  B.2  
C.3  D.6
分析:欲求A*B中所有元素之和,需先确定A*B中的元素,而要求A*B中的元素,需弄清A*B的含义。
D  
解析:∵A*B中的元素是A,B中各任取一元素相乘所得结果,
∴只需把A中任意元素与B中任意元素相乘即可。
∵1×0=0,1×2=2,2×0=0,2×2=4,
∴A*B={0,2,4},
∴所有元素之和为0+2+4=6.
规律方法:(1)理解新定义。例如,本例中A*B中的元素是由A、B中任意两个元素相乘得来的。
(2)运用新定义.例如,本例给出具体的A、B,求A*B。
(3)不要被新符号迷惑.例如,本例中的新符号“*”,把它看成新定义的运算,就像“+”“-”“×” “÷”一样,用符号表示运算法则。
完成课后相关练习
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