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集合的概念与表示方法

授课主题集合的概念与表示方法教学目的1、初步理解集合的含义,了解集合元素的性质。

2、知道常用数集及其记法。

3.了解“属于”关系的意义。

4.了解有限集、无限集、空集的意义。

教学重点理解集合的元素的性质。

教学内容"1名数学家=10个师"第二次世界大战中,美国曾经宣称:一名优秀的数学家的作用超过10个师的兵力。

你可知这句话的由来吗?1943年以前,在大西洋上英美运输船队常常受到德国潜艇的袭击,当时,英美两国限于实力,无力增派更多的护航舰,一时间,德军的"潜艇战"搞得盟军焦头烂额。

为此,有位美国海军将领专门去请教了几位数学家,数学家们运用概率论分析后发现,舰队与敌潜艇相遇是一个随机事件,按数学角度来看这一问题,它有一定的规律。

一定数量的船(如100艘)编队规模越小,编次就越多(如每次20艘,就要有5个编次);编次越多,与敌人相遇的概率就越大。

比如5位同学放学都回自己家里,老师要找一位同学的话,随便去哪家都行,但若这5位同学都在其中某一家的话,老师要找几家才能找到,一次找到的可能性只有20%。

美国海军接受了数学家的建议,命令船队在指定海域集合,再集体通过危险海域,然后各自驶向预定港口。

结果奇迹出现了:盟军舰队遭袭被击沉的概率由原来的25%降低为1%,大大减少了损失,保证了物资的及时供应。

开课典礼1.【2013年全国新课标1】已知集合}02|{2>-=x x x A ,}55|{<<-=x x B ,则( )A.∅=B AB.R =B AC.A B ⊆D.B A ⊆2.【2013年安徽】已知{}{}|10,2,1,0,1A x x B =+>=--,则()R C A B ⋂=( )A.{}2,1--B.{}2-C.{}1,0,1-D.{}0,13.【2013年福建】若集合}4,3,1{},3,2,1{==B A ,则B A 的子集个数为( )A .2B .3C .4D .164.【2013年陕西】设全集为R , 函数2()1f x x =-的定义域为M , 则C M R 为( )A. [-1,1]B. (-1,1)C. ,1][1,)(∞-⋃+∞-D. ,1)(1,)(∞-⋃+∞-知识结构集合 定义、性质、运用 交集、并集集合的定义及其表示 子集、全集、补集 集合中元素的特性 集合的分类 集合的表示法 定义、性质、运用 课前检测集合的概念新知1:集合与元素的概念一般地,称一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合(set)。

集合中的每一个对象称为该集合的元素(element),简称元。

集合通常用大括号{ }或大写的拉丁字母A,B,C…表示,集合的元素常用小写的拉丁字母来表示。

如a、b、c、p、q……例如A={1,3,a,c,a+b}注意:(1)集合是数学中原始的、不定义的概念,只作描述.(2)集合是一个“整体.(3)构成集合的对象必须是“确定的”且“不同”的例如:指出下列对象是否构成集合,如果是,指出该集合的元素。

(1)我国的直辖市;(2)五中高一(1)班全体学生;(3)较大的数(4)young 中的字母;(5)大于100的数;(6)小于0的正数。

新知2:集合元素的特征1、对于一个给定的集合,集合中的元素是确定的,是互异的,是无序的,即集合元素三特征.2、集合相等:构成两个集合的元素完全一样。

例如A={ 1,2,3 },B={ 3,2,1 }则A=B新知3.元素与集合的关系元素与集合的关系用“属于”和“不属于”表示;(1)如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作a∈A(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作a A(“∈”的开口方向,不能把a∈A 颠倒过来写)新知4:常用数集及其记法非负整数集(或自然数集),记作N在自然数集内排除0的集合叫做正整数集,记作N*或N+;整数全体构成的集合叫做整数集,记作Z有理数全体构成的集合叫做有理数集,记作Q实属全体构成的集合叫做实数集,记作R注意:(1)自然数集与非负整数集是相同的,也就是说,自然数集包括数0(2)非负整数集内排除0的集记作N*或N+Q、Z、R等其它数集内排除0的集,也是这样表示,例如,整数集内排除0的集,表示成Z*新知5:集合的分类:按它的元素个数多少来分:(i)_________________叫做有限集;(ii)________________________叫做无限集;(iii)_______________叫做空集,记为_____________例题解析题型一集合的判断例1、下面的各组对象能组成集合的是_____(1)正三角形的全体(2)血压很高的人(3)鲜艳的颜色(4)某校2009级高一新生(5)所有数学难题(6)所有不大于3,不小于0的整数(7)充分接近100的全体实数例2、下列各组对象不能形成....集合的是__________.⑴大于6的所有整数;⑵高中数学的所有难题;⑶被3除余2的所有整数;⑷函数y=1x图象上所有的点.变式训练:下面的各组对象能组成集合的是(1)世界上最高的山峰(2)高一数学课本中的难题(3)中国国旗的颜色(4)充分小的负数的全体(5)book中的字母(6)立方等于本身的实数(7)不等式2x-8<13的正整数解题型二元素与集合之间的关系例1、用“∈”、“∉”填空(1)3.14 Q;(2)3Z;(3)0 *N;(4)3R;(5)π 3.14;(6)0 N;(7)0 φ;例2、A表示“1~20以内的所有素数”组成的集合是则有3 A,4 A,7 A,9 A,13 A,15 A 填(∈或∉)变式练习1、A={2,4,8,16},则4 A,8 A,32 A. 填(∈或∉)2.用“∈”或“∉”符号填空:⑴8 N ; ⑵0 N ; ⑶-3 Z ; ⑷2 Q ;(5)-14 R(6)设A 为所有亚洲国家组成的集合,则中国 A ,美国 A ,印度 A ,英国 A 题型三 集合中元素的特性例1:以方程2x -5x +6=0和方程2x -02=-x 的解为元素构成的集合M,则M 中元素的个数为( )A 、1个B 2个C 3个D 4个例2、已知集合A 是由2,x ,x 2-x 三个元素组成的集合,则x 应满足的条件是____________变式训练:1、由n )(1-,n ∈N 构成的集合中含有元素的个数为( ) A 、 1个 B 、 2个 C 、 0个 D 、 无数个2、已知集合A 是由0,m ,m 2-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A ,则实数m=___________题型四 集合的分类例4 下列各组对象能否构成集合。

若能构成集合,则指出它们是有限集、无限集还是空集。

● 中国的所有人口的全体;● 山东省2008 年应届初中毕业生;● 数轴上到原点的距离小于1 的点;● 方程 x 2=0 的解的全体;● 你们班中成绩较好的同学;小于1的正整数的全体.2、表示方法新知6:集合的表示方法⒈列举法:把集合中的元素一一列举出来, 并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫列举法。

如:A={1,2,3,4,5},B={x2,3x+2,5y3-x,x2+y2},…;说明:1、书写时,元素与元素之间用逗号分开;2、一般不必考虑元素之间的顺序;3、集合中的元素可以为数,点,代数式、文字等;4、列举法可表示有限元素集,也可以表示无限元素集。

当元素个数比较少时用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示。

5、对于含有较多元素的集合,用列举法表示时,必须把元素间的规律显示清楚后方能1,2,3,4,5,......用省略号,象自然数集N用列举法表示为{}例1、用列举法表示下列集合::(1)小于10的所有自然数组成的集合;(2)方程x2 = x的所有实数根组成的集合;(3)我国现有的直辖市。

.例1 解答:(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,那么A = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.由于元素完全相同的两个集合相等,而与列举的顺序无关,因此集合A可以有不同的列举法. 例如:A = {9,8,7,6,5,4,3,2,1,0}.(2)设方程x2 = x 的所有实数根组成的集合为B,那么B = {0,1}.变式练习用列举法表示下列集合:⑴x2-4的一次因式组成的集合. ⑵{y|y=-x2-2x+3,x∈R,y∈N}.⑶方程x2+6x+9=0的解集. ⑷{20以内的质数}.⑸{(x,y)|x2+y2=1,x∈Z,y∈Z}. ⑹{大于0小于3的整数}.⑺{x∈R|x2+5x-14=0}.⑻{(x,y)}|x∈N,且1≤x<4,y-2x=0}.⑼{(x,y)|x+y=6,x∈N,y∈N}.⒉描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法,称为描述法。

方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。

一般格式:{}()x A p x ∈其中x 代表元素,A 是集合,P 是集合A 的一个特征性质。

.如:{x|x-3>2},{(x,y)|y=x 2+1},{x|直角三角形},…;说明:① 描述法表示集合时,应特别注意集合的代表元素,如2{(,)|1}x y y x =-与2{|1}y y x =-不同. ② 只要不引起误解,集合的代表元素也可省略,例如{|1}x x >,{|3,}x x k k Z =∈.③ 集合的{ }已包含“所有”的意思,例如:{整数},即代表整数集Z ,所以不必写{全体整数}.下列写法{实数集},{R }也是错误的.例2用描述法表示下列集合:⑴方程2x +y =5的解集. ⑵小于10的所有非负整数的集合.⑶方程ax +by =0(ab ≠0)的解. ⑷大于3的全体偶数组成的集合.⑸平面直角坐标系中第Ⅱ、Ⅲ象限点的集合.⑹方程组⎩⎪⎨⎪⎧x + y =1x -y =1 的解的集合. ⑺{1,3,5,7,…}.说明:列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法。

变式练习用描述法表示下列集合:①x轴上所有点的集合.②非负偶数.③能被3整除的整数..3、veen (韦恩)图集合的表示除了上述两种方法以外,还有韦恩图法,即画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,如下图所示:1、集合论是德国著名数学家康托尔于19世纪末创立的. 1874年康托尔提出“集合”的概念:把若干确定的有区别的(不论是具体的或抽象的)事物合并起来,看作一个整体,就称为一个集合,其中各事物称为该集合的元素. 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.2、所谓质数或称素数,就是一个正整数,除了本身和 1 以外并没有任何其他因子。

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