高中数学必修1《1.1.1集合的含义与表示》原创ppt课件免费下载
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高中必修一:Chap 1
1.1.1 集合的含义与表示
思考问题:
(1)上面这些图画都给我们什么样的印象?
(2)初中时,我们有学习到与“集合”有关的
内容吗?
思考问题:
(1)上面这些图画都给我们什么样的印象?
(2)初中时,我们有学习到与“集合”有关的
内容吗?
动物生活在一起——有群居的特点。
自然数的集合、有理数的集合、不等式x-7≤3的解的集合、到定点的距离等于定长的点的集合(即球面)、到定直线的距离等于定长的点的集合(即圆柱面)
一、引入
在生活中,有许多事物给我们以集体的印象,比如,你的家庭;你所在的班级;山东省的所有城市,等等,你还能举出一些这样的例子吗?
仙居中学2012届新高一的全体同学;
仙居中学2012届高一(7)班全体女同学。
蓝蓝的天空中,一群鸟在欢快的飞翔
茫茫的草原上,一群羊在悠闲的走动
清清的湖水里,一群鱼在自由地游动;
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二、集合的概念
1、集合的概念
一般地,把研究的对象称为元素(element);通常用小写拉丁字母a,b,c,…,表示;把一些元素组成的总体叫做集合(set), 简称集; 通常用大写拉丁字母A,B,C,…,表示.
练习1、请指出下列集合中的元素:
(1)“young”中的字母构成一个集合,该集合的元素是
(2)“中国的直辖市”构成一个集合,该集合的元素是
(3)“book”中的字母构成一个集合,该集合的元素是
y,o,u,n,g五个字母
北京,上海,天津,重庆
b,o,k三个字母 还是b, o, o, k四个字母
2:集合中元素的特征
思考1:某单位所有的“帅哥”能否构成一个集合?由此说明什么?
集合中的元素必须是确定的
思考2:在一个给定的集合中能否有相同的元素?由此说明什么?
集合中的元素是不重复出现的
思考3:高一19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?由此说明什么?
集合中的元素是没有顺序的
总结出集合的三大性质:
①确定性; ②互异性; ③无序性。
集合中的元素没有一定的顺序(通
常用正常的顺序写出)
按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,不能模棱两可。
(1)确定性:
(2)互异性:
集合中的元素没有重复。
(3)无序性:
练习2:下列说法中正确的是( )
A、2004年雅典奥运会的所有比赛项目组成一个集合
B、某个班年龄较小的学生组成一个集合
C、1、2、3组成的集合与2、1、3组成的集合是不同的
两个集合
D、{1,2,2,3}是含1个1,2个2,1个3的四个元素的集合
练习3、下列给出的对象中,能表示集合的是( )
A、一切很大的数; B、无限接近0的数;
C、聪明的人; D、方程x2=2的实数根。
A
D
3、元素与集合的关系
思考1:设集合A表示“1~20以内的所有质数”,那么3,4,5,22这四个元素哪些在集合A中?哪些不在集合A中?
思考2:对于一个给定的集合A,那么某元素a与集合A有哪几种可能关系?
思考3:如果元素a是集合A中的元素,我们如何用数学化的语言表达?
思考4:如果元素a不是集合A中的元素,我们如何用数学化的语言表达?
⑤实数集:
常用数集及记法:
① 自然数集:
(非负整数集)
全体非负整数的集合。记作N
②正整数集:
非负整数集内排除0的集。记作N*或N+
③整数集:
全体整数的集合。记作Z
④有理数集:
全体有理数的集合。记作Q
全体实数的集合。记作R
用符号“∈”或“ ”填空
(1) 3.14 Q (2) Q
(3) 0 N+ (4) (-2)0 N+
(5) Q (6) R
练习4
问题提出
用自然语言描述一个集合往往是不简明的,如“在平面直角坐标系中以原点为圆心,2 为半径的圆周上的点”组成的集合,那么,我们可以用什么方式表示集合呢?
4、集合的表示
4、集合的表示方法
(1)字母表示法; (2)自然语言法;
(3)列举法; (4)描述法;
(5)韦恩(Venn)图;(6)区间法。
3、列举法:将集合的元素一一列举出来,并置于“{ }”中,各元素之间用逗号分隔,列举时与顺序无关.例如:方程(x-1)(x - 2) =0的所有实根的集合表示为{1,2 }。
课本 P3 例1
4、描述法:将集合的所有元素都具有的性质P(满足的条件)表示出来,写成{x | p(x)}的形式。
例如:不等式x -1<0的解的集合表示为{x∈R|x<1} .
课本 P4 例2
用描述法表示集合时注意:
(1)弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么),是数、还
是有序实数对(点)等.
(2)元素具有怎样的属性?
用描述法表示集合时,若需要多层次描述属性时,可选用联结词“且”与“或”等联结;若描述部分出现元素记号以外的字母时,要对新字母说明其含义或指出其取值范围.
5、图示法(Venn图)
我们常常画一条封闭的曲线,用它的内部表示一个集合.
例如,图1-1表示任意一个集合A;
图1-2表示集合{1,2,3,4,5} .
图1-1
图1-2
A
1,2,3,5, 4.
试用Venn图表示
N,Z,Q,R
之间的关系。
利用数轴来表示集合。
(一般表述数集)
a
b
a
b
集合A:数轴上a、b之间的区域。
(在下几节中,数轴表示将会很重要)
A
⑴有限集:含有有限个元素的集合.
⑵无限集:含有无限个元素的集合.
6、集合的分类
⑶空 集:不含任何元素的集合.
记作 .
练习5 请表示出由方程x2-1=0所有的实数解构成的集合。
练习6 求不等式2x-3>5的解集。
注意:
1、列举法与描述法是表示集合的两个常用方法,要特别注意
这两种方法的书写格式;
2、无限集合一般不宜采用列举法;
3、有些集合既可用列举法,也可用描述法表示,选择表示方
法要遵循最简原则.
{1,-1}
{x∈R|x>4}
三、集合相等情况
对于两个集合A和B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,我们就说集合A等于集合B,记作A=B。
练习7 若集合{-1,|x|}与{x,x2}相等,求实数x的值.
[解析] ∵{-1,|x|}与{x,x2}两集合相等,∴两集合含有相同的元素
即{x,x2}一定含有-1这个元素
由于x2≥0,∴x=-1.
解集合问题的关键
解决集合问题的关键是弄清集合由哪些元素所构成.如何弄清呢?关键在于把抽象问题具体化、形象化.也就是把用描述法表示的集合用列举法来表示,或用图示法来表示抽象的集合,或用图形来表示集合.
例如,在判断集合A={x|x=4k±1,k∈Z}与集合B={y|y=2n-1,n∈Z}是否为同一集合时,若从代表元素入手来分析它们之间的关系,则比较抽象,而用列举法来表示两个集合,则它们之间的关系就一目了然.
即A={…,-1,1,3,5,…},
而B={…,-1,1,3,5…}
∴A与B是同一集合.
四、小 结:本节课学习了以下内容:
1.集合的含义;
3.数集及有关符号.
2.集合中元素的特性:
确定性,互异性,无序性
4.集合的几种表示方法.
五、课堂练——提升版
1. {x²,3x+2,5x³-x}即{5x³-x,x²,3x+2}.
2.若方程x²-5x+6=0和方程x²-x-2=0 的解
为元素的集合为M,则M中元素的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
对 (无序性)
C
类比第2题
[分析] 本题重在考查元素的互异性,需要结合实数的性质去思考,尤其是要准确认识根式的意义.
A
3. 将下列集合改为用符号语言描述:
(1)非负奇数集;
(2)能被3整除的整数的集合;
(3)第一象限和第三象限内的点的集合;
(4)一次函数y=2x+1与二次函数y=x2的
图象交点的集合.
五、课堂练——提升版
{x|x=2k-1,k∈N*};
{n|n=3k,k∈Z}
{(x,y)|xy>0}
练:下面三个集合:①{x|y=x2+1};
②{y|y=x2+1};③{(x,y)|y=x2+1}.
(1)它们是不是相同的集合?
(2)它们各自的含义是什么?
类比第3题
[分析] 对于用描述法给出的集合,首先要清楚集合中的代表元素是什么,元素满足什么条件.
五、课堂练——提升版
A={0,6,8}
B={1,3,9}
C={2,5,6}
D={(0,6),(1,5),(2,2)}
E={0, ,4}
5.已知集合
五、课堂练——提升版
A={x∈R|ax2+4x+4=0,a∈R}
中只有一个元素,求a=? 和集合A=?
解:分类讨论思想——二次项系数有参数。
(ⅰ) 当 a=0时,x=-1,故集合A={-1};
(ⅱ) 当 a≠0时, a=1,x=-2,
故集合A={-2}。
下结论。
五、课堂练——提升版
6. 已知集合A={x∈R|ax2+x+2=0},
若A中至少有一个元素,则a的取值范
围是________.
解:当a=0时,A={-2}符合题意;
当a≠0时,则Δ≥0,即1-8a≥0,
解得a≤ 且a≠0.
综上可知,a的取值范围是{a|a≤ }.
解:分类讨论。
1、-3=a-2, a = -1,验证三个性质;
2、 -3=2a²+5a, a = -1或- ,验证
三个性质。
五、课堂练——提升版
结论:a = - 。
1、 3≠ x;验证三个性质
2、x²-2x ≠3 ;验证三个性质
3、 x²-2x≠x;验证三个性质
4、得结论。
五、课堂练——提升版
①x≠-1且x≠0且x≠3
②{x|x<-1或-1<x<0或x>3}
注意或、且的区别!
怎样用集合表示?
五、课堂练——提升版
10. 集合A={x|x=3n+1,n∈Z},B={x|x=3n
+2,n∈Z},C={x|x=6n+3,n∈Z},对任
意的a∈A,b∈B,是否一定有a+b∈C?并
证明你的结论.
五、课堂练——提升版
解:由a∈A,有a=3n+1(n∈Z),
由b∈B,有b=3n+2(n∈Z),
则a+b=6n+3(n∈Z),故a+b∈C
×
举出特例:1∈A,5∈B,
1+5 ∉ C
[正解] 设a=3m+1(m∈Z),
b=3t+2(t∈Z),
则a+b=3(m+t)+3,
当m+t是偶数时,设m+t=2k(k∈Z),
有a+b=6k+3(k∈Z),则a+b∈C;
当m+t为奇数时,设m+t=2k-1(k∈Z),
有a+b=6k(k∈Z),则a+b∉C
综上可知不一定有a+b∈C.
五、课堂练——提升版
{(x,y)|(1,0)}
{(1,0)}
这是什么表示法?
这又是什么表示法?他们的区别是什么?
六、作 业
Ⅰ、
Ⅱ、课本P11~12 2、 3、 4