第1章集合1.1集合的含义及其表示一.问题情景:1.蓝蓝的天空中,一群鸟在欢快的飞翔;茫茫的草原上,一群羊在悠闲地走动;清清的湖水里,一群鱼在自由地游泳;......2.请仿照下列叙述,向全班同学介绍你的家庭、原来读书的学校、现在的班级等情况。我家有爸爸、妈妈和我;我来自兴仁初级中学;我现在的班级是高一(8)班,全班共有学生55人,男生28人,女生27人。这里的鸟群、羊群、鱼群;家庭、学校、班级、男生、女生等概念,它们都是同一类对象。“集合”日常生活中,是一个常用的词,现代汉语解释为:许多的人或物聚集在一起;现代数学中,是一种简洁、高雅的数学语言。最早由德国数学家康托尔(G.Cantor,1845-1918)他于1895年谈到“集合”一词。由此,康托尔被称为“集合论的创始人”二.学生活动:1.列举生活中的集合实例;2.回忆,初中学过的内容中哪些涉及到“集合”的术语?初中学过哪些数,能否把它们归归类?3.分析、概括各种集合实例的共同特点。想一想?三.数学建构考察下列问题:(1)本班所有的男同学;(2)中国的直辖市;(3)1~20以内的所有质数;(4)绝对值小于3的整数;(5)平面上到定点o的距离等于定长的所有的点。问题:归纳总结并给出集合的含义(描述性概念)思考1:以上集合中的元素分别是什么?思考2:一般地,怎样理解“元素”与“集合”?三.数学建构1.集合的含义一般地,一定范围内某些确定的,不同的对象的全体构成一个集合;集合中的每个对象称为这个集合的元素。集合常用大写字母表示,如A,B,C……元素常用小写字母表示,如a,b,c……2.集合中元素的性质(1)确定性:集合中的元素必须是确定的;若a是集合A中的元素,就说a属于集合A,记作Aa若a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作Aa(2)互异性:集合中的元素必须是互不相同的;(3)无序性:集合中的元素是无先后顺序的。三.数学建构3.常见的数集(1)N:自然数集(含0)即非负整数集;(3)Z:整数集;(4)Q:有理数集;(5)R:实数集.(2)或:正整数集(不含0);*NN三.数学建构4.集合的表示方法(1)列举法:将集合的元素一一列举出来,并置于大括号内。如:{北京,天津,上海,重庆}注:元素之间要用逗号分隔,列举时与元素次序无关。(2)描述法:将集合的所有元素都具有的性质(满足条件)表示出来,写成{x︳p(x)}如:{x︳x为中国的直辖市}(3)图示法:常常画一条封闭的曲线,用其内部表示一个集合。如:北京,天津,上海,重庆三.数学建构5.集合的分类(1)有限集:含有有限个元素的集合;(2)无限集:含有无限个元素的集合;(3)空集:不含任何元素的集合,记作:.四.数学应用1.说出下面集合中的元素:(1)由大于3小于11的偶数组成的集合;(2)由平方等于1的数组成的集合;(3)由15的正约数组成的集合.答:(1)集合的元素是:4、6、8、10;(2)集合的元素是1、-1;(3)集合的元素是1、3、5、15。22222.用符号或填空:1___N,0___N,-3___N,0.5___N,___N;1___Z,0___Z,-3___Z,0.5___Z,___Z;1___Q,0___Q,-3___Q,0.5___Q,___Q;1___R,0___R,-3___R,0.5___R,___R;3.若-3是由m-1,3m,m2+1组成的集合的元素,求实数m.-3是由m-1,3m,m2+1组成的集合的元素,m-1=-3,或3m=-3,或m2+1=-3m=-2,或m=-1,(m2+1=-3无实数解,舍去)解:代入检验符合集合元素的互异性所以实数m=-2或-1..532.4的解集求不等式x解集为的所不等式可得由解5324532xxx,.R,4|xxx.4|R,4|,xxxxx可简记为这里.01.52的集合所有实数解求方程xx,没有实数解因为解012xx.,|Rxxxx012所以6.已知集合A={x︳ax2+2x+1=0,xR∈},a为实数(1)若A是空集,求a的取值范围;(2)若A是单元集,求a的取值范围;变题:若A中至多只有一个元素,求a的取值范围分析:A中至多只有一个元素,即A是空集或是单元集a=0或a≥1解:(1)若A是空集,则01440aaa(2)ⅰ.当A=0时,A=21,此时A为单元集;ⅱ.当A≠0时,要使A为单元集,则1,0a即综上所述,a=0或a=1五.回顾小结:1.集合的概念;2.集合中元素的性质:确定性互异性无序性;3.集合的表示方法:描述法、列举法、文恩图法;4.集合的分类:有限集、无限集、空集;5.特殊集合的表示。