1.1. 第2课时 集合的表示 学案(含答案)2025-2026学年高一数学人教A版必修第一册

文档属性

名称 1.1. 第2课时 集合的表示 学案(含答案)2025-2026学年高一数学人教A版必修第一册
格式 zip
文件大小 86.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-09-16 08:22:16

文档简介

数学 必修 第一册 RJA
第2课时 集合的表示
课程标准:针对具体问题,能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合.
教学重点:1.掌握用列举法表示有限集.2.理解描述法格式及其适用情况,并会用描述法表示相关集合.
教学难点:会在集合不同的表示法中作出选择和转换.
核心素养:通过学习集合的表示方法,提升数学抽象素养和逻辑推理素养.
知识点 集合的表示方法
对于常用数集之外的集合,我们除了用自然语言(用文字叙述的形式描述集合的方法)描述,还有以下方法:
方法 含义 优点 缺点
列举法 把集合的所有元素一一列举出来,并用花括号“{ }”括起来表示集合的方法叫做列举法 方便,快捷,集合中的元素一目了然,适用于表示元素个数较少的集合 不易看出元素所具有的特征,且有些集合是不能用列举法表示的,如2x-3>0的解集
描述法 一般地,设A是一个集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所组成的集合表示为{x∈A|P(x)},这种表示集合的方法称为描述法 语言简洁、抽象,元素的规律与性质能清楚地表示出来,适用于表示无限集或元素个数较多的集合 不易看出集合中的具体元素
[提醒] (1)使用列举法表示集合时,对于元素之间的排列顺序不作要求.
(2)描述法中竖线“|”及其左边的代表元素一般不能省略,如果竖线左侧元素的所属范围为实数集时,可以省略x∈R.
1.(列举法)方程x2=4的解集用列举法表示为(  )
A.{(-2,2)} B.{-2,2}
C.(-2,2) D.{-2}
答案:B
2.(描述法)若B={x|x2=x},则2________B(填“∈”或“ ”).
答案:
3.(集合表示法的应用)集合A={x∈Z|-1答案:4
题型一 用列举法表示集合
例1  用列举法表示下列集合:
(1)满足-2≤x≤2且x∈Z的元素组成的集合A;
(2)方程(x-2)2(x-3)=0的解组成的集合B;
(3)方程组的解组成的集合C;
(4)15的正约数组成的集合D.
[解] (1)因为-2≤x≤2,x∈Z,
所以x=-2,-1,0,1,2,
所以A={-2,-1,0,1,2}.
(2)因为2和3是方程(x-2)2(x-3)=0的解,所以B={2,3}.
(3)解方程组得
所以C={(3,2)}.
(4)因为15的正约数有1,3,5,15,
所以D={1,3,5,15}.
【感悟提升】列举法表示的集合的种类
(1)元素个数有限且较少时,全部列举,如{1,2,3,4}.
(2)元素个数有限且有规律时,可以列举部分,中间用省略号表示,如“从1到1000的所有自然数”可以表示为{1,2,3,…,1000}.
(3)元素个数无限但有规律时,也可以类似地用省略号列举,如“自然数集N”可以表示为{0,1,2,3,…}.
注意:(1)花括号“{ }”表示“所有”“整体”的含义,如实数集R可以写为{实数},但如果写成{实数集}、{全体实数}、{R},都是不正确的.
(2)用列举法表示集合时,要求元素不重复、不遗漏.
(3)用列举法表示集合时,要分清该集合是数集还是点集.
【跟踪训练】
1.用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于-1且小于5的整数组成的集合A;
(2)方程x2-16=0的实数根组成的集合B;
(3)小于10的素数组成的集合C;
(4)一次函数y=2x+1的图象与y轴的交点组成的集合D.
解:(1)大于-1且小于5的整数包括0,1,2,3,4,所以A={0,1,2,3,4}.
(2)方程x2-16=0的实数根为-4,4,
所以B={-4,4}.
(3)小于10的素数有2,3,5,7,
所以C={2,3,5,7}.
(4)由解得
所以一次函数y=2x+1的图象与y轴的交点为(0,1),
所以D={(0,1)}.
题型二 用描述法表示集合
例2  用描述法表示下列集合:
(1)函数y=-2x2+x图象上的所有点组成的集合;
(2)不等式2x-3<5的解组成的集合;
(3)图中阴影部分的点(含边界)组成的集合;
(4)3和4的所有正的公倍数构成的集合.
[解] (1)函数y=-2x2+x图象上的所有点组成的集合可表示为{(x,y)|y=-2x2+x}.
(2)不等式2x-3<5的解组成的集合可表示为{x|2x-3<5},即{x|x<4}.
(3)图中阴影部分的点(含边界)组成的集合可表示为.
(4)因为3和4的最小公倍数是12,所以3和4的所有正的公倍数构成的集合是{x|x=12n,n∈N+}.
【感悟提升】使用描述法表示集合应注意的问题
(1)写清楚该集合的代表元素,如数或点等.
(2)说明该集合中元素的共同属性.
(3)不能出现未被说明的字母.
(4)所有描述的内容都要写在花括号内,用于描述的内容力求简洁、准确.
【跟踪训练】
2.用描述法表示下列集合:
(1)正偶数集;
(2)被3除余2的正整数集合;
(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
解:(1)偶数可用式子x=2n,n∈Z表示,但本题要求为正偶数,故限定n∈N+,
所以正偶数集可表示为{x|x=2n,n∈N+}.
(2)设被3除余2的数为x,
则x=3n+2,n∈Z,但元素为正整数,故n∈N,所以被3除余2的正整数集合可表示为{x|x=3n+2,n∈N}.
(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.
题型三 集合表示方法的简单应用
例3  已知集合A={x|ax2-3x+2=0}.
(1)若集合A中只有一个元素,求实数a的值;
(2)若集合A中至少有一个元素,求实数a的取值范围.
[解] (1)当a=0时,原方程可化为-3x+2=0,
解得x=,符合题意.
当a≠0时,方程ax2-3x+2=0为一元二次方程,
由题意,得Δ=9-8a=0,解得a=.
所以当a=0或a=时,集合A中只有一个元素.
(2)由题意,得当即a<,且a≠0时,方程有两个不相等的实根,则集合A中有两个元素,
又由(1)知,当a=0或a=时,集合A中只有一个元素,
所以实数a的取值范围是.
【感悟提升】根据已知的集合求参数
(1)若已知集合是用描述法给出的,读懂集合的代表元素及其属性是解题的关键.
(2)若集合中的元素是含参数的方程的根,一般要根据方程实数根的情况来确定参数的值或取值范围,必要时要分类讨论.
(3)求出参数的值或取值范围后,注意检验是否满足集合中元素的互异性.
【跟踪训练】
3.(1)若-3∈{a-3,2a-1,a2-1},则a的值为________.
答案:-1
解析:当a-3=-3,即a=0时,2a-1=-1=a2-1,不符合题意;当2a-1=-3,即a=-1时,a-3=-4,a2-1=0,符合题意;又a2-1≥-1,即a2-1≠-3,所以a的值为-1.
(2)设a∈N,b∈N,a+b=2,A={(x,y)|(x-a)2+(y-a)2=5b},(3,2)∈A,求a,b的值.
解:由a+b=2,得b=2-a,代入(x-a)2+(y-a)2=5b,得(x-a)2+(y-a)2=5(2-a)①,
又因为(3,2)∈A,将点代入①,可得(3-a)2+(2-a)2=5(2-a),
整理,得2a2-5a+3=0,解得a=1或1.5,
因为a是自然数,所以a=1,所以b=2-a=1.
综上,a=1,b=1.
随堂练习
1.已知a∈{0,1,2,3},且a {1,2,3},则a的值为(  )
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:A
解析:因为a∈{0,1,2,3},且a {1,2,3},所以a的值为0.故选A.
2.由大于-3且小于11的偶数组成的集合是(  )
A.{x∈Z|-3B.{x|-3C.{x|-3D.{x|-3答案:D
解析:由题意可知,满足题设条件的只有D.
3.一次函数y=x-3与y=-2x的图象的交点组成的集合是(  )
A.{1,-2} B.{x=1,y=-2}
C.{(-2,1)} D.{(1,-2)}
答案:D
解析:由得所以两函数的图象的交点组成的集合是{(1,-2)}.
4.如图,坐标系中矩形OABC及其内部的点构成的集合可表示为__________.
答案:{(x,y)|-2≤x≤0,0≤y≤1}
解析:易知阴影部分的点构成的集合为{(x,y)|-2≤x≤0,0≤y≤1}.
5.若一数集的任一元素的倒数仍在该集合中,则称该数集为可倒数集,则集合A={-1,1,2}________(填“是”或“不是”)可倒数集.试写出一个含三个元素的可倒数集:________.
答案:不是 (答案不唯一)
解析:由于2的倒数不在集合A中,故集合A不是可倒数集.若集合B为可倒数集,a∈B,则∈B.若集合B中有三个元素,则必有一个元素a满足a=,即a=±1,故可取的集合有,等.
13数学 必修 第一册 RJA
第2课时 集合的表示
课程标准:针对具体问题,能在自然语言和图形语言的基础上,用符号语言刻画集合.
教学重点:1.掌握用列举法表示有限集.2.理解描述法格式及其适用情况,并会用描述法表示相关集合.
教学难点:会在集合不同的表示法中作出选择和转换.
核心素养:通过学习集合的表示方法,提升数学抽象素养和逻辑推理素养.
知识点 集合的表示方法
对于常用数集之外的集合,我们除了用自然语言(用文字叙述的形式描述集合的方法)描述,还有以下方法:
方法 含义 优点 缺点
列举法 把集合的所有元素 出来,并用 括起来表示集合的方法叫做列举法 方便,快捷,集合中的元素一目了然,适用于表示元素个数较少的集合 不易看出元素所具有的特征,且有些集合是不能用列举法表示的,如2x-3>0的解集
描述法 一般地,设A是一个集合,把集合A中所有具有 的元素x所组成的集合表示为 ,这种表示集合的方法称为描述法 语言简洁、抽象,元素的规律与性质能清楚地表示出来,适用于表示无限集或元素个数较多的集合 不易看出集合中的具体元素
1.(列举法)方程x2=4的解集用列举法表示为(  )
A.{(-2,2)} B.{-2,2}
C.(-2,2) D.{-2}
2.(描述法)若B={x|x2=x},则2________B(填“∈”或“ ”).
3.(集合表示法的应用)集合A={x∈Z|-1题型一 用列举法表示集合
例1  用列举法表示下列集合:
(1)满足-2≤x≤2且x∈Z的元素组成的集合A;
(2)方程(x-2)2(x-3)=0的解组成的集合B;
(3)方程组的解组成的集合C;
(4)15的正约数组成的集合D.
【跟踪训练】
1.用列举法表示下列给定的集合:
(1)大于-1且小于5的整数组成的集合A;
(2)方程x2-16=0的实数根组成的集合B;
(3)小于10的素数组成的集合C;
(4)一次函数y=2x+1的图象与y轴的交点组成的集合D.
题型二 用描述法表示集合
例2  用描述法表示下列集合:
(1)函数y=-2x2+x图象上的所有点组成的集合;
(2)不等式2x-3<5的解组成的集合;
(3)图中阴影部分的点(含边界)组成的集合;
(4)3和4的所有正的公倍数构成的集合.
【跟踪训练】
2.用描述法表示下列集合:
(1)正偶数集;
(2)被3除余2的正整数集合;
(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
题型三 集合表示方法的简单应用
例3  已知集合A={x|ax2-3x+2=0}.
(1)若集合A中只有一个元素,求实数a的值;
(2)若集合A中至少有一个元素,求实数a的取值范围.
【跟踪训练】
3.(1)若-3∈{a-3,2a-1,a2-1},则a的值为________.
(2)设a∈N,b∈N,a+b=2,A={(x,y)|(x-a)2+(y-a)2=5b},(3,2)∈A,求a,b的值.
随堂练习
1.已知a∈{0,1,2,3},且a {1,2,3},则a的值为(  )
A.0 B.1
C.2 D.3
2.由大于-3且小于11的偶数组成的集合是(  )
A.{x∈Z|-3B.{x|-3C.{x|-3D.{x|-33.一次函数y=x-3与y=-2x的图象的交点组成的集合是(  )
A.{1,-2} B.{x=1,y=-2}
C.{(-2,1)} D.{(1,-2)}
4.如图,坐标系中矩形OABC及其内部的点构成的集合可表示为__________.
5.若一数集的任一元素的倒数仍在该集合中,则称该数集为可倒数集,则集合A={-1,1,2}________(填“是”或“不是”)可倒数集.试写出一个含三个元素的可倒数集:________.
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