学校举办运动会,假设高一(4)班有12人参加田赛项目,有8人参加径赛项目,问:一共有多少人参加田径比赛?
请同学们思考这样一个问题:
§1.1集合及其表示
?
20人
参加田径赛的同学
参加径赛的同学
参加田赛的同学
研究的对象:
中原中学高一(4)班全体学生;
所有实数;
一些例子:
多项式
不等式
的解的全体;
1,3,5,7,9;
坐标平面上第二象限内所有的点;
中原中学图书馆内的所有图书;
与零相乘等于1的实数全体。
集合的概念
一般地,我们把能够确切指定的一些对象组成的整体叫做集合,简称集。集合中的各个对象叫做这个集合的元素。
那么,有了以上的描述性定义,请同学们思考:在集合的定义中,哪些地方是值得注意的?
集合中元素的性质
讨论:下面两组对象,试分析它们能不能构成集合,为什么?
高一(4)班中较高的男生。
高一(4)班中身高175cm以上的男生。
(1)确定性
集合中的元素是确定的。换言之,对于给定的一个集合,我们能确切地知道,一个对象是不是属于这个集合。
讨论:给定的一个集合中,有没有可能有两个一样的元素?
(2)互异性
集合中的元素都是互异的,也就是说,集合所描述的对象,都是互不相同的;或者说,集合中没有重复出现的元素。
讨论:1,3,5,7,9所组成的集合,与9,7,5,3,1所组成的集合一样吗?
(3)无序性
集合中的元素地位相等,与顺序无关。
注意
一个集合中的元素可以是任何事物,甚至可以是集合!
例如:一个点P,一个数5,一张桌子和空集所构成的集合。
在集合A中的对象才能叫做集合A的元素。
集合是一个整体,代表的是其所有元素所构成的那个整体。
例如:正实数所构成的集合——它指所有正实数的全体。
有限集、无限集
集合按所含元素的个数可分为两类:
(1)有限集
如果一个集合仅仅含有有限个元素,则称它为有限集。
(2)无限集
例如:{1,-1}
例如:所有自然数所构成的集合。
如果一个集合含有无限多个元素,则称它为无限集。
请同学们思考:在集合的引例中,哪些是有限集,哪些是无限集?
空集
由于任何数乘以0都不可能等于1,因此这个集合不含有任何元素。那么我们如何表示“与0相乘等于1的实数全体。”所构成的集合呢
我们把不含有任何元素的集合,称为空集。
?
为此,我们引入一个新的概念:
例如:所有与0相乘等于1的实数全体。
记作
例如:两条互相平行的直线的公共点的全体。
练习A
把下列对象看作一个整体,判断它们是否为集合。
非常接近 的数。
分别举出一个有限集和一个无限集的例子。
√
×
2) 直线 上的点。
用大写字母A、B、C、D…来表示集合。
用小写字母a、b、c、d…来表示集合中的元素。
如果a是集合A中的元素,则记作
读作“a属于A”。
如果a不是集合A中的元素,则记作
读作“a不属于A”。
集合的表示法
常用集合的记号
如果集合中的元素都是数,我们称之为数集。
在初中的学习中,我们学习了一些数集,例如:整数集。请同学们说出其它的一些数集。
整数集:
正整数集:
负整数集:
有理数集:
实数集:
正有理数集:
正实数集:
负有理数集:
负实数集:
自然数集:
不包括零的自然数集:
例如:
那么,一般的集合,我们如何来描述呢?
列举法
把集合中的元素一一列举出来,并写在大括号内,这种方法叫做列举法。
例如:由1,3,5,7,9所组成的集合,可以表示为{1,3,5,7,9}。
例如: 的解,可以表示为{(2,3)}。注意,不是{2,3}!
在应用列举法描述集合时,我们要注意:
不必考虑元素的顺序;
元素不能重复;
{}表示“所有”,元素与元素间用“,”分开;
表示无限个元素时,要将元素间规律显示清楚,再用“…”号。
例如:正偶数构成的集合:{2,4,6,8,10,…,2n,…,n是正整数}
描述法
用集合中元素的公共属性来描述集合,并写在大括号内,这种方法叫做描述法。
例如:在表示不等式 的解的全体组成的集合时,我们这样做:
表示满足所描述性质的全体
表示所描述的对象(的一般形式)
表示“使得”
表示对象所满足的具体性质
描述法的举例
例如:偶数集可表示为
试问: 是表示奇数集吗?
性质描述中的字母,必须做出解释!
上面的描述中,字母n的范围没有给出,因此所表达的对象含糊不清。
正确的表述:
例如:{高一(4)班的学生}。
也可以用语言来描述性质,然后写入大括号。
列举法与描述法的比较
分别用列举法和描述法表示:(1)18的正约数;(2)第二象限内的点。
列举法(1)18的正约数:{1,2,3,6,9,18};
(2)第二象限内的点:??
描述法(1)18的正约数:{18的正约数};
(2)第二象限内的点:
列举法直观,但不适合描述大多数无限集。
描述法简洁且概括性强,但不适合描述没有明显规律的集合。
用“ ”或“ ”填空。
(1)0 {0}
(2)0
(3)2
(4)
练习B
用适当的方法表示下列集合:
大于0且不超过6的全体偶数所组成的集合A;
被3除余2的自然数全体所组成的集合B;
设集合 ,求实数 的范围。
本节小结
我们把能够确定的一些对象看作一个整体,并称这个整体为一个集合,简称集。集合中的对象叫做这个集合的元素。
(1)确定性
(2)互异性
(3)无序性
把集合中的元素一一列举出来,并写在大括号内,这种方法叫做列举法。
用集合中元素的公共属性来描述集合,并写在大括号内,这种方法叫做描述法。
如果一个集合仅仅含有有限个元素,则称它为有限集。
如果一个集合含有无限多个元素,则称它为无限集。
我们把不含有任何元素的集合,称为空集。
记作
中原中学高一(4)班全体学生;
所有实数;
引例
多项式
不等式
的解的全体;
1,3,5,7,9;
坐标平面上,第二象限内所有的点;
中原中学图书馆内的所有图书;
与零相乘等于1的实数全体。
?