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第一章 集合
1.1 集合
1.1.1 集合的概念
引入1:“集合”是日常生活中的一个常用词,现代汉语解释为:许多的人或物聚在一起.
在现代数学中,集合是一种简洁、高雅的数学语言,我们怎样理解数学中的“集合”?
康托尔(G.Cantor,1845-1918).德国数学家,集合论创始人.人们把康托尔于1873年12月7日给戴德金的信中最早提出集合论思想的那一天定为集合论诞生日.
引入2:高一开学第二天,学校通知:上午8点,在学校体育馆举行军训动员大会.
这个通知的对象是全体高一学生还是个别对象?
在这里,我们要明确的问题是某些特定的学生的总体.
高一学生总体
通知
9月6日上午8时,高一年级的学生在体育
馆集合进行军训动员.
校长室
1.了解集合的含义并理解集合中元素的三个特性.(重点)
2.记住并会使用常用的数集符号.
3.会用符号表示元素与集合之间的关系.(难点)
看下面几个例子,概括它们有何共同特点?
(1)我国从1991-2012年的22年内所发射的所有人造卫星.
(2)金星汽车厂2012年生产的所有汽车.
(3)2013年1月1日之前与中华人民共和国建立外交关系的所有国家.
探究点1 元素与集合的概念
共同特点:都指“所有的”,即研究对象的全体.
(4)所有的正方形.
(5)到直线l的距离等于定长d的所有的点.
(6)方程 的所有实数根.
(7)新华中学2011年9月入学的所有的高一学生.
一般地, 我们把_________统称为元素.
通常用小写拉丁字母a,b,c...来表示.
我们把___________________叫做集合(简称为集).
通常用大写拉丁字母A,B,C...来表示.
思考:组成集合的元素一定是数吗?
组成集合的元素可以是物、数、图、点等.
集合
研究对象
一些元素组成的总体
1. 某班所有的“帅哥”能否构成一个集合?由此说明什么?
不能. 其中的元素不确定
“帅”是一个含糊不清的概念,具有相对性,多么“帅”才算“帅”?没有明确的标准,也就是说,是一些不能够确定的对象.因此,不能构成集合.
集合中的元素是确定的
探究点2 集合中元素的性质
2.由1,3,0,5,︱-3 ︳这些数组成的一个集合中有5个元素,这种说法正确吗?
不正确.集合中只有4个不同元素1,3,0,5 .
集合中的元素是互异的
3. 高一(5)班的全体同学组成一个集合,调整座位后这个集合有没有变化?
集合没有变化
集合中的元素是没有顺序的
【提升总结】集合中元素的三个特性
例1 判断下列说法是否正确.
(1)地球周围的行星能确定一个集合.
错误,因为“周围”是个模糊的概念,随便找一颗行星无法判断是否属于地球的周围,因此它不满足集合元素的确定性.
(2)实数中不是有理数的所有数的全体能确定一个集合.
正确,虽然满足条件的数有无数多个,但任何一个元素都能判断出来是否属于这个集合.
(3)由1, , ,∣ ∣,0.5 这些数组成的集合有5
个元素.
错误, = ,∣- ∣=0.5,因此,由1,
, ,∣ ∣,0.5 这些数组成的集合为{1, ,
0.5},共有3个元素.
(4){1,2,3}与{1,3,2}是不同的集合.
错误,因为集合中的元素是无序的.
分析:这类题目主要考查对集合概念的理解,解决这类问题的关键是以集合中元素的确定性、互异性、无序性为标准作出判断.
解题启示:任何集合的元素都不能违背确
定性、互异性、无序性.
已知下面的两个实例:
(1)用A表示高一(3)班全体学生组成的集合.
(2)用a表示高一(3)班的一位同学,b表示高一(4)班的一位同学.
思考:那么a,b与集合A分别有什么关系?
a是集合A中的元素,
b不是集合A中的元素.
探究点3 元素和集合的关系
元素a与集合A的关系
如果a是集合A的元素,就说a_____集合A,
记作_____;
如果a不是集合A中的元素,就说a_______集合A,记作____.
属于
不属于
a?A
a∈A
常见数集的表示方法
正整数集
自然数集
整数集
有理数集
实数集
或
数集的扩充过程
例2 用符号∈或?填空.
(1)2 N.
(2) ____________Q.
(3)0 {0}.
(4)b {a,b,c}.
【提升总结】
求解此类问题必须要做到以下两点:
①熟记常见的数集的符号;
②正确理解元素与集合之间的“属于”关系.
1.下列各组对象不能组成集合的是( )
A.联合国常任理事国
B.中国古代四大发明
C.中国人民解放军航天员大队的航天员
D.抗日战争中著名的民族英雄
【解析】对于A,B,C,对象都是确定的,而D中“著名”的标准不明确,因而不能组成集合.
D
2.已知集合M中的三个元素a,b,c分别是△ABC的三
边长,则△ABC一定不是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
3.若方程x2-5x+6=0和方程x2-x-2=0的解组成集合M,
则M中元素的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
D
C
4.用符号∈或?填空.
(1)设A为所有亚洲国家组成的集合,则
中国 A 美国 A 印度 A
(2)π Q 32 N Q
R Z N
5.已知集合A含有两个元素a和a2,若1∈A,求实数a的值.
解析:若1∈A,则a=1或a2=1,即a=-1或1.
(1)当a=1时,集合A的元素是1和1,不符合集合元素的互异性.故a≠1.
(2)当a=-1时,集合A含有两个元素1和-1,符合集合元素的互异性. 故a=-1.
1.集合的含义.
2.集合中元素的特性
3.数集及其符号表示.
4.元素与集合间的关系
回顾本节课的收获
生活中没有什么可怕的东西,只有需要理解的东西.
——居里夫人