1.1.1集合的含义与表示
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1.1.1集合的含义与表示

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🔆知识点

 

1.集合与元素的含义

  • 一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set)(简称为)。
  • 我们通常用小写拉丁字母……表示集合中的元素,用大写拉丁字母……表示集合。
 

2.集合中元素的三个特征

  1. 确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的,即按照明确的判断标准判断给定的元素,或者在这个集合力,或者不在这个集合里,二者必居其一。
  1. 互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的,也就是说,集合中的元素是不重复出现的。
  1. 无序性:集合中的元素排列无先后顺序,任意调换集合中的元素位置,集合不变。
集合的分类
  1. 有限集:含有限个元素的集合是有限集。如方程的实数根组成的集合,其中元素的个数为有限个,故为有限集。
  1. 无限集:含无限个元素的集合是无限集。如不等式的解组成的集合,其中元素的个数为无限个,故为无限集。
 

3.元素与集合的关系

如果是集合A的元素,就说属于(belong to)集合,记作;如果不是集合中的元素,就说不属于(not belong to)集合,记作.
 

4.常见数集的表示

  • 非负整数集(或自然数集),记作
  • 正整数集,记作*或+;
  • 整数集,记作
  • 有理数集,记作
  • 实数集,记作.
 

5.集合的表示法

  • 自然语言
  • 列举法:把集合的元素一一列举出来,并用花括号“”括起来表示集合的方法叫做列举法
  • 描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法。具体方法是:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。
 

📺讲解视频

 

课本习题

 
 

课后练习

 
 

中考真题

 
 

拓展延伸

 
 
 

📖课本内容

📕【高中数学人教版A版2~6页】
 
在小学和初中,我们已经接触过一些集合,例如。自然数的集合,有理数的集合,不等式的解的集合,到一个定点的距离等于定长的点的集合(即圆),到一条线段的两个端点距离相等的点的集合(即这条线段的垂直平分线)……
 
那么,集合的含义是什么呢?我们再来看下面的一些例子: (1)~以内的所有质数; (2)我国从~年的年内所发射的所有人造卫星; (3)金星汽车厂年生产的所有汽车; (4)日之前与我国建立外交关系的所有国家; (5)所有的正方形; (6)到直线的距离等于定长的所有的点; (7)方程的所有实数根; (8)新华中学月入学的高一学生的全体。
 
例(1)中,我们把~以内的每一个质数作为元素,这些元素的全体就组成一个集合;同样地,例(2)中,把我国从~年的年内发射的每一颗人造卫星作为元素,这些元素的全体也组成一个集合。
 
思考
上面的例(3)到例(8)也都能组成集合吗?它们的元素分别是什么?归纳总结这些例子,你能说出它们的共同特征吗?
 
一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set)(简称为)。
 
给定的集合,它的元素必须是确定的。也就是说,给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了。例如,“亚洲国家的首都”构成一个集合,北京、东京、新德里……在这个集合中,纽约、巴黎、伦敦……不在这个集合中。“身材较高的人”不能构成集合。因为组成它的元素是不确定的。
 
一个给定集合中的元素是互不相同的。也就是说,集合中的元素是不重复出现的。
 
只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的。
 
思考
判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由: (1)大于3小于11的偶数; (2)我国的小河流。
 
我们通常用大写拉丁字母……表示集合,用小写拉丁字母……表示集合中的元素。
 
如果是集合的元素,就说属于(belong to)集合,记作;如果不是集合中的元素,就说不属于(not belong to)集合,记作.
 
例如,我们用表示“~以内的所有质数”组成的集合,则有等等。
 
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数学中一些常用的数集及其记法
全体非负整数组成的集合称为非负整数集(或自然数集),记作; 所有正整数组成的集合称为正整数集,记作*或+; 全体整数组成的集合称为整数集,记作; 全体有理数组成的集合称为有理数集,记作; 全体实数组成的集合称为实数集,记作.
 
从上面的例子看到,我们可以用自然语言描述一个集合。除此之外,还可以用什么方式表示集合呢?
 
列举法
 
我们可以把“地球上的四大洋”组成的集合表示为{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋},把“方程的所有实数根“组成的集合表示为
 
像这样把集合的元素一一列举出来,并用花括号“”括起来表示集合的方法叫做列举法
 
例1 用列举法表示下列集合: (1)小于的所有自然数组成的集合; (2)方程的所有实数根组成的集合; (3)由~以内的所有质数组成的集合。
解:(1)设小于的所有自然数组成的集合为,那么
由于元素完全相同的两个集合相等,而与列举的顺序无关,因此集合可以有不同的列举方法.例如
(2)设方程的所有实数根组成的集合为,那么
(3)设由~以内的所有质数组成的集合为,那么
 
思考
(1)你能用自然语言描述集合吗? (2)你能用列举法表示不等式的解集吗?
 
描述法
我们不能用列举法表示不等式的解集,因为这个集合中的元素是列举不完的.但是,我们可以用这个集合中元素所具有的共同特征来描述。
 
例如,不等式的解集中所含元素的共同特征是:,且,即.所以,我们可以把这个集合表示为
 
又如,任何一个奇数都可以表示为的形式。所以,我们可以把所有奇数的集合表示为
 
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法。具体方法是:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。
 
例2 试分别用列举法和描述法表示下列集合: (1)方程的所有实数根组成的集合; (2)由大于小于的所有整数组成的集合。
解:(1)设方程的实数根为,并且满足条件,因此,用描述法表示为
方程有两个实数根,因此,用列举法表示为
(2)设大于10小于20的整数为x,它满足条件,且,因此,用描述法表示为
大于小于的整数有因此,用列举法表示为
 
要指出的是,如果从上下文的关系来看,是明确的,那么可以省略,只写其元素. 例如,集合也可表示为;集合也可表示为.
 
思考
(1)结合上述实例,试比较用自然语言、列举法和描述法表示集合时,各自的特点和适用的对象。 (2)自己举出几个集合的例子,并分别用自然语言、列举法和描述法表示出来。
 
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练习
  1. 用符号“”或“”填空: (1)设为所有亚洲国家组成的集合,则: 中国________,美国________, 印度________,英国________; (2)若,则________; (3)若,则________; (4)若,则________________.
  1. 试选择适当的方法表示下列集合: (1)由方程的实数根组成的集合; (2)由小于的所有质数组成的集合; (3)一次函数的图象的交点组成的集合; (4)不等式的解集。
 
 

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