2019学年人教版高中数学必修一精品讲义word文件
1.1集__合
1.1.1 集合的含义与表示 第一课时 集合的含义
集合的概念 [提出问题] 观察下列实例: (1)某公司的所有员工;
(2)平面内到定点O的距离等于定长d的所有的点;
??x+1≥3,
(3)不等式组?2的整数解;
?x≤9?
(4)方程x2-5x+6=0的实数根; (5)某中学所有较胖的同学.
问题1:上述实例中的研究对象各是什么? 提示:员工、点、整数解、实数根、较胖的同学. 问题2:你能确定上述实例的研究对象吗? 提示:(1)(2)(3)(4)的研究对象可以确定.
问题3:上述哪些实例的研究对象不能确定?为什么?
提示:(5)的研究对象不能确定,因为“较胖”这个标准不明确,故无法确定. [导入新知] 元素与集合的概念 元素 集合
定义 一般地,我们把研究对象统称为元素 把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集) 表示 通常用小写拉丁字母a,b,c,…表示 通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示 2019学年人教版高中数学必修一精品讲义word文件
[化解疑难]
准确认识集合的含义
(1)集合的概念是一种描述性说明,因为集合是数学中最原始的、不加定义的概念,这与我们初中学过的点、直线等概念一样,都是用描述性语言表述的.
(2)集合含义中的“元素”所指的范围非常广泛,现实生活中我们看到的、听到的、闻到的、触摸到的、想到的各种各样的事物或一些抽象的符号等,都可以看作“对象”,即集合中的元素.
元素的特性及集合相等 [提出问题]
问题1:“知识点一”中的实例(3)组成的集合的元素是什么? 提示:2,3.
问题2:“知识点一”中的实例(4)组成的集合的元素是什么? 提示:2,3.
问题3:“知识点一”中的实例(3)与实例(4)组成的集合有什么关系? 提示:相等. [导入新知] 1.集合相等
只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合相等. 2.集合元素的特性
集合元素的特性:确定性、互异性、无序性. [化解疑难]
对集合中元素特性的理解
(1)确定性:作为一个集合的元素必须是明确的,不能确定的对象不能构成集合.也就是说,给定一个集合,任何一个对象是不是这个集合的元素是确定的.
(2)互异性:对于给定的集合,其中的元素一定是不同的,相同的对象归入同一个集合时只能算作集合的一个元素.
(3)无序性:对于给定的集合,其中的元素是不考虑顺序的.如由1,2,3构成的集与3,2,1构成的集合是同一个集合.
元素与集合的关系及常用数集的记法 [提出问题] 某中学2017年高一年级20个班构成一个集合. 问题1:高一(6)班、高一(16)班是这个集合中的元素吗? 提示:是这个集合的元素.
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问题2:高二(3)班是这个集合中的元素吗?为什么? 提示:不是.高一年级这个集合中没有高二(3)班这个元素. [导入新知]
1.元素与集合的关系
(1)如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A. (2)如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a?A. 2.常用的数集及其记法
常用的数集 记法 [化解疑难] 1.对“∈”和“?”的理解
(1)符号“∈”“?”刻画的是元素与集合之间的关系.对于一个元素a与一个集合A而言,只有“a∈A”与“a?A”这两种结果.
(2)“∈”和“?”具有方向性,左边是元素,右边是集合,形如R∈0是错误的. 2.常用数集关系网
自然数集 N 正整数集 N*或N+ 整数集 Z 有理数集 Q 实数集 R
集合的基本概念 [例1] (1)下列各组对象:①接近于0的数的全体;②比较小的正整数的全体;③平面上到点A的距离等于1的点的全体;④正三角形的全体;⑤2的近似值的全体.其中能构成集合的组数是( )
A.2 C.4
B.3 D.5
(2)判断下列说法是否正确,并说明理由. ①某个公司里所有的年轻人组成一个集合; 1361
-?,组成的集合有五个元素; ②由1,,,?24?2?2
③由a,b,c组成的集合与由b,a,c组成的集合是同一个集合.
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[解] (1)选A “接近于0的数”“比较小的正整数”标准不明确,即元素不确定,所以①②不是集合.同样,“2的近似值”也不明确精确到什么程度,因此很难判定一个数,比如2是不是它的近似值,所以⑤也不是一个集合.③④能构成集合.
(2)①不正确.因为“年轻人”没有确定的标准,对象不具有确定性,所以不能组成集合. 136131
-?=,由集合中元素的互异性知,这个集合是由1,,这②不正确.由于=,?24?2?222三个元素组成的.
③正确.集合中的元素相同,只是次序不同,但它们仍表示同一个集合. [类题通法]
判断一组对象能否组成集合的标准及其关注点
(1)标准:判断一组对象能否组成集合,关键看该组对象是否满足确定性,如果此组对象满足确定性,就可以组成集合;否则,不能组成集合.
(2)关注点:利用集合的含义判断一组对象能否组成一个集合,应注意集合中元素的特性,即确定性、互异性和无序性.
[活学活用]
判断下列每组对象能否构成一个集合. (1)著名的数学家;
(2)某校2017年在校的所有高个子同学; (3)不超过20的非负数;
(4)方程x2-9=0在实数范围内的解; (5)平面直角坐标系内第一象限的一些点.
解:(1)“著名的数学家”无明确的标准,对于某个人是否“著名”无法客观地判断,因此“著名的数学家”不能构成一个集合.(2)与(1)类似,也不能构成集合.(3)任给一个实数x,可以明确地判断是不是“不超过20的非负数”,即“0≤x≤20”与“x>20或x<0”两者必居其一,且仅居其一,故“不超过20的非负数”能构成集合.(4)类似于(3),也能构成集合.(5)“一些点”无明确的标准,对于某个点是否在“一些点”中无法确定,因此“直角坐标平面内第一象限的一些点”不能构成集合.
元素与集合的关系 [例2] (1)设集合A只含有一个元素a,则下列各式正确的是( ) A.0∈A C.a∈A
B.a?A D.a=A
(2)下列所给关系正确的个数是( ) ①π∈R;② 3?Q;③0∈N*;④|-4|?N*. A.1
B.2
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C.3 D.4
[解析] (1)由元素与集合的关系可知,a∈A.
(2)①π∈R显然是正确的;② 3是无理数,而Q表示有理数集,∴3?Q,正确;③N*表示不含0的自然数集,∴0?N*,③错误;④|-4|=4∈N*,④错误,所以①②是正确的.
[答案] (1)C (2)B [类题通法]
判断元素与集合间关系的方法
判断一个对象是否为某个集合的元素,就是判断这个对象是否具有这个集合的元素具有的共同特征.如果一个对象是某个集合的元素,那么这个对象必具有这个集合的元素的共同特征.
[活学活用] 给出下列说法: ①R中最小的元素是0; ②若a∈Z,则-a?Z;
③若a∈Q,b∈N*,则a+b∈Q. 其中正确的个数为( ) A.0 C.2
B.1 D.3
解析:选B 实数集中没有最小的元素,故①不正确;对于②,若a∈Z,则-a也是整数,故-a∈Z,所以②也不正确;只有③正确.
集合中元素的特性及应用 [例3] 已知集合A中含有两个元素a和a2,若1∈A,求实数a的值. [解] 若1∈A,则a=1或a2=1,即a=±1. 当a=1时,a=a2,集合A中有一个元素,∴a≠1. 当a=-1时,
集合A中含有两个元素1,-1,符合互异性.∴a=-1. [类题通法]
关注元素的互异性
根据集合中元素的确定性,可以解出字母的所有可能取值,但要时刻关注集合中元素的三个特性,尤其是互异性,解题后要注意进行检验.
[活学活用]
已知集合A中含有三个元素1,0,x,若x2∈A,求实数x的值.