一.課標解讀
1.《普通高中數(shù)學課程標準》明確指出:“通過實例,了解集合的含義,體會元素與集合的”屬于”關(guān)系;能選擇自然語言.圖形語言(列舉法或描述法)描述不同的具體問題感受集合語言的意義和作用.”
2.重點:集合的概念與表示方法.
3.難點:運用集合的兩種常用表示法---列舉法與描述法,正確表示一些簡單的集合.
二.要點掃描
1.集合的概念
一般地,把一些能夠確定的不同的對象看成一個整體,就說這個整體是由這些對象的全體構(gòu)成的集合(或集);構(gòu)成集合的每個對象叫做這個集合的元素(或成員)。集合的元素可以是我們看到的、聽到的、聞到的、觸摸到的、想到的各種各樣的事物或者一些抽象符號。
2.集合元素的特征
由集合概念中的兩個關(guān)鍵詞“確定的”、“不同的”可以知道集合元素有兩大特征性質(zhì):
⑴確定性特征:集合中的元素必須是明確的,不允許出現(xiàn)模棱兩可、無法斷定的陳述。
設(shè)集合 給定,若有一具體對象 ,則 要么是 的元素,要么不是 的元素,二者必居
其一,且只居其一。
⑵互異性特征:集合中的元素必須是互不相同的。設(shè)集合 給定, 的元素是指含于其中的互不相同的元素,相同的對象歸于同一集合時只能算集合的一個元素。
3.集合與元素之間的關(guān)系
集合與元素之間只有“屬于 ”或“不屬于 ”。例如: 是集合 的元素,記作 ,讀作“ 屬于 ”; 不是集合 的元素,記作 ,讀作“ 不屬于 ”。
4.集合的分類
集合按照元素個數(shù)可以分為有限集和無限集。特殊地,不含任何元素的集合叫做空集,記作 。
5.集合的表示方法
⑴列舉法是把元素不重復、不計順序的一一列舉出來的方法,非常直觀,一目了然。
⑵特征性質(zhì)描述法是用確定的條件描述集合內(nèi)元素特點的集合表示方法。
例如:集合 可以用它的特征性質(zhì) 描述為{ },這表示在集合 中,屬于集合 的任意一個元素 都具有性質(zhì) ,而不屬于集合 的元素都不具有性質(zhì) 。
除此之外,集合還常用韋恩圖來表示,韋恩圖是用封閉曲線內(nèi)部的點來表示集合的方法(有時,也用小寫字母分別定出集合中的某些元素),同學們在下節(jié)課中會接觸到這個內(nèi)容。
三.知識精講
知識點1.集合與元素
一個東西是集合還是元素并不是絕對的,很多情況下是相對的,集合是由元素組成的集合,元素是組成集合的元素。例如:你所在的班級是一個集合,是由幾十個和你同齡的同學組成的集合,你相對于這個班級集合來說,是它的一個元素;而整個學校又是由許許多多個班級組成的集合,你所在的班級只是其中的一分子,是一個元素。班級相對于你是集合,相對于學校是元素,參照物不同,得到的結(jié)論也不同,可見,是集合還是元素,并不是絕對的。
知識點2.區(qū)分 、{ }與{ }
是空集,是不含任何元素的集合;{ }不是空集,它是以一個 為元素的單元素集合,而非不含任何元素,所以 { };{ }也不是空集,而是單元素集合,只有一個元素 ,可見 { }, { },這也體現(xiàn)了“是集合還是元素,并不是絕對的”。
知識點3.解集合問題的關(guān)鍵
解集合問題的關(guān)鍵:弄清集合是由哪些元素所構(gòu)成的,也就是將抽象問題具體化、形象化,將特征性質(zhì)描述法表示的集合用列舉法來表示,或用韋恩圖來表示抽象的集合,或用圖形來表示集合,比如用數(shù)軸來表示集合,或是集合的元素為有序?qū)崝?shù)對時,可用平面直角坐標系中的圖形表示相關(guān)的集合等。
四.典題解悟
-------------------------------------------------------基礎(chǔ)在線---------------------------------------------------
[題型一]集合的判斷
集合元素的特征:
⑴確定性特征:集合中的元素必須是明確的,不允許出現(xiàn)模棱兩可、無法斷定的陳述。設(shè)集合
給定,若有一具體對象 ,則 要么是 的元素,要么不是 的元素,二者必居其一,且只居其一。
⑵互異性特征:集合中的元素必須是互不相同的。設(shè)集合 給定, 的元素是指含于其中的互不相同的元素,相同的對象歸于同一集合時只能算集合的一個元素。
例1、 “①難解的題目;②方程 ;③平面直角坐標系內(nèi)第四象限的一些點;④很多多項式”中,能組成集合的是( )。
.② .① ③ .② ④ .① ② ④
解析: 解這類題目要從集合元素的特征-----確定性、互異性-----出發(fā)。
①③④不符合集合元素的確定性特征。
答案:
例2、下列命題正確的個數(shù)為…………………( )。
①很小兩實數(shù)可以構(gòu)成集合;
② 與 是同一集合
③ 這些數(shù)組成的集合有5個數(shù);
④集合 是指第二、四象限內(nèi)的點集;
. 個 . 個 . 個 . 個
解析:
①中的元素不符合集合元素的確定性,不對;
②先看 “”左邊描述的元素,第一個集合是函數(shù) 的值域,第二個集合是點集,所以不是同一集合;
③根據(jù)集合元素的互異原則: ,所以集合有3個數(shù),③不對;
④先看 “”左邊描述的元素,集合是點集,再看“”右邊規(guī)定的元素的公共屬性 ,第二、四象限內(nèi)的點集的公共屬性應(yīng)為 , 包括了坐標軸上的點,④也不對;
答案: A
例3、 則 中的元素 應(yīng)滿足什么條件?
解析:根據(jù)集合中元素具有的互異性可知,該集合中的元素應(yīng)滿足 ,解不等式組即得答案。
答案:
[題型二] 集合與元素之間的關(guān)系
集合與元素之間只有“屬于 ”或“不屬于 ”。
例4、下列表述是否正確,說明理由。
⑴ {全體整數(shù)}
⑵ {實數(shù)集}
解析:“{ }”是集合符號,包含了“所有”“全體”“全部”“集”等含義,因而這些詞語不能再出現(xiàn)在大括號內(nèi);而 表示以實數(shù)集為元素的集合,它與 的關(guān)系是 。
答案: ⑴ {整數(shù)},⑵ {實數(shù)}。
[題型三] 集合的表示方法
(1)列舉法是把元素不重復、不計順序的一一列舉出來的方法,非常直觀,一目了然。
(2)特征性質(zhì)描述法:集合 可以用它的特征性質(zhì) 描述為{ },這表示在集合 中,屬于集合 的任意一個元素 都具有性質(zhì) ,而不屬于集合 的元素都不具有性質(zhì) 。
例5、⑴用列舉法表示下列集合:
① ;
②
⑵用特征性質(zhì)描述法表示下列集合
①所有正偶數(shù)組成的集合 ;
②被9除余2的數(shù)組成的集合 。
解析:首先搞清楚組成集合的元素是什么,然后再選擇適當?shù)姆椒ū硎炯稀?br />答案:
⑴①{ };
②
⑵①
②
例6、指出下列集合的元素:
⑴ ;
⑵ ;
⑶ ;
⑷ 。
解析:分析一個集合,首先要看“”左邊,左邊的記號表示元素;再看“”右邊,右邊規(guī)定了元素的公共屬性,尤其是本題的第⑶、⑷小題,⑶的元素 是函數(shù)的自變量,⑷的元素 是函數(shù)的函數(shù)值,雖然共同屬性都是滿足一個函數(shù)關(guān)系式,但⑶表示函數(shù)的定義域,⑷卻表示函數(shù)的值域,一定要理解清楚它們的各自含義。
答案:
⑴元素 所滿足的共同屬性為 ,
⑵元素 易錯點所滿足的共同屬性為 ,,故元素是有實根的一元二次方程;
⑶元素 所滿足的共同屬性為 ,即函數(shù) 中自變量 所能取到的實數(shù)的全體,也就是該函數(shù)的定義域,化簡后為 ,故元素為函數(shù) 的定義域中的所有實數(shù);
⑷元素 所滿足的共同屬性為 ,即函數(shù) 中函數(shù)值 所能取到的實數(shù)的全體,也就是該函數(shù)的值域,化簡得到 ,所以元素為函數(shù) 的值域中的所有實數(shù)。
-------------------------------------------------------拓展一步-----------------------------------------------
1.集合與方程。
例7、若方程 的解集是 求 . 的值。
解析:由解集是 可知這是個二次方程,即 ,
由韋達定理, ,解得
答案:
2.用數(shù)形結(jié)合的思想解集合問題。
例8、求集合 與集合 有公共元素的 的取值范圍。
解析:集合 即為不等式 的解集,是大于 的所有實數(shù);集合 即為不等式 的解集,是小于 的所有實數(shù),在數(shù)軸上表示出兩個集合,
可見,若要兩個集合有公共部分,必須 。
答案: 。
3. 注意中集合元素形式的轉(zhuǎn)化。
例9、若 , 則 。
(填“ ”或“ ”)
解析:對 進行分母有理化, ,
令 ,則 。
答案:
-------------------------------------------------------錯解點擊---------------------------------------------------
例10.方程組 的解集是……………( )。
.{(-3,0)} .{-3,0} .(-3,0) .{(0,-3)}
錯解:
正解:
分析:首先解這個方程組,得到一組解 ,注意到題目中要求寫出解集,即解的集合,按照集合的表示方法,一定要用大括號,所以 不對;集合的元素是方程組的解,是有序數(shù)對,須加小括號。
例11.下列四個關(guān)系中,正確的是…………………( )。
. .
. .
錯解:
正解:
分析:首先, 選項中, 易錯點 是空集,是不含任何元素的集合,而{ }不是空集,它是以一個 為元素的單元素集合,所以 { }; 選項中 是空集, { }是以一個 為元素的單元素集合,這兩個集合之間沒有“屬于”或“不屬于”的關(guān)系; 選項中 、 這兩個集合之間同樣沒有“屬于”或“不屬于”的關(guān)系; 選項中 是集合,同時也是 的一個元素,所以 是正確的。
例12.下列各題中 與 表示同一集合的是……( )。
.
.
.
.
錯解:
正解:
分析: 選項中集合 、 的元素都是有序數(shù)對,而 ,∴ ; 選項中 是空集,是不含任何元素的集合,而{ }不是空集,它是以一個 為元素的單元素集合,∴ ; 選項中集合 是函數(shù) 的值域,集合 是函數(shù) 圖像上的所有點的集合,同樣 ; 選項中集合 、 分別是函數(shù) 和函數(shù) 的值域,這兩個函數(shù)值域相同,此題選 。
五.課本習題解析
六.同步自測
-------------------------------------------------------雙基訓練-------------------------------------------------------
1. 下面四個命題正確的是( )
以內(nèi)的質(zhì)數(shù)集合是 “個子較高的人”不能構(gòu)成集合
方程 的解集是 偶數(shù)集為
2.下列關(guān)系正確的是 ( )
Z∈Q (2,1)∈{(2,1)}
N R 2∈{(2,1)}
3.已知A={x x≤3 ,x∈R},a= , b=2 , 則( )
a∈A且b A a A且b∈A
a∈A且b∈A a A且b A
4.下列集合中,不同于另外三個的是( )
5. 下面命題:
① {2,3,4,2}是由四個元素組成的;
②集合{0}表示僅一個數(shù)“零”組成的集合;
③集合{1,2,4}與{4,1,2}是同一集合;
④集合{小于1的正有理數(shù)}是一個有限集。
其中正確的是( )
③④ ②③ ①② ②
6.集合 面積為 的矩形 , 面積為 的正三角形 ,則正確的是( )
A. 都是無限集
B. 都是有限集
C. 是有限集 是無限集
D. 是有限集 是無限集
7.用列舉法表示集合: ;
8.用描述法寫出直角坐標系中,不在坐標軸上的點的坐標組成的集合 ;
9.設(shè) 都是非零的實數(shù), 則 的值組成的集合的元素個數(shù)為 ;
10. 集合 中的元素 所應(yīng)滿足的條件是 ;
11.若集合 有且只有一個元素,則實數(shù) 的取值集合是 ;
12.設(shè)直線 上的點集為 ,則 ,點(2,7)與 的關(guān)系為
(2,7) 。
13. 已知 ,若集合 中恰有3個元素,求
14. 已知 , , ,求
15. 已知集合A={xx=a+b ,a,b∈R},判斷下列元素x與集合A之間的關(guān)系:
(1)x=0;(2)x= ;(3)x= 。
-------------------------------------------------------綜合提高-------------------------------------------------------
16. 設(shè)下面8個關(guān)系式 ,
其中正確的個數(shù)是( )
A.4個 B.3個 C.2個 D.1個
17. 集合M={(x,y) ≥0,x∈R,y∈R}的意義是( )
A.第一象限的點
B.第三象限的點
C. 第一和第三象限的點
D. 不在第二象限也不在第四象限的點
18.下列各式中錯誤的是( )
A..-3
B.
C.
D.
19. ,下列不屬于 的是( )
. . . .
20.方程組 的解集可表示為① ② ③
④ ⑤
以上正確的個數(shù)是( )
5 個 4個 3個 2個
21.已知下列四個條件:
①數(shù)軸上到原點距離大于 的點的全體
②大于 且小于 的全體素數(shù)
③與 非常接近的實數(shù)的全體
④實數(shù)中不是無理數(shù)的所有數(shù)的全體
其中能夠組成集合的是 ;
22. 關(guān)于 的方程 ,當實數(shù) 滿足條件 時,方程的解集是有限集;當實數(shù) 滿足條件 時,方程的解集是無限集。
23.已知集合 ,用列舉法表示 ;
24.用特征性質(zhì)描述法表示直角坐標平面內(nèi)的橫坐標與縱坐標相等的點的集合是 ;
25.已知 求實數(shù) 的值
26. 已知集合 用列舉法表示集合 。
27. 已知集合A= ,若A中元素至多只有一個,求實數(shù) 的取值范圍。
七.相關(guān)鏈接
為科學而瘋的人——康托
康托(Contor,Georg)(1845-1918),俄羅斯—德國數(shù)學家、19世紀數(shù)學偉大成就之一——集合論的創(chuàng)立人?低凶杂讓(shù)學有濃厚興趣。23歲獲博士學位,以后一直從事數(shù)學與研究。他所創(chuàng)立的集合論已被公認為全部數(shù)學的基礎(chǔ)。
1874年康托的有關(guān)無窮的概念,震撼了知識界?低袘{借古代與中世紀哲學著作中關(guān)于無限的思想而導出了關(guān)于數(shù)的本質(zhì)新的思想模式,建立了處理數(shù)學中的無限的基本技巧,從而極大地推動了分析與邏輯的發(fā)展。他研究數(shù)論和用三角函數(shù)唯一地表示函數(shù)等問題,發(fā)現(xiàn)了驚人的結(jié)果:證明有理數(shù)是可列的,而全體實數(shù)是不可列的。
由于研究無窮時往往推出一些合乎邏輯的但又荒謬的結(jié)果(稱為“悖論”),許多大數(shù)學家唯恐陷進去而采取退避三舍的態(tài)度。在1874—1876年期間,不到30歲的康托向神秘的無窮宣戰(zhàn)。他靠著辛勤的汗水,成功地證明了一條直線上的點能夠和一個平面上的點一一對應(yīng),也能和空間中的點一一對應(yīng)。這樣看起來,1厘米長的線段內(nèi)的點與太平洋面上的點,以及整個地球內(nèi)部的點都“一樣多”,后來幾年,康托對這類“無窮集合”問題發(fā)表了一系列文章,通過嚴格證明得出了許多驚人的結(jié)論。
康托的創(chuàng)造性工作與傳統(tǒng)的數(shù)學觀念發(fā)生了尖銳沖突,遭到一些人的反對、攻擊甚至謾罵。有人說,康托的集合論是一種“疾病”,康托的概念是“霧中之霧”,甚至說康托是“瘋子”。
來自數(shù)學權(quán)威們的巨大精神壓力終于摧垮了康托,使他心力交瘁,患了精神分裂癥,被送進精神病醫(yī)院。他在集合論方面許多非常出色的成果,都是在精神病發(fā)作的間歇時期獲得的。
真金不怕火煉,康托的思想終于大放光彩。1897年舉行的第一次國際數(shù)學家會議上,他的成就得到承認,偉大的哲學家、數(shù)學家羅素稱贊康托的工作“可能是這個時代所能夸耀的最巨大的工作!笨墒沁@時康托仍然神志恍惚,不能從人們的崇敬中得到安慰和喜悅。1918年1月6日,康托在一家精神病院去世。
高考解密
考點導航
05考綱
考題展示
考點①了解映射的概念,理解函數(shù)的概念
1.(2004年,湖北)
解
答案
2.(2004年,湖北)
解法一
解法二
答案
考點②
參考答案
1.1集合與集合的表示方法------------------------------------------
1.B 2.B 3. C 4. C 5. B 6. D
7. {(0,5),(1,3)(2,1)}
8. }
9. {3,-1}
10.
11. { 或 }
12.
13. 6
14.
15. 令 ,則x
(2) x= = ,令 即可,x
(3) x= , x .
16.C 17. D 18.C 19. A 20. A 21. ①②④ 22.
23. {0,6,14,21}
24. { }
25. 若 則 不成立; 成立;
若 則 不成立;
若 則 或 均不成立。
綜上所述,
26. {-7,-1,1,2,3,4}
27. 若 滿足題意;
若 。
綜上所述, 或 。
本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoyi/53882.html
相關(guān)閱讀:集合的概念及其表示