1.1.1 集合及其表示方法
第1课时
问题1 阅读课本第2页,回答下列问题:
整体概览
(1)本章将要研究集合与常用逻辑用语.
(1)本章将要研究哪类问题?
(2)本章要研究的对象在高中的地位是怎样的?
(3)本章研究的起点是什么?目标是什么?
问题1 阅读课本第2页,回答下列问题:
整体概览
(2)集合是刻画一类事物的语言与工具,是一种重要的数学语言.利用集合可以简洁、准确地描述数学中的对象与关系.常用逻辑用语也是数学语言的重要组成部分,是逻辑思维的基本语言,是数学表达与交流的工具,而且,逻辑知识已经是我们日常生活中不可或缺的知识之一了.
(2)本章要研究的对象在高中的地位是怎样的?
问题1 阅读课本第2页,回答下列问题:
整体概览
(3)起点是集合的概念,目标是通过研究集合,可以从数学角度用多种语言描述客观世界;通过学习常用逻辑用语,可以自觉地识别并避免逻辑错误,使自己的思维更加理性.
(3)本章研究的起点是什么?目标是什么?
问题导入
问题2 在生活与学习中,为了方便,我们经常要对事物进行分类.例如,图书馆中的书是按照所属学科等分类摆放的,作文学习可按照文体如记叙文、议论文等进行,整数可以分成正整数、负整数和零这三类……
你能说出数学中其他分类实例吗?试着分析为什么要进行分类?
【想一想】是否可以借助袋子 、 抽屉等来直观地理解集合?
(1)在数学中,我们经常用“集合”来对所研究的对象进行分类.把一些能够确定的、不同的对象汇集在一起,就说由这些对象组成一个集合(简称:集),组成集合的每个对象都是这个集合的元素.
新知探究
集合通常用英文大写字母A,B,C,…表示,集合的元素通常用英文小写字母a,b,c,…表示.
(2)元素与集合的关系:属于或不属于
新知探究
如果a是集合A的元素,记作a∈A,读作:a属于A;
如果a不是集合A的元素,记作a?A,读作:a不属于A.
新知探究
问题3 你能举出几个用集合表达的、与数学有关的例子吗?指出例子中集合的元素是什么?
(1)如果A是由所有小于10的自然数组成的集合,则0______A,0.5______A
(2)如果B是由方程x2=1所组成的集合,则-1______B,0______B,1______B
∈
∈
∈
?
?
新知探究
问题3 你能举出几个用集合表达的、与数学有关的例子吗?指出例子中集合的元素是什么?
(3)如果C是平面上与定点O的距离等于定长r(r>0)的点组成的集合,则对于以O为圆心,r为半径的圆O上的每个点P来说,都有P___C
(4)方程x+2020=x+2021的所有解组成的集合,则集合中的元素是什么?
∈
不含任何元素,此集合为空集.
追问 你能举出几个空集的例子吗?
新知探究
问题4 (1)你所在的班级中,身高不低于175 cm的同学能组成一个集合吗?
(2)你所在的班级中,高个子同学能组成一个集合吗?为什么?
(3)不等式x-2>1的所有解能组成一个集合吗?
(1)可以组成集合;(2)由于高个子不满足确定性,故不能组成集合;(3)可以组成集合.
新知探究
问题4 (1)你所在的班级中,身高不低于175 cm的同学能组成一个集合吗?
(2)你所在的班级中,高个子同学能组成一个集合吗?为什么?
(3)不等式x-2>1的所有解能组成一个集合吗?
集合元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.
追问 (1)给定集合A和B,如何定义两集合相等即A=B?
(给定两个集合A和B,如果组成它们的元素完全相同,就称这两个集合相等,记作A=B.)
新知探究
追问 (2)集合按含有的元素个数如何分类?
(集合按含有元素的个数可分为有限集和无限集.其中,空集包含0个元素,所以空集是有限集.)
新知探究
问题5 自主阅读教材第4页和第5页,回答:实数集是如何分类的?用字母怎样表示?
用∈或?填空:
(1)0________Z
(2)π__________Q
(3)如果n∈N,那么n+1_______N
∈
∈
?
新知探究
例1 下列对象能构成集合的是 ( )
①NBA联盟中所有优秀的篮球运动员;②所有的钝角三角形;③2018年诺贝尔和平奖得主;④大于等于0的整数;⑤我校所有聪明的学生.
A.①②④ B.②⑤ C.③④⑤ D.②③④
D
新知探究
例2 用符号“∈”或“?”填空:
(1)设集合B是小于 的所有实数的集合,则 _______B,
_______B.
(2)设集合C是满足方程x=n2+1(其中n为正整数)的实数x的集合,则3______C,5______C.
(3)设集合D是满足方程y=x2的有序实数对(x,y)的集合,
则-1______D,(-1,1)_______D.
∈
?
?
∈
?
∈
新知探究
例3 (1)以方程x2-5x+6=0和方程x2-x-2=0的解为元素的集合中共有_____个元素.
3
(2)若由a2,2 019a组成的集合M中有两个元素,则a的取值可以是 ( )
A.0 B.2 019 C.1 D.0或2 019
(1)由x2-5x+6=0,解得x=2或x=3.
由x2-x-2=0,解得x=2或x=-1.
根据集合中元素的互异性可知,共有3个元素.故答案为3.
新知探究
例3 (1)以方程x2-5x+6=0和方程x2-x-2=0的解为元素的集合中共有_____个元素.
3
(2)若由a2,2 019a组成的集合M中有两个元素,则a的取值可以是 ( )
A.0 B.2 019 C.1 D.0或2 019
(2)若集合M中有两个元素,
则a2≠2 019a.即a≠0且a≠2 019.
故选C.
C
归纳小结
问题 (1)元素与集合之间的关系有哪些?
(2)集合中的元素有哪些特性?
(3)什么是空集?集合按元素个数可分为哪几类?
(4)我们学过的特殊数集有哪些?
属于,不属于;
确定性、互异性、无序性;
不含任何元素的集合叫空集;按元素个数,集合分为有限集和无限集;
正整数集、自然数集、有理数集、实数集.
作业:教科书第8页练习B 1,4题.
作业布置
目标检测
已知集合A是由偶数组成的,集合B是由奇数组成的,若a∈A,b∈B,则a+ b_____A,a b_____A.(填“∈”或“?”)
1
?
因为a∈A,b∈B,所以a是偶数,b是奇数,
所以a+b是奇数,ab是偶数,
故a+b?A,ab∈A.
∈
当x>0时,x=|x|= , =-x<0 ,
目标检测
由实数x,-x,|x|, , 所组成的集合,最多含______个元素.
2
2
此时集合共有2个元素,
当x=0时, x=|x|= = =-x=0,
此时集合共有1个元素,
当x<0时, =|x|= =-x ,
此时集合共有2个元素,
综上,此集合最多有2个元素.
目标检测
(2020·榆林三模)设集合A={x|3x-1<m},若1∈A且2?A,则实数m的取值范围是( )
3
C
因为集合A={x|3x-1<m},1∈A且2?A,
所以3×1-1<m,且3×2-1≥m,
解得2<m≤5,故选C.
A.2<m<5 B.2≤m<5 C.2<m≤5 D.2≤m≤5
目标检测
(2020·东湖区校级模拟)设集合A={2,1-a,a2-a+2},若4∈A,则a=( )
4
C
若1-a=4,则a=33,此时a2-a+2=14;
若a2-a+2=4,则a=2或a=-1,
此时1-a=-1,a={2,-1,4};
A.-3或-1或2 B.-3或-1 C.-3或2 D.-1或2
当a=-1时,1-a=2(舍).
故选C.
再见