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第1章 集合与常用逻辑用语
1.1 集合的概念
人教A版2019高中数学必修第一册
N*
N
Z
Q
R
什么是集合?什么是元素?
看下面的例子:
(1)1~10之间的所有偶数;
(2)卢老师所在初中今年入学的全体高一新生;
(3)所有的正方形;
(4)到直线M的距离等于定长d的所有点;
(5)方程的所有解;
(6)地球上的七大洲
2,4,6,8,10
全部正方形,无数个
点构成了直线
亚洲、欧洲、北美洲、南美洲、南极洲、非洲、大洋洲
全部新生
一般地,我们把研究对象统称为元素,如(1)中的几个偶数2,4等;
把由元素组成的总体叫做集合(简称为集),如上面左侧的6个集合。
什么是集合?什么是元素?
“对象”
集合中的“对象”所指的范围非常广泛,现实生活中我看到的、听到的、想到的、触摸到的事物和抽象的符号等等,都可以看做对象。比如数、点、图形、多项式、方程、函数、人等等、
“总体”
集合是一个整体,已暗含“所有”“全部”“全体”的含义,因此一些对象一旦组成集合,那么这个集合就是全体,而非个别对象了。
集合当中的元素有哪几种性质?
确定性
对于一个给定的集合,它的元素必须是确定的。也就是说,对于一个
已知的集合来说,某个元素在不在这个集合里,是确定的,要么在 ,
要么不在,不能含糊其辞。比如“较小的数”就不能构成集合,因为
组成它的元素是不缺定的。
互异性
一个给定的集合当中的元素是互不相同的,即集合中的元素不会重复
出现
无序性
集合中的元素排列没有顺序之分,只要某两个集合当中的元素相同,
那么它们就是相等的集合。{1,2,3}和{3,2,1}是同样的集合
集合和元素怎么表示?它们之间有什么关系?
一般来说:
用大写拉丁字母A、B、C…等表示集合
用小写拉丁字母…等表示元素
元素与集合的关系:
如果是是集合A的元素,那么就说属于集合A,记作∈A;
如果是不是集合A的元素,那么就说不属于集合A,记作 A;
比如,3∈自然数集;4 奇数集
常用的数集比如自然数集怎么表示?
【自然数集】
全体自然数组成的集合,包括0,1,2…等,记作N,也叫非负整数集
【正整数集】
全体正整数组成的集合,记作N*或N+;
【整数集】
全体整数组成的集合,记作Z;
【有理数集】
全体有理数组成的集合,记作Q;
【实数集】
全体实数组成的集合,记作R;
以上数集之间的关系如图所示:
N*
N
Z
Q
R
注意写法
从上面的例子可以看
出:我们可以用自然
语言来描述集合,还
可以用什么方法呢?
集合的3种表示方法之列举法
“地球上的四大洋”组成的集合可以表示为{大西洋,太平洋,北冰洋,印度洋};
“方程的所有实数根”组成的集合可以表示为{0,2}
像这样,把集合的元素一一列出来,并用花括号{}括起来表示集合的方法
叫做列举法。
【注意】
(1)花括号表示的是“所有”“整体”的含义,如实数集可以写成
{实数},但不能写成{实数集}{全体实数}{R}
(2)列举法表示集合时要注意:
①元素之间用逗号隔开;
②一个集合中的元素书写一般不考虑顺序
集合的3种表示方法之列举法
【问题】哪些集合适合用列举法表示呢?
(1)含有有限个元素且元素个数较少的集合
(2)元素较多,但是元素的排列呈现一定的规律,在不至于发生误解的情况
下,也可以列出几个元素作代表,其他元素用省略号表示,如自然数集
N可以表示为{0,1,2,…,n…}
(3)当集合所含元素属性特征不易表述时,用列举法比较方便,如
{}
集合的分类
【有限集】含有有限个元素的集合
【无限集】含有无限个元素的集合
用列举法表示下列集合
(1)小于8的所有自然数的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合.
【解】(1){0,1,2,3,4,5,6,7}
(2){-1,0}
注意:
由于集合具有无序性,所以第(1)题的答案可以有多种呈现方式,
如{1,2,4,5,6,0,7,3}等
集合的3种表示方法之描述法
一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有共同特征P()的元素
所组成的集合表示为{ ∈A|P()}
这种表示集合的方法称为描述法。例如,我们可以把奇数集表示为
{ ∈Z| =(∈Z)},偶数集表示为{ ∈Z| =(∈Z)};
把不等式的解集表示为{ ∈R| >3}
温馨提示:有时也用冒号或者分号代替竖线,写成
{ ∈A:P()}或{ ∈A;P()}
集合的3种表示方法之描述法
问题:用描述法表示集合需要注意什么问题?
(1)竖线前面表示的是集合的元素,{ |},
{ |}, { |}分别是三个不同的集合.
(2)竖线后面写清元素满足的条件,一般是方程或者不等式.
(3)不能出现未说明的字母,如{}未说明的取值情况,故集合中的
元素不确定.
(4)所有描述内容都要写在花括号里面,如写法{ },∈Z不符合
要求,应改为{ ,∈Z }
(5)多层描述时,要准确适用“或”“且”等表示元素关系的词语,如
{|}
请用描述法表示下列集合:
(1)方程的所有实数根组成的集合A;
(2)由大于10而小于20的所有整数组成的集合B.
【解】(1)A={| }
(2)B={∈Z|}
表示集合的三种方法各有什么特点?
自然语言是最基本的语言形式,使用范围广,但是具有多义性,有时难于表达。
列举法直观地体现了元素的个体,但是有局限性,多适用于元素个数较少的有限集。
描述法具有抽象概括、普遍性的特点,适用于元素共同特征明显的集合,有些集合元素没有明显的共同特征,则不能用描述法。
方程的解集
{1}
{| }
表示集合的三种方法各有什么特点?
列举法和描述法的转化
列举法表
示的集合
描述法表
示的集合
明确集合中元素的共同特征
找准代表元素,满足什么条件
描述法表
示的集合
列举法表
示的集合
分析集合中的元素及其特征
逐一列出集合中的元素
表示集合的三种方法各有什么特点?
几何语言及其他语言的关系及构成
形象化
具体化
自然语言
(通俗、易懂)
图形语言
(形象、直观)
集合语言
简介、抽象
文字化
抽象化
抽象化
形象化
文字语言
符号语言
图形语言
【①元素与集合关系的判断】
下列选项中是集合A={}中的元素的是( )
A. B. C. D.
【解】对于A,当时,,则; ,则,不满足题意
对于B,当时,,则; ,则,不满足题意
对于C,当时,,则; ,则,不满足题意
对于D,当时,,则; ,则,满足题意
D
【②已知元素与集合的关系求参数】
(1)若集合A中含有三个元素,且-3∈A,求
【解】(1)①若,则,此时A={-3,-1,-4},满足题意
(2)若2 {|},求的取值范围
②若,则,此时,不满足题意
③若,则,时,A={-2,1,-3},满足题意;
时,由②知不满足题意;
(2)∵ 2 {|},所以2不满足不等式,即,
即的取值范围为{| ≥2}
【③由集合相等求参数】
含有3个实数的集合既可以表示为{},又可以表示为{},则
的值是多少?
【解】由题意{}={},易知≠0且≠1,
则有=0且=1或=1,
若,则由得,经验证符合题意;
若,则,由得,不符合题意;
综上,
THANKS
“
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