人教A版 (2019)必修 第一册1.1 集合的概念课文配套ppt课件
展开1.掌握集合的两种表示方法(列举法和描述法).2.能够运用集合的两种表示方法表示一些简单集合.
在学习过程中提升数学抽象和数学运算素养,常在集合的表示方法中用到等价转化思想和分类讨论的思想.
问题导学预习教材必备知识探究
互动合作研析题型关键能力提升
拓展延伸分层精练核心素养达成
WEN TI DAO XUE YU XI JIAO CAI BI BEI ZHI SHI TAN JIU
问题导学预习教材 必备知识探究
一、列举法1.问题 观察下面两个集合:①中国的“五岳”组成的集合M;②设集合N是小于6的正整数构成的集合.(1)上述问题中的集合M,N中的元素能一一列举出来吗?提示 能.集合M中的元素为:泰山、华山、衡山、恒山、嵩山,集合N中的元素为1,2,3,4,5.(2)上述集合M与N除了用自然语言描述外,还可以用什么方式表示呢?如何表示?提示 列举法.M={泰山,华山,衡山,恒山,嵩山},N={1,2,3,4,5}.
2.填空 把集合的所有元素__________出来,并用_______________括起来表示集合的方法叫做列举法.温馨提醒 列举法表示集合,集合中的相同元素只能列举一次,元素与元素之间用“,”隔开.
3.做一做 方程x2-4x+3=0的所有实数根组成的集合为( )A.{1,3} B.{1}C.{x2-4x+3=0} D.{x=1,x=3}解析 由x2-4x+3=0,得x=1或 x=3,∴用列举法表示实根的集合为{1,3}.
二、描述法1.问题 “大于-2且小于2的整数”构成的集合能用列举法表示吗?如果能,如何表示?提示 能.{-1,0,1}.2.问题 “大于-2且小于2的实数”构成的集合能用列举法表示吗?为什么?提示 不能.集合中的元素有无数多个,元素不能完全列举.3.问题 设x为“大于-2且小于2的实数”构成的集合的元素,x有何特征?提示 x∈R且-2
5.做一做 (多选)下列用描述法表示的集合,正确的是( )A.奇数集可以表示为{x∈Z|x=2k+1,k∈Z}B.“小于10的整数”构成的集合可以表示为{x|x<10}C.{x|x>2}表示大于2的全体实数D.不等式x2-1>0的解集表示为{x|x2-1>0}解析 B中,{x|x<10}表示“小于10的实数”,“小于10的整数”构成的集合表示为{x|x<10,且x∈Z}.其余的全正确.
6.思考辨析 正确的在后面的括号内打“√”,错误的打“×”.
(1)用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为{1,1}.( )提示 集合中元素不具有互异性.(2)集合{(0,1)}中的元素是0和1.( )提示 集合中元素为(0,1).(3){x|x>3}与{y|y>3}是同一个集合.( )(4)集合{x∈N|x<5}与集合{0,1,2,3,4}表示同一个集合.( )
HU DONG HE ZUO YAN XI TI XING GUAN JIAN MENG LI TI SHENG
互动合作研析题型 关键能力提升
例1 用列举法表示下列集合:(1)不大于10的所有非负偶数组成的集合;(2)方程x2=2x的所有实数解组成的集合;(3)直线y=2x+1与y轴的交点所组成的集合;(4)由所有正整数构成的集合.解 (1)因为不大于10是指小于或等于10,非负是大于或等于0的意思,所以不大于10的非负偶数集是{0,2,4,6,8,10}.(2)方程x2=2x的解是x=0或x=2,所以方程的解组成的集合为{0,2}.(3)将x=0代入y=2x+1,得y=1,即所求交点是(0,1),故交点组成的集合是{(0,1)}.(4)正整数有1,2,3,…,所求集合为{1,2,3,…}.
题型一 列举法表示集合
用列举法表示集合应注意的两点(1)应先弄清集合中的元素是什么,是数还是点,还是其他元素.(2)若集合中的元素是点时,则应将有序实数对用小括号括起来表示一个元素.
训练1 用列举法表示下列给定的集合:(1)大于1且小于6的整数组成的集合A;(2)方程x2-16=0的实数根组成的集合B;(3)一次函数y=x+2与y=-2x+5的图象的交点组成的集合C.解 (1)因为大于1且小于6的整数包括2,3,4,5,所以A={2,3,4,5}.(2)方程x2-16=0的实数根为-4,4,所以B={-4,4}.
所以一次函数y=x+2与y=-2x+5的交点为(1,3),所以C={(1,3)}.
例2 用描述法表示下列集合:(1)不等式2x-3<1的解组成的集合A;(2)被3除余2的正整数组成的集合B;解 (1)不等式2x-3<1的解组成的集合为A,则集合A中的元素是数,设代表元素为x,则x满足2x-3<1,则A={x|2x-3<1},即A={x|x<2}.(2)设被3除余2的数为x,则x=3n+2,n∈Z,但元素为正整数,故x=3n+2,n∈N,所以被3除余2的正整数组成的集合B={x|x=3n+2,n∈N}.
题型二 描述法表示集合
(3)C={2,4,6,8,10};(4)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合D.解 (3)设偶数为x,则x=2n,n∈Z.但元素是2,4,6,8,10,所以x=2n,n≤5,n∈N*,所以C={x|x=2n,n≤5,n∈N*}.(4)平面直角坐标系中第二象限内的点的横坐标为负,纵坐标为正,即x<0,y>0,故第二象限内的点组成的集合为D={(x,y)|x<0,y>0}.
利用描述法表示集合应注意三点(1)写清楚该集合代表元素的符号.例如,集合{x|x<1}不能写成{x<1}.(2)所有描述的内容都要写在大括号内.例如,{x|x=2k},k∈Z,这种表示方式就不符合要求,需将k∈Z也写进大括号,即{x|x=2k,k∈Z}.(3)不能出现未被说明的字母.
A={x|y=x2+1},B={y|y=x2+1},C={(x,y)|y=x2+1}.(1)它们是不是相同的集合?(2)它们各自的含义分别是什么?解 (1)不是.(2)集合A={x|y=x2+1}的代表元素是x,且x∈R,所以{x|y=x2+1}=R,即A=R,可以认为集合A表示函数y=x2+1中自变量x的取值范围;集合B={y|y=x2+1}的代表元素是y,满足条件y=x2+1的y的取值范围是y≥1,所以B={y|y≥1},可以认为集合B表示函数y=x2+1中因变量y的取值范围;集合C={(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),是满足y=x2+1的数对.可以认为集合C是由坐标平面内满足y=x2+1的点(x,y)构成的.
训练2 下列三个集合:
题型三 集合表示方法的综合应用
例3 已知集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R},若A中只有一个元素,求a的值.
当a≠0时,原方程ax2+2x+1=0为一元二次方程,故Δ=4-4a=0,即a=1时,原方程的解为x=-1,符合题意.故当a=0或a=1时,原方程只有一个解,此时A中只有一个元素.
迁移 在本例条件下,若A中至多有一个元素,求a的取值范围.解 A中至多有一个元素,即A中有一个元素或没有元素.当A中只有一个元素时,由例题可知,a=0或a=1.当A中没有元素时,Δ=4-4a<0,且a≠0,即a>1.故当A中至多有一个元素时,a的取值范围为{a|a=0或a≥1}.
若已知集合是用描述法给出的,读懂集合的代表元素及其属性是解题的关键,如本例集合A中的元素就是所给方程的根,由此便把集合的元素个数问题转化为方程的根的个数问题.
训练3 在本例条件下,是否存在实数a,使集合A与集合{1}相等?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.解 ∵A={1},∴1∈A,∴a+2+1=0,即a=-3.又当a=-3时,由-3x2+2x+1=0,
故不存在实数a,使A={1}.
1.表示集合的要求(1)根据要表示的集合元素的特点,选择适当方法表示集合,一般要符合最简原则.(2)一般情况下,元素个数无限的集合不宜用列举法表示,描述法既可以表示元素个数无限的集合,也可以表示元素个数有限的集合.2.用描述法表示集合时应注意:(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,还是其他形式.(2)元素具有怎样的属性.3.常见误区:列举法与描述法混乱使用;涉及x2的系数不能确定时,忘记讨论致误.
TUO ZHAN YAN SHEN FEN CENG JING LIAN HE XING SU YANG DA CHENG
拓展延伸分层精练 核心素养达成
1.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为( )A.{1,1} B.{1}C.{x=1} D.{x2-2x+1=0}解析 方程x2-2x+1=0有两个相等的实数解1,根据集合元素的互异性知B正确.
2.已知集合A={x|x(x-1)=0},那么下列结论正确的是( )A.0∈A B.1∉AC.-1∈A D.0∉A解析 ∵A={x|x(x-1)=0}={0,1},∴0∈A.
3.下列各组集合中,表示同一个集合的是( )A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={3,2},N={2,3}C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}D.M={(1,2)},N={1,2}解析 选项A,两个集合中的元素是有序数对,显然元素不同;选项C,集合M表示的是直线x+y=1上的点,而集合N表示的是直线x+y=1上的点的纵坐标,不是同一个集合;选项D,集合M中的元素是有序数对,而集合N中的元素是实数,不是同一个集合;选项B,两个集合都表示由2,3这两个元素构成的集合.
解析 集合的常用表示方法有列举法、描述法.方程组的解集为有序数对,
用列举法表示为{(-1,1)},
5.下列命题中正确的是( )
解析 {x∈R|x2=1}={1,-1};集合{0}是单元素集,有一个元素,这个元素是0;
根据集合中元素的无序性可知{1,2}与{2,1}是同一个集合.
6.能被2整除的正整数的集合,用描述法可表示为________________.
{x|x=2n,n∈N*}
解析 正整数中所有的偶数均能被2整除.
7.用列举法表示集合D={(x,y),x∈N,y∈N|y=-x2+8}为____________________________.
{(0,8),(1,7),(2,4)}
解析 由已知得集合D为点集,结合元素的条件可知答案只有三组,列举可得答案.
8.已知集合A={x|2x+a>0},且1∉A,则实数a的取值范围是________________.
解析 ∵1∉{x|2x+a>0},∴2×1+a≤0,即a≤-2.
9.用适当的方法表示下列集合:(1)方程x(x2+2x+1)=0的解集;(2)在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合;(3)不等式x-2>6的解构成的集合; (4)大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合;
解 (1){0,-1}.(2){x|x=2n+1,且x<1 000,n∈N}.(3){x|x>8}.(4){1,2,3,4,5,6}.
解集用列举法表示为{(2,-1)}.
10.已知集合A={a+3,(a+1)2,a2+2a+2},若1∈A,求实数a的值.解 ①若a+3=1,则a=-2,此时A={1,1,2},不符合集合中元素的互异性,舍去.②若(a+1)2=1,则a=0或a=-2.当a=0时,A={3,1,2},满足题意;当a=-2时,由①知不符合条件,故舍去.③若a2+2a+2=1,则a=-1,此时A={2,0,1},满足题意.综上所述,实数a的值为-1或0.
11.(多选)下列是集合M={(x,y)|x+y≤1,x∈N,y∈N}中元素的有( )A.(0,0) B.(0,1) C.(1,0) D.(2,-1)解析 因为M={(x,y)|x+y≤1,x∈N,y∈N},
所以M={(0,0),(0,1),(1,0)}.故选ABC.
12.已知-5∈{x|x2-ax-5=0},则集合{x|x2-4x-a=0}中所有元素之和为________.解析 由-5∈{x|x2-ax-5=0},得(-5)2-a×(-5)-5=0,所以a=-4,所以{x|x2-4x+4=0}={2},所以集合中所有元素之和为2.
(1)试判断元素1和2与集合B的关系;(2)用列举法表示集合B.
所以2+x只能取2,3,6,所以x只能取0,1,4,所以B={0,1,4}.
14.对于任意两个正整数m,n,定义某种运算“※”如下:当m,n都为正偶数或正奇数时,m※n=m+n;当m,n中一个为正偶数,另一个为正奇数时,m※n=mn,则在此定义下,集合M={(a,b)|a※b=16}中的元素个数是( )A.18 B.17C.16 D.15解析 因为1+15=16,2+14=16,3+13=16,4+12=16,5+11=16,6+10=16,7+9=16,8+8=16,9+7=16,10+6=16,11+5=16,12+4=16,13+3=16,14+2=16,15+1=16,1×16=16,16×1=16,集合M中的元素是有序数对(a,b),所以集合M中的元素共有17个.
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