1.1集合的含义与表达

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1 集合的含义与表达 教学重点:集合的基本概念与表示方法; 教学难点:运用集合的两种常用表示方法——列举法与描述法,正确表示一些简单的集合;

(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的理解集合“属于”关系;能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用。 (2)了解集合元素的确定性、互异性、无序性,掌握常用数集及其专用符号,并能够用其解决有关问题,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的应用意识。

一、创设情境,新课引入 (1)请第一组的全体同学站起来? 在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定(是第一组的同学)对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念——集合(宣布课题),即是一些研究对象的总体。 二、师生互动,新课讲解 1、集合的有关概念 集合理论创始人康托尔称集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个总体。 一般地,研究对象统称为元素(element),一些元素组成的总体叫集合(set),也简称集。 2、集合的表示方法: (1)集合通常用大写的拉丁字母表示,如A,B,C,P,Q,X,Y,等;集合的元素通常用小写的拉丁字母表示,如a,b,c, 等。

(2)如果a是集合A的元素,就说a 属于集合A,记作aA;如果a 不是集合A的元素,

就说a不属于A,记作aA(或aA)。 3、常用的数集及其记法: 全体非负整数的集合通常简称非负整数集(或自然数集),记作:N;(注意:0.是自然数....) 所有正整数组成的集合称为正整数集,记作:N+或N*。 全体整数的集合通常简称整数集,记作:Z; 全体有理数的集合通常简称有理数集,记作:Q; 全体实数的集合通常简称实数集,记作:R。 学生练习:用符号或填空:

1 N ,0 N, -3 N, 0.5 N, 2 N

1 Z , 0 Z, -3 Z, 0.5 Z, 2 Z,

典例精析 知识梳理 学习目标 2

1 Q , 0 Q, -3 Q, 0.5 Q, 2 Q, 1 R , 0 R, -3 R, 0.5 R, 2 R. 4、集合的表示方法: 先介绍记号:大括号“{ }”,在集合里表示总体,而后提出集合的两种表示方法: (1)列举法:把集合中的元素一一列举出来,写出大括内表示集合的方法。 例如:“地球上的四大洋”组成的集合可以表示为{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}。 (2)描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在大括号内表示集合的方法。一般先在大括号内写上这个集合的元素的一般形式,再划一条竖线,在竖线右面写上这个集合的元素的公共属性。 例如:所有的奇数表示为:{x|x=2k+1,kZ} 5、 集合的性质: (1)确定性:集合中的元素,必须是确定的,不是含糊不清的,任何一个对象,都能明确判断它是或者不是某全集合的元素,二者必居其一。 (2)互异性:集合中任何两个元素都是不相同的,在同一个集合中,相同的对象只能算作一个元素。 例如:集合{1,1,2}只能当作只有两个元素的集合。应用写为{1,2}才为正确的。 (3)无序性:在用列举法表示一个集合,写出它的各个元素时,与排列先后的顺序没有关系。 例如,对于集合:{-1,1,2},也可以写成{1,2,-1}或{1,-1,2}等。 但是对于一些列举法中用省略号“„„”表示的集合,仍应按它的一定次序排列,(根据它的特征)不能任意书写。 例如,对于自然数集,应写成:{1,2,3,„„},而不能写成:{3,2,1,„„};对于正偶数集,应写成:{2,4,6,„„},不能写成:{4,2,6,„„},但对于数集:{1,2,3,4,5},则可表成:{3,1,5,2,4}。 6、例题讲解: 例1:下列所给对象不能构成集合的是________. (1)高一数学课本中所有的难题; (2)某一班级16岁以下的学生; (3)某中学的大个子; (4)某学校身高超过1.80米的学生; (5)1,2,3,1. 解析 (1)不能构成集合.“难题”的概念是模糊的,不确定的,无明确的标准,对于一道数学题是否是“难题”无法客观地判断.实际上一道数学题是“难者不会,会者不难”,因而“高一数学课本中所有的难题”不能构成集合. (2)能构成集合,其中的元素是某班级16岁以下的学生. (3)因为未规定大个子的标准,所以(3)不能组成集合. (4)由于(4)中的对象具备确定性,因此,能构成集合. (5)虽然(5)中的对象具备确定性,但有两个元素1相同,不符合元素的互异性,所以(5)不能组成集合. 答案 (1)(3)(5) 点评 判断指定的对象能不能形成集合,关键在于能否找到一个明确标准,对于任何一个对象,都能确定它是不是给定集合的元素,同时还要注意集合中元素的互异性、无序性. 变式训练1: (1)(课本P3的思考题)判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由: 3

1)大于3小于11的偶数;2)我国的小河流。 小结:小河流不确定,所以不是集合。 (2)在数集{2x,x2-x}中,实数x的取值范围是____________(答:x0且x3) 例2(课本P3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x==x的所有实数根组成的集合; (3)由1~20以内的所有素数组成的集合。 变式训练2:用列举法表示下列集合: (1)所有绝对值等于8的数的集合A; (2)所有绝对值小于8的整数的集合B。

例3(课本P4例2)试分别用列举法和描述法表示下列集合: (1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合; (2)由大于10小于20的所有整数组成的集合 变式训练3:(课本P5练习NO:2)

例4:(tb0100305):下面一组集合中各个集合的意义是否相同?为什么? {1,5} ;{(1,5)};{5,1};{(5,1)} 分析:对于这个集合问题,只有明确集合中元素的具体意义才能作出正确解答。 解:{1,5}是由两个数1,5组成的集合,根据集合中元素的无序性,它与{5,1}是同一集合;{(1,5)}是一个点(1,5)组成的单元集合,由于(1,5)和(5,1)表示两个不同的点,所以{(1,5)}和{(5,1)}是不同的两个集合。 变式训练4: (1)下面一组集合各个集合的意义是否相同?为什么?

2{}Pyx,2{|}Qyyx,2R{|}xyx,2S{(,)|}xyyx

(2)用列举法表示集合{(x,y)|x ∈{1,2},y∈{1,2,3}} 三、课堂小结,巩固反思: 本节课从实例入手,非常自然贴切地引出集合与集合的概念,并且结合实例对集合的概念作了说明,然后介绍了集合的常用表示方法,包括列举法、描述法。 集合的三性:确实性,互异性,无序性。 四、布置作业:

5、(tb0300202):已知集合M={a,b,c}中的三个元素可构成三角形的三边长,那么ABC一定不是( D )。 (A)锐角三角形 (B)直角三角形 (C)钝角三角形 (D)等腰三形 B组: 1.已知集合A={x|x=2n,且n∈N},B={x|x2-6x+5=0},用∈或填空: 4 A,4 B,5 A,5 B 2.已知集合A={x|-3示是 。

3. 用列举法表示集合ababGxxabab. 4

2、子集 (1)子集的定义 对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,即若xA,就必有xB,则称集合A是集合B的子集. 应注意,“集合B中的部分元素组成的集合A叫集合B的子集”的说法是错误的,因为这和“空集是任何集合的子集”的规定矛盾,也和“任何一个集合是它本身的子集”的结论矛盾. (2)符号“”、“”、“ ”、“ ”、“”、“”. 这几个符号仅适用于两个集合之间的关系,而前面的符号“”、“”是用于元素与集合之间的关系.规定“空集是任何集合的子集”后,任何一个集合是它本身的子集,即AA.并且可知“空集是任何非空..集合的真.子集”,但不能说“空集是任何集合的真子集”,因为空集不是空集的真子集. 由子集和真子集的定义,容易证明集合的包含关系有传递性,即:若BA, CB,则CA;若AB,BC,则AC.

(3)集合的相等 若集合A和B,既满足BA,又满足BA,则这两个集合相等,即A=B. 因此要证明A=B,只要证明BA,同时有BA就可以了. (4)韦恩图 如果两个集合A和B有关系AB,可以用右图表示,这个图常称为韦恩图, 其中两条封闭曲线内部分别表示集合A和B.韦恩图可以形象地帮助我们考虑集合中 的一些问题.

(5)集合的子集个数 一个有n个元素(Nn)的有限集A,它的子集有n2个,其中包含空集 和它本身A.因此,集合A有12n个非空子集(不含,含A),有12n个真子集(不含A,含),有22n个非空真子集(不含,A). 例4、判断下列集合之间的关系: (1)A={三角形},B={等腰三角形},C={等边三角形}; (2)A={02|2xxx},B={21|xx},C={xxx44|2};

(3)A={10101|xx},B={Rttxx,1|2},C={312|xx};

(4)}.,214|{},,412|{ZkkxxBZkkxxA

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