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集合的概念與表示教學

生活 更新时间:2024-10-06 03:25:15

集合的概念與表示教學?第2課時 集合的表示學 習 目 标,我來為大家講解一下關于集合的概念與表示教學?跟着小編一起來看一看吧!

集合的概念與表示教學(集合的概念-第2課時)1

集合的概念與表示教學

第2課時 集合的表示

學 習 目 标

核 心 素 養

1.初步掌握集合的兩種表示方法——列舉法、描述法,感受集合語言的意義和作用.(重點)

2.會用集合的兩種表示方法表示一些簡單集合.(重點、難點)

1.通過學習描述法表示集合的方法,培養數學抽象的素養.

2.借助描述法轉化為列舉法時的運算,培養數學運算的素養.

1.列舉法

把集合的所有元素一一列舉出來,并用花括号“{}”括起來表示集合的方法叫做列舉法.

2.描述法

一般地,設A是一個集合,把集合A中所有具有共同特征P(x)的元素x所組成的集合表示為{xA|P(x)},這種表示集合的方法稱為描述法.

思考:(1)不等式x-2<3的解集中的元素有什麼共同特征?

(2)如何用描述法表示不等式x-2<3的解集?

提示:(1)元素的共同特征為xR,且x<5.

(2){x|x<5,xR}.

1.方程x2=4的解集用列舉法表示為(  )

A.{(-2,2)}   B.{-2,2}

C.{-2} D.{2}

B [由x2=4得x=±2,故用列舉法可表示為{-2,2}.]

2.用描述法表示函數y=3x+1圖象上的所有點的是(  )

A.{x|y=3x+1} B.{y|y=3x+1}

C.{(xy)|y=3x+1} D.{y=3x+1}

C [該集合是點集,故可表示為{(xy)|y=3x+1},選C.]

3.用描述法表示不等式4x-5<7的解集為________.

{x|x<3} [用描述法可表示為{x|x<3}.]

用列舉法表示集合

【例1】 用列舉法表示下列給定的集合:

(1)不大于10的非負偶數組成的集合A

(2)小于8的質數組成的集合B

(3)方程2x2-x-3=0的實數根組成的集合C

(4)一次函數yx+3與y=-2x+6的圖象的交點組成的集合D.

[解] (1)不大于10的非負偶數有0,2,4,6,8,10,所以A={0,2,4,6,8,10}.

(2)小于8的質數有2,3,5,7,

所以B={2,3,5,7}.

(3)方程2x2-x-3=0的實數根為-1,,

所以C=.

(4)由得

所以一次函數yx+3與y=-2x+6的交點為(1,4),

所以D={(1,4)}.

用列舉法表示集合的3個步驟

(1)求出集合的元素;

(2)把元素一一列舉出來,且相同元素隻能列舉一次;

(3)用花括号括起來.

提醒:二元方程組的解集,函數圖象上的點構成的集合都是點的集合,一定要寫成實數對的形式,元素與元素之間用“,”隔開.如{(2,3),(5,-1)}.

1.用列舉法表示下列集合:

(1)滿足-2≤x≤2且xZ的元素組成的集合A

(2)方程(x-2)2(x-3)=0的解組成的集合M

(3)方程組的解組成的集合B

(4)15的正約數組成的集合N.

[解] (1)滿足-2≤x≤2且xZ的元素有-2,-1,0,1,2,故A={-2,-1,0,1,2}.

(2)方程(x-2)2(x-3)=0的解為x=2或x=3,

M={2,3}.

(3)解得∴B={(3,2)}.

(4)15的正約數有1,3,5,15,故N={1,3,5,15}.

用描述法表示集合

【例2】 用描述法表示下列集合:

(1)比1大又比10小的實數組成的集合;

(2)平面直角坐标系中第二象限内的點組成的集合;

(3)被3除餘數等于1的正整數組成的集合.

[解] (1){xR|1<x<10}.

(2)集合的代表元素是點,用描述法可表示為{(xy)|x<0,且y>0}.

(3){x|x=3n+1,nN}.

描述法表示集合的2個步驟

2.

用描述法表示下列集合:

(1)函數y=-2x2+x圖象上的所有點組成的集合;

(2)不等式2x-3<5的解組成的集合;

(3)如圖中陰影部分的點(含邊界)的集合;

(4)3和4的所有正的公倍數構成的集合.

[解] (1)函數y=-2x2+x的圖象上的所有點組成的集合可表示為{(xy)|y=-2x2+x}.

(2)不等式2x-3<5的解組成的集合可表示為{x|2x-3<5},即{x|x<4}.

(3)圖中陰影部分的點(含邊界)的集合可表示為.

(4)3和4的最小公倍數是12,因此3和4的所有正的公倍數構成的集合是{x|x=12nnN*}.

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集合表示方法的綜合應用

[探究問題]

下面三個集合:

①{x|yx2+1};②{y|yx2+1};③{(xy)|yx2+1}.

(1)它們各自的含義是什麼?

(2)它們是不是相同的集合?

提示:(1)集合①{x|yx2+1}的代表元素是x,滿足條件yx2+1中的xR,所以實質上{x|yx2+1}=R

集合②的代表元素是y,滿足條件yx2+1的y的取值範圍是y≥1,所以實質上{y|yx2+1}={y|y≥1};

集合③{(xy)|yx2+1}的代表元素是(xy),可以認為是滿足yx2+1的數對(xy)的集合,也可以認為是坐标平面内的點(xy)構成的集合,且這些點的坐标滿足yx2+1,所以{(xy)|yx2+1}={P|P是抛物線yx2+1上的點}.

(2)由(1)中三個集合各自的含義知,它們是不同的集合.

【例3】 集合A={x|kx2-8x+16=0},若集合A中隻有一個元素,求實數k的值組成的集合.

[思路點撥] 

[解] (1)當k=0時,方程kx2-8x+16=0變為-8x+16=0,解得x=2,滿足題意;

(2)當k≠0時,要使集合A={x|kx2-8x+16=0}中隻有一個元素,則方程kx2-8x+16=0隻有一個實數根,所以Δ=64-64k=0,解得k=1,此時集合A={4},滿足題意.

綜上所述,k=0或k=1,故實數k的值組成的集合為{0,1}.

1.(變條件)本例若将條件“隻有一個元素”改為“有兩個元素”,其他條件不變,求實數k的值組成的集合.

[解] 由題意可知,方程kx2-8x+16=0有兩個不等實根,故即k<1且k≠0.

所以實數k組成的集合為{k|k<1且k≠0}.

2.(變條件)本例若将條件“隻有一個元素”改為“至少有一個元素”,其他條件不變,求實數k的取值集合.

[解] 由題意可知,方程kx2-8x+16=0至少有一個實數根.

①當k=0時,由-8x+16=0得x=2,符合題意;

②當k≠0時,要使方程kx2-8x+16=0至少有一個實數根,則Δ=64-64k≥0,即k≤1.

綜合①②可知,實數k的取值集合為{k|k≤1}.

1.若已知集合是用描述法給出的,讀懂集合的代表元素及其屬性是解題的關鍵,如例3中集合A中的元素就是所給方程的根,由此便把集合的元素個數問題轉化為方程的根的個數問題.

2.在學習過程中要注意數學素養的培養,如本例中用到了等價轉化思想和分類讨論的思想.

1.表示一個集合可以用列舉法,也可以用描述法,一般地,若集合元素為有限個,常用列舉法,集合元素為無限個,多用描述法.

2.處理描述法給出的集合問題時,首先要明确集合的代表元素,特别要分清數集和點集;其次要确定元素滿足的條件是什麼.

1.思考辨析

(1){1}=1.(  )

(2){(1,2)}={x=1,y=2}.(  )

(3){xR|x>1}={yR|y>1}.(  )

(4){x|x2=1}={-1,1}.(  )

[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√

2.由大于-3且小于11的偶數所組成的集合是(  )

A.{x|-3<x<11,xZ}

B.{x|-3<x<11}

C.{x|-3<x<11,x=2k}

D.{x|-3<x<11,x=2kkZ}

D [由題意可知,滿足題設條件的隻有選項D,故選D.]

3.一次函數yx-3與y=-2x的圖象的交點組成的集合是(  )

A.{1,-2}     B.{x=1,y=-2}

C.{(-2,1)} D.{(1,-2)}

D [由得∴兩函數圖象的交點組成的集合是{(1,-2)}.]

4.設集合A={x|x2-3xa=0},若4∈A,試用列舉法表示集合A.

[解] ∵4∈A,∴16-12+a=0,∴a=-4,

A={x|x2-3x-4=0}={-1,4}.

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