高中数学 1.1《集合》导学案 新人教A版必修1

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高中数学人教A版必修1全册导学案及答案

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高中数学必修1导学案§1.1.1集合的含义及其表示[自学目标]1.认识并理解集合的含义,知道常用数集及其记法;2.了解属于关系和集合相等的意义,初步了解有限集、无限集、空集的意义;3.初步掌握集合的两种表示方法—列举法和描述法,并能正确地表示一些简单的集合.[知识要点]1. 集合和元素(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 的元素,就说a 不属于集合A,记作a A ∉.2.集合中元素的特性:确定性;无序性;互异性.3.集合的表示方法:列举法;描述法;Venn 图.4.集合的分类:有限集;无限集;空集.5.常用数集及其记法:自然数集记作N ,正整数集记作*N 或N +,整数集记作Z ,有理数集记作Q ,实数集记作R .[预习自测]例1.下列的研究对象能否构成一个集合?如果能,采用适当的方式表示它.(1)小于5的自然数;(2)某班所有高个子的同学;(3)不等式217x +>的整数解;(4)所有大于0的负数;(5)平面直角坐标系内,第一、三象限的平分线上的所有点.分析:判断某些对象能否构成集合,主要是根据集合的含义,检查是否满足集合元素的确定性.例2.已知集合{},,M a b c =中的三个元素可构成某一个三角形的三边的长,那么此三角形一定是 ( )A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形例3.设()()(){}22,,2,,5,a N b N a b A x y x a y a b ∈∈+==-+-=若()3,2A ∈,求,a b 的值. 分析: 某元素属于集合A,必具有集合A 中元素的性质p ,反过来,只要元素具有集合A 中元素的性质p ,就一定属于集合A.例4.已知{}2,,M a b =,{}22,2,N a b =,且M N =,求实数,a b 的值.[课内练习]1.下列说法正确的是( )(A )所有著名的作家可以形成一个集合(B )0与 {}0的意义相同(C )集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈==+N n n x x A ,1是有限集(D )方程0122=++x x 的解集只有一个元素2.下列四个集合中,是空集的是 ()A .}33|{=+x xB .},,|),{(22R y x x y y x ∈-=C .}0|{2≤x xD .}01|{2=+-x x x3.方程组20{=+=-y x y x 的解构成的集合是 ( )A .)}1,1{(B .}1,1{C .(1,1)D .}1{.4.已知}1,0,1,2{--=A ,}|{A x x y y B ∈==,则B =5.若}4,3,2,2{-=A ,},|{2A t t x x B ∈==,用列举法表示B= .[归纳反思]1.本课时的重点内容是集合的含义及其表示方法,难点是元素与集合间的关系以及集合元素的三个重要特性的正确使用;2.根据元素的特征进行分析,运用集合中元素的三个特性解决问题,叫做元素分析法。

人教课标A版数学必修一1.1.1集合的含义与表示教案

人教课标A版数学必修一1.1.1集合的含义与表示教案

1.1.1《集合的含义与表示》导学案班级组名:姓名【学习目标】A级目标:通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,能选择集合不同的语言形式描述具体的问题,提高语言转换和抽象概括能力,树立用集合语言表示数学内容的意识.B级目标:了解集合元素的确定性、互异性、无序性,掌握常用数集及其专用符号,并能够用其解决有关问题,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的应用意识.【重点难点】重点:集合的基本概念与表示方法.难点:选择恰当的方法表示一些简单的集合.【学习过程】一、课题引入问题1.军训前学校通知:8月30日8点,高一年级学生到操场集合进行军训.试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?问题2.首先教师提出问题:在初中,我们已经接触过一些集合,你能举出一些集合的例子吗?二、自主探究得出结论阅读课本第2~3页,完成下列探究任务[问题一]①请我们班的全体女生起立!接下来问:“咱班的所有女生能不能构成一个集合啊?”②下面请班上身高在1.75以上的男生起立!他们能不能构成一个集合啊?③其实,生活中有很多东西能构成集合,比如新华字典里所有的汉字可以构成一个集合等等.那么,大家能不能再举出一些生活中的实际例子呢?请你给出集合的含义.④如果用A表示高一(1)班全体学生组成的集合,用a表示高一(1)班的一位同学,b是高一(2)班的一位同学,那么a、b与集合A分别有什么关系?由此看见元素与集合之间有什么关系?⑤世界上最高的山能不能构成一个集合?⑥世界上的高山能不能构成一个集合?⑦问题⑥说明集合中的元素具有什么性质?⑧由实数1、2、3、1组成的集合有几个元素?⑨问题⑧说明集合中的元素具有什么性质?⑩由实数1、2、3组成的集合记为M,由实数3、1、2组成的集合记为N,这两个集合中的元素相同吗?这说明集合中的元素具有什么性质?由此类比实数相等,你发现集合有什么结论?[问题二]阅读课本P3中:数学中一些常用的数集及其记法.快速写出常见数集的记号.[问题三]①前面所说的集合是如何表示的?②阅读课本中的相关内容,并思考:除字母表示法和自然语言之外,还能用什么方法表示集合?③集合共有几种表示法?三、合作交流,解决问题例1.下列各组对象不能组成集合的是( )A.大于6的所有整数B.高中数学的所有难题C.被3除余2的所有整数D.函数y=x1图象上所有的点例2.在数集{2x,x 2-x}中,实数x 的取值范围是什么?例3.试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1) 小于10的所有自然数组成的集合;(2) 方程x 2=x 的所有实数根组成的集合;(3) 由1~20以内的所有质数组成的集合.四.突破疑难例4.若集合A={}23,21,4a a a ---且3A -∈,求实数a 的值组成的集合.例5.已知集合A={x|ax 2-3x+2=0,a ∈R},若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围.【当堂检测】1. (1) A={1,3},判断元素3,5和集合A 的关系,并用符号表示.(2) 所有素质好的人能否表示为集合?(3) A={2,2,4}表示是否准确?(4) A={太平洋,大西洋},B={大西洋,太平洋}是否表示同一集合?2.方程ax 2+5x+c=0的解集是{21,31},则a=________,c=_______.3.已知A={x ∈R |x=abcabc bc bc ac ac ab ab c c b b a a ||||||||||||||++++++,abc ≠0},用列举法表示集合A.4.用列举法表示下列集合:(1) 所有绝对值等于8的数的集合A;(2) 所有绝对值小于8的整数的集合B.5.试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1) 方程x 2-2=0的所有实数根组成的集合;(2) 由大于10小于20的所有整数组成的集合.【课后反思】1.今天你的收获是什么?2.你有哪些方面需要努力?【课后巩固提高】1.说出下面集合中的元素:(1) {大于3小于11的偶数};(2) {平方等于1的数};(3) {15的正约数}.2.判断正误:(1)所有属于N 的元素都属于N *. ( )(2)所有属于N 的元素都属于Z . ( )(3)所有不属于N *的数都不属于Z . ( )(4)所有不属于Q 的实数都属于R . ( )(5)不属于N 的数不能使方程4x=8成立. ( )3.用列举法表示下列集合:(1)小于5的正奇数组成的集合;(2)能被3整除且大于4小于15的自然数组成的集合;(3)方程x 2-9=0的解组成的集合;(4){15以内的质数}; (5){x|x-36∈Z ,x ∈Z }. (6){(x,y)|x ∈N 且1≤x<4,y-2x=0};(7){(x,y)|x+y=6,x ∈N ,y ∈N }.4.用描述法分别表示下列集合:(1)二次函数y=x 2图象上的点组成的集合;(2)数轴上离原点的距离大于6的点组成的集合;(3)不等式x-7<3的解集.(4)方程ax+by=0(ab ≠0)的解;(5)平面直角坐标系中第Ⅱ、Ⅳ象限点的集合;(6)能被3整除的整数.5.定义集合运算:A ⊙B={z|z=xy(x+y),x ∈A,y ∈B},设集合A={0,1},B={2,3},则集合A ⊙B 的所有元素之和为( )A.0B.6C.12D.186.集合A 中的元素由关于x 的方程kx 2-3x+2=0的解构成,其中k ∈R,若A 中仅有一个元素,求k 的值.7. 已知集合A 有三个元素2+a ,2)1(+a ,332++a a(1)若1A ∈,则集合A 中还有哪些元素?(2)若1A ∉,则a 应满足什么条件?拓展提升1.集合A={x|x=a+2b,a ∈Z ,b ∈Z },判断下列元素x=0、121-、231-与集合A 之间的关系.2.已知集合C={x|x=a+b,a ∈A,b ∈B}.(1)若A={0,1,2,3},B={6,7,8,9},求集合C 中所有元素之和S;(2)若A={0,1,2,3,4,…,2 005},B={5,6,7,8,9},试用代数式表示出集合C 中所有元素之和S;(3)联系高斯求S=1+2+3+4+…+99+100的方法,试求出(2)中的S.思路分析:先用列举法写出集合C,然后解决各个小题.答案:(1)列举法表示集合C={6,7,8,9,10,11,12},进而易求得S=6+7+8+9+10+11+12=63.(2)列举法表示集合C={5,6,7,…,2 013,2 014},由此可得S=5+6+7+…+2 013+2 014.(3)高斯求S=1+2+3+4+…+99+100时,利用1+100=2+99=3+98=…=50+51=101,进而得S=1+2+3+4+…+99+100=101×50=5 050.本题(2)中S=5+6+7+…+2 013+2 014=2 019×1 005=2 029 095.。

高中数学 第一章《集合》教案 新人教A版必修1

高中数学 第一章《集合》教案 新人教A版必修1

课题:§1.1 集合教材分析:集合概念及其基本理论,称为集合论,是近、现代数学的一个重要的基础,一方面,许多重要的数学分支,都建立在集合理论的基础上。

另一方面,集合论及其所反映的数学思想,在越来越广泛的领域种得到应用。

课型:新授课教学目标:(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的理解集合“属于”关系;(2)能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;教学重点:集合的基本概念与表示方法;教学难点:运用集合的两种常用表示方法——列举法与描述法,正确表示一些简单的集合;教学过程:一、引入课题军训前学校通知:8月15日8点,高一年段在体育馆集合进行军训动员;试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定(是高一而不是高二、高三)对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念——集合(宣布课题),即是一些研究对象的总体。

阅读课本P2-P3内容二、新课教学(一)集合的有关概念1.集合理论创始人康托尔称集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个总体。

2.一般地,研究对象统称为元素(element),一些元素组成的总体叫集合(set),也简称集。

3.思考1:课本P3的思考题,并再列举一些集合例子和不能构成集合的例子,对学生的例子予以讨论、点评,进而讲解下面的问题。

4.关于集合的元素的特征(1)确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立。

(2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素。

(3)集合相等:构成两个集合的元素完全一样5.元素与集合的关系;(1)如果a是集合A的元素,就说a属于(belong to)A,记作a∈A(2)如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to)A,记作a∉A(或a A)(举例)∈6.常用数集及其记法非负整数集(或自然数集),记作N正整数集,记作N*或N+;整数集,记作Z有理数集,记作Q实数集,记作R(二)集合的表示方法我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合。

新课标高中数学人教A版必修1全册导学案及答案(105页).pdf

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课题:1.1.1集合的含义与表示(1)一、三维目标:知识与技能:了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;掌握常用数集及其记法、集合中元素的三个特征。

过程与方法:通过实例了解,体会元素与集合的属于关系。

情感态度与价值观:培养学生的应用意识。

二、学习重、难点:重点:掌握集合的基本概念。

难点:元素与集合的关系。

三、学法指导:认真阅读教材P 1-P 3,对照学习目标,完成导学案,适当总结。

四、知识链接:军训前学校通知:8月13日8点,高一年级在操场集合进行军训动员;试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?初中时你听说过“集合”这一词吗?你在学习那些知识点中提到了“集合” 这一词?(试举几例)五、学习过程:1、阅读教材P 2 页8个例子问题1:总结出集合与元素的概念:问题2:集合中元素的三个特征:问题3:集合相等:问题4:课本P 3的思考题,并再列举一些集合例子和不能构成集合的例子。

2、集合与元素的字母表示: 集合通常用大写的拉丁字母A ,B ,C …表示,集合的元素用小写的拉丁字母a,b,c,…表示。

问题5:元素与集合之间的关系?A 例1:设A 表示“1----20以内的所有质数”组成的集合,则3、4与A 的关系?B 例2:若+∈N x ,则N x ∈,对吗?六、达标检测:A 1.判断以下元素的全体是否组成集合:(1)大于3小于11的偶数; ( ) (2)我国的小河流; ( ) (3)非负奇数; ( ) (4)本校2009级新生; ( ) (5)血压很高的人; ( ) (6)著名的数学家; ( ) (7)平面直角坐标系内所有第三象限的点 ( ) A 2.用“∈”或“∉”符号填空:(1)8 N ; (2)0 N ; (3)-3 Z ; (4; (5)设A 为所有亚洲国家组成的集合,则中国 A ,美国 A ,印度 A ,英国 A ;B 3.下面有四个语句:①集合N 中最小的数是1;②若N a ∉−,则N a ∈;③若N a ∈,N b ∈,则b a +的最小值是2;④x x 442=+的解集中含有2个元素;其中正确语句的个数是( )A.0B.1C.2D.3B 4.已知集合S 中的三个元素a,b,c 是∆ABC 的三边长,那么∆ABC 一定不是 ( )A 锐角三角形B 直角三角形C 钝角三角形D 等腰三角形B 5. 已知集合A 含有三个元素2,4,6,且当A a ∈,有6-a ∈A ,那么a 为 ( )A .2 B.2或4 C.4 D.0B 6. 设双元素集合A 是方程x 2-4x+m=0的解集,求实数m 的取值范围。

人教版数学高一必修1导学案 1.1.1集合的含义与表示第2课时集合的表示教师版

人教版数学高一必修1导学案 1.1.1集合的含义与表示第2课时集合的表示教师版

1.1.1集合的含义与表示第2课时集合的表示教学目标1.掌握用列举法表示有限集;2.理解描述法格式及其适用情形;3.学会在集合不同的表示法中作出选择和转换.教学过程一、创设情景教师首先提出问题:通过学生对课本的预习,让学生通过观看《1.1.1集合的含义与表示第2课时集合的表示》课件“情景引入”部分,让学生与大家分享自己的了解.通过举例说明和互相交流,做好教师对学生的活动的梳理引导,并给予积极评价.二、自主学习1.一般地,把集合中的元素__________出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.适用于元素较少的集合.提示:一一列举2.描述法常用以表示无限集或元素个数较多的有限集.表示方法是在花括号内画一竖线,竖线前写______________,竖线后写______________________________.提示:元素的一般符号及取值(或变化)范围元素所具有的共同特征三、合作探究探究点1:列举法问题:要研究集合,要在集合的基础上研究其他问题,首先要表示集合.而当集合中元素较少时,如何直观地表示集合?提示:把它们一一列举出来.例1用列举法表示下列集合:(1)小于10的所有自然数组成的集合;(2)方程x2=x的所有实数根组成的集合;(3)由1~20以内的所有质数组成的集合.提示:(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,那么A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.(2)设方程x2=x的所有实数根组成的集合为B,那么B={0,1}.(3)设由1~20以内的所有质数组成的集合为C,那么C={2,3,5,7,11,13,17,19}.名师点评:1.花括号“{}”表示“所有”、“整体”的含义,如实数集R可以写为{实数},但如果写成{实数集}、{全体实数}、{R}都是不确切的.2.列举法表示的集合的种类(1)元素个数少且有限时,全部列举,如{1,2,3,4};(2)元素个数多且有限时,可以列举部分,中间用省略号表示,如“从1到1000的所有自然数”可以表示为{1,2,3,…,1000};(3)元素个数无限但有规律时,也可以类似地用省略号列举,如:自然数集N可以表示为{0,1,2,3,…}.探究点2:描述法问题:能用列举法表示所有大于1的实数吗?如果不能,又该怎样表示?提示:不能.表示集合最本质的任务是要界定集合中有哪些元素,而完成此任务除了一一列举,还可用元素的共同特征(如都大于1)来表示集合,如大于1的实数可表示为{x∈R|x >1}.例2试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合;(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合.提示:(1)设方程x2-2=0的实数根为x,并且满足条件x2-2=0,因此,用描述法表示为A={x∈R|x2-2=0}.方程x2-2=0有两个实数根2,-2,因此,用列举法表示为A={2,-2}.(2)设大于10小于20的整数为x,它满足条件x∈Z,且10<x<20.因此,用描述法表示为B={x∈Z|10<x<20}.大于10小于20的整数有11,12,13,14,15,16,17,18,19,因此,用列举法表示为B={11,12,13,14,15,16,17,18,19}.名师点评:集合中的元素具有无序性、互异性,所以用列举法表示集合时不必考虑元素的顺序,且元素不能重复,元素与元素之间要用“,”隔开;用描述法表示集合时,要注意代表元素是什么,从而理解集合的含义,区分两集合是不是相等的集合.例3用适当的方法表示下列集合:(1)由x=2n,0≤n≤2且n∈N组成的集合;(2)抛物线y=x2-2x与x轴的公共点的集合;(3)直线y=x上去掉原点的点的集合.提示:(1)列举法:{0,2,4};或描述法{x|x=2n,0≤n≤2且n∈N}.(2)列举法:{(0,0),(2,0)}.(3)描述法:{(x,y)|y=x,x≠0}.名师点评:用列举法与描述法表示集合时,一要明确集合中的元素;二要明确元素满足的条件;三要根据集合中元素的个数来选择适当的方法表示集合.四、当堂检测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}2.一次函数y=x-3与y=-2x的图象的交点组成的集合是()A.{1,-2}B.{x=1,y=-2}C.{(-2,1)}D.{(1,-2)}3.设A={x∈N|1≤x<6},则下列正确的是()A.6∈A B.0∈AC.3∉A D.3.5∉A4.第一象限的点组成的集合可以表示为()A.{(x,y)|xy>0}B.{(x,y)|xy≥0}C.{(x,y)|x>0且y>0}D.{(x,y)|x>0或y>0}5.下列集合不等于由所有奇数构成的集合的是()A.{x|x=4k-1,k∈Z}B.{x|x=2k-1,k∈Z}C.{x|x=2k+1,k∈Z}D.{x|x=2k+3,k∈Z}提示:1.B 2.D 3.D 4.C 5.A五、课堂小结本节课我们学习过哪些知识内容?提示:1.在用列举法表示集合时应注意:(1)元素间用分隔号“,”;(2)元素不重复;(3)元素无顺序;(4)列举法可表示有限集,也可以表示无限集,若元素个数比较少用列举法比较简单;若集合中的元素较多或无限,但出现一定的规律性,在不发生误解的情况下,也可以用列举法表示.2.在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(点)、还是集合或其他形式;(2)(元素具有怎样的属性)当题目中用了其他字母来描述元素所具有的属性时,要去伪存真,而不能被表面的字母形式所迷惑.六、课例点评高中数学课程应具有多样性和选择性,使不同的学生在数学上得到不同的发展,高中数学课程应为学生提供多层次、多种类的选择,以促进学生的个性发展和对未来人生规划的思考这是新课程理念中对学生成才的立体轨道所作的具体要求.按照这样的观点来看数学教学,必须体现因材施教的教学原则,教学内容应有较大的弹性,为各种学生提供发展空间.在此导学案中,例题和练习的选择和教学也突出了这一点,题目的设置由浅入深,层层递进,不断拓展,并根据学生实际情况对书上的例题进行了改编.。

新课标人教A版高中数学必修一第一章第一节《集合》学案

新课标人教A版高中数学必修一第一章第一节《集合》学案

课题集合年级高一授课对象编写人胥勋彪时间2018.2.3 学习重点、难点集合的基本运算、集合的基本关系上课内容:集合的含义及其表示、基本关系、基本运算知识点总结1、集合的含义(1)含义: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)。

(2)表示方法:集合通常用大写拉丁字母A,B,C…表示,元素用小写拉丁字母a,b,c…表示。

(3)元素与集合的关系:(元素与集合的关系有“属于∈”及“不属于∉两种)若a是集合A中的元素,则称a属于集合A,记作a∈A;若a不是集合A的元素,则称a不属于集合A,记作a∉A。

(4)常用的数集及其记法N:非负整数集(自然数集),包括0 N*或N+:正整数集Z:整数集Q:有理数集R:全体实数的集合2、集合元素的三个特征:(1)确定性:给定的集合,它的元素必须是确定的。

(2)互异性:一个给定集合中的元素是互不相同的。

(3)无序性:集合中的元素是没有先后顺序的。

3.一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A 为B 的子集.记作: ()A BB A ⊆⊇或 读作:A 包含于B(或B 包含A).4.集合相等:如果集合A 是集合B 的子集(A B ⊆),且集合B 是集合A 的子集(B A ⊆),此时,集合A 与集合B 中的元素是一样的,因此,集合A 与集合B 相等,记作.A B =即,A B B A A B ⊆⊆⇔=且.5.真子集如果集合B A ⊆,但存在元素x B ∈,且x A ∉,我们称集合A 是集合B 的真子集,即如果A B ⊆且A B ≠,那么集合A 是集合B 的真子集,记作A B(或B A). 6.空集∅我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为∅,并规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集. 7.并集⋃一般的,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素组成的集合,称为集合A 与B 的并集,记作:B A ⋃(读作:A 并B )8.交集⋂一般的,由属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合,称为A 与B 的交集。

高中数学人教A版必修1《1.1.1集合的含义与表示》教案3

高中数学人教A版必修1《1.1.1集合的含义与表示》教案3

必修一《1.1.1集合的含义与表示》教学案教学目标1.了解集合的含义;理解元素与集合的“属于”关系;熟记常用数集专用符号.2.深刻理解集合元素的确定性、互异性、无序性;能够用其解决有关问题.3.能选择不同的形式表示具体问题中的集合.重点难点教学重点:集合的基本概念与表示方法.教学难点:选择适当的方法表示具体问题中的集合.教学过程导入新课思路1.集合对我们来说可谓是“最熟悉的陌生人”.说它熟悉,是因为我们在现实生活中常常用到“集合”这个名词;比如说,军训的时候,教官是不是经常喊:“高一(4)班的同学,集合啦!”那么说它陌生,是因为我们还未从数学的角度理解集合,从数学的层面挖掘集合的内涵.那么,在数学的领域中,集合究竟是什么呢?集合又有着怎样的含义呢?就让我们通过今天这堂课的学习,一起揭开“集合”神秘的面纱.思路2.你经常会谈论你的家庭,你的班级.其实在讲到你的家庭、班级的时候,你必定在联想构成家庭、班级的成员,例如:家庭成员就是被你称为父亲、母亲、哥哥、姐姐、妹妹、弟弟……的人;班级成员就是与你在同一个教室里一起上课、一起学习的人;一些具有特定属性的人构成的群体,在数学上就是一个集合.那么,在数学中,一些对象的总体怎样才可以构成集合、集合中的元素有哪些特性?集合又有哪些表示方法呢?这就是本节课我们所要学习的内容.思路3.“同学们,在小学和初中的学习过程中,我们已经接触过一些集合的例子,比如说:有理数集合,到一个定点的距离等于定长的点的集合(圆),那么大家是否能够举出更多关于集合的例子呢?”(通过两个简单的例子,引导大家进行类比,运用发散性思维思考说出更多的关于集合的实例,然后教师予以点评.)“那么,集合的含义究竟是什么?它又该如何表示呢?这就是我们今天要研究的课题.”推进新课新知探究提出问题①中国有许多传统的佳节,那么这些传统的节日是否能构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?②全体自然数能否构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?③方程x2-3x+2=0的所有实数根能否构成一个集合?如果能,这个集合由什么组成?④你能否根据上述几个问题总结出集合的含义?讨论结果:①能.这个集合由春节、元宵节、端午节等有限个种类的节日组成,称为有限集.②能.这个集合由0,1,2,3,……等无限个元素组成,称为无限集.③能.这个集合由1,2两个数组成.④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”.提出问题通过以上的学习我们已经知道集合是由一些元素组成的总体,那么是否所有的元素都能构成集合呢?请看下面几个问题.①近视超过300度的同学能否构成一个集合?②“眼神很差”的同学能否构成一个集合?③比较问题①②,说明集合中的元素具有什么性质?④我们知道冬虫夏草既是一种植物,又是一种动物.那么在所有动植物构成的集合中,冬虫夏草出现的次数是一次呢还是两次?⑤组成英文单词every的字母构成的集合含有几个元素?分别是什么?⑥问题④⑤说明集合中的元素具有什么性质?⑦在玩斗地主的时候,我们都知道3,4,5,6,7是一个顺子,那比如说老师出牌的时候把这五张牌的顺序摆成了5,3,6,7,4,那么这还是一个顺子么?类比集合中的元素,一个集合中的元素是3,4,5,6,7,另外一个集合中的元素是5,3,6,7,4,这两个集合中的元素相同么?集合相同吗?这体现了集合中的元素的什么性质?讨论结果:①能.②不能.③确定性.问题②对“眼神很差”的同学没有一个确定的标准,到底怎样才算眼神差,是近视300度?400度?还是说“眼神很差”只是寓意?我们不得而知.因此通过问题①②我们了解到,对于给定的集合,它的元素必须是确定的,即任何一个元素要么在这个集合中,要么不在这个集合中,这就是集合中元素的确定性.④一次.⑤4个元素.e,v,r,y这四个字母.⑥互异性.一个集合中的元素是互不相同的,也就是说,集合中的元素不能重复出现.⑦是.元素相同.集合相同.体现集合中元素的无序性,即集合中的元素的排列是没有顺序的.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.提出问题①如果用A表示所有的自然数构成的集合,B表示所有的有理数构成的集合,a=1.58,那么元素a和集合A,B分别有着怎样的关系?②大家能否从问题①中总结出元素与集合的关系?③A表示“1~20内的所有质数”组成的集合,那么3__________A,4__________A.讨论结果:①a是集合B中的元素,a不是集合A中的元素.②a是集合B中的元素,就说a属于集合B,记作a∈B;a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a∉A.因此元素与集合的关系有两种,即属于和不属于.③3∈A,4∉A.提出问题①从这堂课的开始到现在,你们注意到我用了几种方法表示集合吗?②字母表示法中有哪些专用符号?③除了自然语言法和字母表示法之外,课本还为我们提供了几种集合的表示方法?分别是什么?④列举法的含义是什么?你能否运用列举法表示一些集合?请举例!⑤能用列举法把下列集合表示出来吗?小于10的质数;不等式x-2>5的解集.⑥描述法的含义是什么?你能否运用描述法表示一些集合?请举例!⑦集合的表示方法共有几种?讨论结果:①两种,自然语言法和字母表示法.②非负整数集(或自然数集),记作N;除0的非负整数集,也称正整数集,记作N*或N+;整数集,记作Z;有理数集,记作Q;实数集,记作R.③两种,列举法与描述法.④把集合中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.例如“地球上的四大洋”组成的集合可以用列举法表示为{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋},方程x2-3x+2=0的所有实数根组成的集合可以用列举法表示为{1,2}.⑤“小于10的质数”可以用列举法表示出来;“不等式x-2>5的解集”不能够用列举法表示出来,因为这个集合是一个无限集.因此,当集合是无限集或者其元素数量较多而不便于无一遗漏地列举出来的时候,如果我们再用列举法来表示集合就显得不够简洁明了.⑥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.例如,不等式x-2>5的解集可以表示为{x∈R|x>7};所有的正方形的集合可以表示为{x|x是正方形},也可写成{正方形}.⑦自然语言法、字母表示法、列举法、描述法.应用示例例1下列所给对象不能构成集合的是__________.(1)高一数学课本中所有的难题;(2)某一班级16岁以下的学生;(3)某中学的大个子;(4)某学校身高超过1.80米的学生.活动探究:教师首先引导学生通过读题、审题,了解本题考查的基本知识点——集合中元素的确定性;然后指导学生对4个选项进行逐一判断;判断所给元素是否能构成集合,关键是看是否满足集合元素的确定性.解析:(1)不能构成集合.“难题”的概念是模糊的,不确定的,无明确的标准,对于一道数学题是否是“难题”无法客观地判断.实际上一道数学题是“难者不会,会者不难”,因而“高一数学课本中所有的难题”不能构成集合.(2)能构成集合,其中的元素是某班级16岁以下的学生.(3)因为未规定大个子的标准,所以(3)不能组成集合.(4)由于(4)中的对象具备确定性,因此,能构成集合.答案:(1)(3)例2用列举法表示下列集合:(1)小于10的所有自然数组成的集合;(2)方程x2=x的所有实数根组成的集合;(3)由1~20以内的所有质数组成的集合.活动探究:讲解例2的过程中,可以设计如下问题引导学生:针对例2(1):①自然数中是否含有0?②小于10的自然数有哪些?③如何用列举法表示小于10的所有自然数组成的集合?针对例2(2):①解一元二次方程的方法有哪些?分别是什么?②方程x2=x的解是什么?③如何用列举法表示方程x2=x的所有实数根组成的集合?针对例2(3):①如何判断一个数是否为质数(即质数的定义是什么)?②1~20以内的质数有哪些?③如何用列举法表示由1~20以内的所有质数组成的集合?在用列举法表示集合的过程中,应让学生先明确集合中的元素,再把元素写入“{}”内,并用逗号隔开.解:(1)小于10的自然数有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,设小于10的所有自然数组成的集合为A,那么A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};(2)方程x2=x的两个实根为x1=0,x2=1,设方程x2=x的所有实数根组成的集合为B,那么B={0,1};(3)1~20以内的质数有2,3,5,7,11,13,17,19,设由1~20以内的所有质数组成的集合为C,那么C={2,3,5,7,11,13,17,19}.点评:本题主要考查了集合表示法中的列举法,通过本题的教学可以体会利用集合表示教学内容的严谨性和简洁性.例3试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)方程x2-2=0的所有实数根组成的集合;(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合.活动探究:讲解例3的过程中,可以设计如下问题引导学生:针对例3(1)——列举法①方程x2-2=0的解是什么?②如何用列举法表示方程x2-2=0的所有实数根组成的集合?针对例3(1)——描述法①描述法的定义是什么?②所求集合中元素有几个共同特征?分别是什么?③如何用描述法表示所求集合?针对例3(2)——列举法①大于10小于20的所有整数有哪些?②由大于10小于20的所有整数组成的集合用列举法如何表示?针对例3(2)——描述法①所求集合中元素有几个共同特征?分别是什么?②如何用描述法表示所求集合?解:(1)设方程x2-2=0的实数根为x,并且满足x2-2=0,因此,用描述法表示为A={x∈R|x2-2=0};方程x2-2=0的两个实根为x1=-2,x2=2,因此,用列举法表示为A ={-2,2}.(2)设大于10小于20的整数为x,它满足条件x∈Z且10<x<20,因此,用描述法表示为B ={x∈Z|10<x<20};大于10小于20的整数有11,12,13,14,15,16,17,18,19,因此,用列举法表示为{11,12,13,14,15,16,17,18,19}.点评:例2和例3是通过“问题引导”的方式,使学生逐步逼近答案的过程.在此过程中,既帮助学生理清了解答问题的基本思路,又使得列举法和描述法在实例中得到进一步的巩固.知能训练课后练习1,2.【补充练习】1.考查下列对象能否构成集合:(1)著名的数学家;(2)某校2013年在校的所有高个子同学;(3)不超过20的非负数;(4)方程x 2-9=0在实数范围内的解;(5)直角坐标平面内第一象限的一些点;(6)3的近似值的全体.答案:(1)(2)(5)(6)不能组成集合,(3)(4)能组成集合.2.用适当的符号填空:(1)0__________N ,5__________N ,16__________N ;(2)-12__________Q ,π__________Q ,e __________C R Q (e 是个无理数);(3)2-3+2+3=__________{x |x =a +6b ,a ∈Q ,b ∈Q }.答案:(1)∈ ∉ ∈ (2)∈ ∉ ∈ (3)∈3.已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素组成的集合,且2∈A ,求实数m 的值. 解:∵2∈A ,∴m =2或m 2-3m +2=2.若m =2,则m 2-3m +2=0,不符合集合中元素的互异性,舍去.若m 2-3m +2=2,求得m =0或3.m =0不合题意,舍去.∴m 只能取3.4.用适当方法表示下列集合:(1)函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象上所有点的集合;(2)一次函数y =x +3与y =-2x +6的图象的交点组成的集合;(3)不等式x -3>2的解集;(4)自然数中不大于10的质数集.答案:(1)描述法:{(x ,y )|y =ax 2+bx +c ,x ∈R ,a ≠0}.(2)描述法:⎩⎨⎧ (x ,y )⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y =x +3y =-2x +6=⎩⎨⎧ (x ,y )⎪⎪⎪⎭⎬⎫⎩⎪⎨⎪⎧ x =1y =4.列举法:{(1,4)}.(3)描述法:{x |x >5}(4)列举法:{2,3,5,7}.拓展提升问题1:设集合P ={x -y ,x +y ,xy },Q ={x 2+y 2,x 2-y 2,0},若P =Q ,求x ,y 的值及集合P ,Q .活动探究:首先,应让学生思考两个数集相等的条件——集合中的元素分别对应相等;然后,再引导学生讨论:本题中集合P ,Q 对应相等时,其元素可能出现的几种情况,并根据讨论的结果进行计算;最后,应当指导学生自主探究,应用集合中元素的性质检验所求结果是否符合要求.解:∵P =Q 且0∈Q ,∴0∈P .若x +y =0或x -y =0,则x 2-y 2=0,从而Q ={x 2+y 2,0,0},与集合中元素的互异性矛盾,∴x +y ≠0且x -y ≠0;若xy =0,则x =0或y =0.当y =0时,P ={x ,x ,0},与集合中元素的互异性矛盾,∴y ≠0;当x =0时,P ={-y ,y ,0},Q ={y 2,-y 2,0},由P =Q 得⎩⎪⎨⎪⎧ -y =y 2,y =-y 2,y ≠0, ① 或⎩⎪⎨⎪⎧ -y =-y 2,y =y 2,y ≠0.②由①得y =-1,由②得y =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =1,此时P =Q ={1,-1,0}.点评:本题综合性地考查了两数集相等的条件、集合中元素的性质以及学生的运算能力和分类讨论能力.问题2:已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0},若A 中的元素至多只有一个,求a 的取值范围. 活动探究:讨论关于x 的方程ax 2-3x +2=0实数根的情况,从中确定a 的取值范围,依题意,方程有一个实数根或两个相等的实数根或无实数根.解:(1)a =0时,原方程为-3x +2=0,x =23,符合题意.(2)a ≠0时,方程ax 2-3x +2=0为一元二次方程.由Δ=9-8a ≤0,得a ≥98.∴当a ≥98时,方程ax 2-3x +2=0无实数根或有两个相等的实数根.综合(1)(2),知a =0或a ≥98.点评:“a =0”这种情况最容易被忽视,只有在“a ≠0”的条件下,方程ax 2-3x +2=0才是一元二次方程,才能用判别式Δ解决问题.问题3:设S={x|x=m+2n,m,n∈Z}.(1)若a∈Z,则a是否是集合S中的元素?(2)对S中的任意两个x1,x2,则x1+x2,x1·x2是否属于S?活动探究:针对问题(1)——首先引导学生仔细观察集合S中元素的共同特征与构成方式;然后,再引导学生思考题中所给的元素a能否表示成m+2n的形式;如果能,m和n分别是多少,如果不能,请说明理由;最后小结,判断一个元素是否属于集合时,转化为判断这个元素是否满足集合元素的特征即可.针对问题(2)——首先引导学生将x1,x2分别表示出来,再引导大家根据正确的表示结果,推断x1+x2,x1·x2是否是集合S中的元素.解:(1)a是集合S中的元素,a=a+2×0∈S.(2)不妨设x1=m+2n,x2=p+2q,m,n,p,q∈Z.则x1+x2=(m+2n)+(p+2q)=(m+p)+2(n+q),m,n,p,q∈Z.∴x1+x2∈S;x1·x2=(m+2n)·(p+2q)=(mp+2nq)+2(mq+np),m,n,p,q∈Z.∴x1·x2∈S.综上,x1+x2,x1·x2都属于S.点评:本题考查集合的描述法以及元素与集合间的关系.课堂小结本节学习了:(1)集合的含义;(2)集合中元素的性质;(3)元素与集合的关系;(4)集合的表示方法.课后作业习题1.1A组3,4.。

[人教A版]高中数学必修一(全册)导学案及答案汇总

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§1.1.1 集合的含义与表示(1)1. 了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;2. 能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;3. 掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征.23讨论:军训前学校通知:8月15日上午8点,高一年级在体育馆集合进行军训动员. 试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?引入:在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定(是高一而不是高二、高三)对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念——集合,即是一些研究对象的总体. 集合是近代数学最基本的内容之一,许多重要的数学分支都建立在集合理论的基础上,它还渗透到自然科学的许多领域,其术语的科技文章和科普读物中比比皆是,学习它可为参阅一般科技读物和以后学习数学知识准备必要的条件.二、新课导学※ 探索新知探究1:考察几组对象:① 1~20以内所有的质数;② 到定点的距离等于定长的所有点;③ 所有的锐角三角形;④ 2x , 32x +, 35y x -, 22x y +;⑤ 东升高中高一级全体学生;⑥ 方程230x x +=的所有实数根;⑦ 隆成日用品厂2008年8月生产的所有童车;⑧ 2008年8月,广东所有出生婴儿.试回答:各组对象分别是一些什么?有多少个对象?新知1:一般地,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 ).试试1:探究1中①~⑧都能组成集合吗,元素分别是什么?探究2:“好心的人”与“1,2,1”是否构成集合?新知2:集合元素的特征对于一个给定的集合,集合中的元素是确定的,是互异的,是无序的,即集合元素三特征. 确定性:某一个具体对象,它或者是一个给定的集合的元素,或者不是该集合的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.互异性:同一集合中不应重复出现同一元素.无序性:集合中的元素没有顺序.只要构成两个集合的元素是一样的,我们称这两个集合.试试2:分析下列对象,能否构成集合,并指出元素:①不等式30x->的解;②3的倍数;③方程2210-+=的解;x x④a,b,c,x,y,z;⑤最小的整数;⑥周长为10 cm的三角形;⑦中国古代四大发明;⑧全班每个学生的年龄;⑨地球上的四大洋;⑩地球的小河流.探究3:实数能用字母表示,集合又如何表示呢?新知3:集合的字母表示集合通常用大写的拉丁字母表示,集合的元素用小写的拉丁字母表示.如果a是集合A的元素,就说a属于(belong to)集合A,记作:a∈A;如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to)集合A,记作:a∉A.试试3:设B表示“5以内的自然数”组成的集合,则5 B,0.5 B,0 B,-1 B.探究4:常见的数集有哪些,又如何表示呢?新知4:常见数集的表示非负整数集(自然数集):全体非负整数组成的集合,记作N;正整数集:所有正整数的集合,记作N*或N+;整数集:全体整数的集合,记作Z;有理数集:全体有理数的集合,记作Q;实数集:全体实数的集合,记作R.试试4:填∈或∉:0 N,0 R,3.7 N,3.7 Z,. 探究5:探究1中①~⑧分别组成的集合,以及常见数集的语言表示等例子,都是用自然语言来描述一个集合. 这种方法语言文字上较为繁琐,能否找到一种简单的方法呢?新知5:列举法把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{ }”括起来,这种表示集合的方法叫做列举法.注意:不必考虑顺序,“,”隔开;a与{a}不同.试试5:试试2中,哪些对象组成的集合能用列举法表示出来,试写出其表示.※典型例题例1 用列举法表示下列集合:① 15以内质数的集合;② 方程2(1)0x x -=的所有实数根组成的集合;③ 一次函数y x =与21y x =-的图象的交点组成的集合.变式:用列举法表示“一次函数y x =的图象与二次函数2y x =的图象的交点”组成的集合.三、总结提升※ 学习小结①概念:集合与元素;属于与不属于;②集合中元素三特征;③常见数集及表示;④列举法.※ 知识拓展集合论是德国著名数学家康托尔于19世纪末创立的. 1874年康托尔提出“集合”的概念:把若干确定的有区别的(不论是具体的或抽象的)事物合并起来,看作一个整体,就称为一个集合,其中各事物称为该集合的元素. 人们把康托尔于1873年12月7日给戴德金的信中.※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 下列说法正确的是( ).A .某个村子里的高个子组成一个集合B .所有小正数组成一个集合C .集合{1,2,3,4,5}和{5,4,3,2,1}表示同一个集合D .1361,0.5,,,224 2. 给出下列关系:① 12R =;② Q ;③3N +-∉;④.Q 其中正确的个数为( ).A .1个B .2个C .3个D .4个3. 直线21y x =+与y 轴的交点所组成的集合为( ).A. {0,1}B. {(0,1)}C. 1{,0}2-D. 1{(,0)}2-4. 设A表示“中国所有省会城市”组成的集合,则:深圳A;广州A. (填∈或∉)5. “方程230-=的所有实数根”组成的集合用列举法表示为____________.x x1. 用列举法表示下列集合:(1)由小于10的所有质数组成的集合;(2)10的所有正约数组成的集合;(3)方程2100-=的所有实数根组成的集合.x x2. 设x∈R,集合2=-.A x x x{3,,2}(1)求元素x所应满足的条件;(2)若2A-∈,求实数x.§1.1.1 集合的含义与表示(2)1. 了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;2. 能选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;3. 掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征.45复习1:一般地,指定的某些对象的全体称为.其中的每个对象叫作.集合中的元素具备、、特征.集合与元素的关系有、.复习2:集合2=++的元素是,若1∈A,则x= .A x x{21}复习3:集合{1,2}、{(1,2)}、{(2,1)}、{2,1}的元素分别是什么?四个集合有何关系?二、新课导学※ 学习探究思考:① 你能用自然语言描述集合{2,4,6,8}吗?② 你能用列举法表示不等式13x -<的解集吗?探究:比较如下表示法① {方程210x -=的根};② {1,1}-;③ 2{|10}x R x ∈-=.新知:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法,一般形式为{|}x A P ∈,其中x 代表元素,P 是确定条件.试试:方程230x -=的所有实数根组成的集合,用描述法表示为 . ※ 典型例题例1 试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)方程2(1)0x x -=的所有实数根组成的集合;(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合.练习:用描述法表示下列集合.(1)方程340x x +=的所有实数根组成的集合;(2)所有奇数组成的集合.小结:用描述法表示集合时,如果从上下文关系来看,x R ∈、x Z ∈明确时可省略,例如{|21,}x x k k Z =-∈,{|0}x x >.例2 试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)抛物线21y x =-上的所有点组成的集合;(2)方程组3222327x y x y +=⎧⎨+=⎩解集.变式:以下三个集合有什么区别.(1)2{(,)|1}x y y x =-;(2)2{|1}y y x =-;(3)2{|1}x y x =-.反思与小结:① 描述法表示集合时,应特别注意集合的代表元素,如2{(,)|1}x y y x =-与2{|1}y y x =-不同.② 只要不引起误解,集合的代表元素也可省略,例如{|1}x x >,{|3,}x x k k Z =∈.③ 集合的{ }已包含“所有”的意思,例如:{整数},即代表整数集Z ,所以不必写{全体整数}.下列写法{实数集},{R }也是错误的.④ 列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法.※ 动手试试练1. 用适当的方法表示集合:大于0的所有奇数.练2. 已知集合{|33,}A x x x Z =-<<∈,集合2{(,)|1,}B x y y x x A ==+∈. 试用列举法分别表示集合A 、B .三、总结提升※ 学习小结1. 集合的三种表示方法(自然语言、列举法、描述法);2. 会用适当的方法表示集合;※ 知识拓展1. 描述法表示时代表元素十分重要. 例如:(1)所有直角三角形的集合可以表示为:{|}x x 是直角三角形,也可以写成:{直角三角形};(2)集合2{(,)|1}x y y x =+与集合2{|1}y y x =+是同一个集合吗?2. 我们还可以用一条封闭的曲线的内部来表示一个集合,即:文氏图,或称Venn 图.※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 设{|16}A x N x =∈≤<,则下列正确的是( ).A. 6A ∈B. 0A ∈C. 3A ∉D. 3.5A ∉2. 下列说法正确的是( ).A.不等式253x -<的解集表示为{4}x <B.所有偶数的集合表示为{|2}x x k =C.全体自然数的集合可表示为{自然数}D. 方程240x -=实数根的集合表示为{(2,2)}-3. 一次函数3y x =-与2y x =-的图象的交点组成的集合是( ).A. {1,2}-B. {1,2}x y ==-C. {(2,1)}-D. 3{(,)|}2y x x y y x =-⎧⎨=-⎩4. 用列举法表示集合{|510}A x Z x =∈≤<为.5.集合A ={x |x =2n 且n ∈N }, 2{|650}B x x x =-+=,用∈或∉填空:4 A ,4 B ,5 A ,5 B .1. (1)设集合{(,)|6,,}A x y x y x N y N =+=∈∈ ,试用列举法表示集合A .(2)设A ={x |x =2n ,n ∈N ,且n <10},B ={3的倍数},求属于A 且属于B 的元素所组成的集合.2. 若集合{1,3}A =-,集合2{|0}B x x ax b =++=,且A B =,求实数a 、b .§1.1.2 集合间的基本关系1. 了解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;2. 理解子集、真子集的概念;3. 能利用Venn 图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用;4. 了解空集的含义.67复习1:集合的表示方法有 、 、. 请用适当的方法表示下列集合.(1)10以内3的倍数;(2)1000以内3的倍数.复习2:用适当的符号填空.(1) 0 N ; -1.5 R .(2)设集合2{|(1)(3)0}A x x x =--=,{}B b =,则1 A ;b B ;{1,3} A .思考:类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?二、新课导学※ 学习探究探究:比较下面几个例子,试发现两个集合之间的关系:{3,6,9}A =与*{|3,333}B x x k k N k ==∈≤且;{}C =东升高中学生与{}D =东升高中高一学生;{|(1)(2)0}E x x x x =--=与{0,1,2}F =.新知:子集、相等、真子集、空集的概念.① 如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset ),记作:()A B B A ⊆⊇或,读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains)A .当集合A 不包含于集合B 时,记作A B .② 在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为V enn 图. 用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系为:()A B B A ⊆⊇或.③ 集合相等:若A B B A ⊆⊆且A B =.④ 真子集:若集合A B ⊆,存在元素x B x A ∈∉且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset ),记作:A B (或B A ),读作:A 真包含于B (或B 真包含A ).⑤ 空集:不含有任何元素的集合称为空集(empty set ),记作:∅. 并规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.试试:用适当的符号填空.(1){,}a b {,,}a b c ,a {,,}a b c ;(2)∅ 2{|30}x x +=,∅ R ;(3)N {0,1},Q N ;(4){0} 2{|0}x x x -=.反思:思考下列问题.(1)符号“a A ∈”与“{}a A ⊆”有什么区别?试举例说明.(2)任何一个集合是它本身的子集吗?任何一个集合是它本身的真子集吗?试用符号表示结论.(3)类比下列实数中的结论,你能在集合中得出什么结论?① 若,,a b b a a b ≥≥=且则;② 若,,a b b c a c ≥≥≥且则.B A※ 典型例题例1 写出集合{,,}a b c 的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集.变式:写出集合{0,1,2}的所有真子集组成的集合.例2 判断下列集合间的关系:(1){|32}A x x =->与{|250}B x x =-≥;(2)设集合A ={0,1},集合{|}B x x A =⊆,则A 与B 的关系如何?变式:若集合{|}A x x a =>,{|250}B x x =-≥,且满足A B ⊆,求实数a 的取值范围.※ 动手试试练1. 已知集合2{|320}A x x x =-+=,B ={1,2},{|8,}C x x x N =<∈,用适当符号填空:A B ,A C ,{2} C ,2 C .练 2. 已知集合{|5}A x a x =<<,{|2}B x x =≥,且满足A B ⊆,则实数a 的取值范围为 .三、总结提升※ 学习小结1. 子集、真子集、空集、相等的概念及符号;Venn 图图示;一些结论.2. 两个集合间的基本关系只有“包含”与“相等”两种,可类比两个实数间的大小关系,特别要注意区别“属于”与“包含”两种关系及其表示方法.※ 知识拓展 n 个元素,那么它的子集有2n 个,真子集有21n -个.※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 下列结论正确的是( ). A. ∅A B. {0}∅∈ C. {1,2}Z ⊆ D. {0}{0,1}∈2. 设{}{}1,A x x B x x a =>=>,且A B ⊆,则实数a 的取值范围为( ). A. 1a < B. 1a ≤ C. 1a > D. 1a ≥3. 若2{1,2}{|0}x x bx c =++=,则( ). A. 3,2b c =-= B. 3,2b c ==- C. 2,3b c =-= D. 2,3b c ==-4. 满足},,,{},{d c b a A b a ⊂⊆的集合A 有 个.5. 设集合{},{},{}A B C ===四边形平行四边形矩形,{}D =正方形,则它们之间的关系是 ,并用Venn 图表示.课后作业1. 某工厂生产的产品在质量和长度上都合格时,该产品才合格. 若用A 表示合格产品的集合,B 表示质量合格的产品的集合,C 表示长度合格的产品的集合.则下列包含关系哪些成立?,,,A B B A A C C A ⊆⊆⊆⊆ 试用Venn 图表示这三个集合的关系.2. 已知2{|0}A x x px q =++=,2{|320}B x x x =-+=且A B ⊆,求实数p 、q 所满足的条件.§1.1.3 集合的基本运算(1)学习目标1. 理解交集与并集的概念,掌握交集与并集的区别与联系;2. 会求两个已知集合的交集和并集,并能正确应用它们解决一些简单问题;3. 能使用Venn 图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.89 复习1:用适当符号填空.0 {0}; 0 ∅;∅ {x |x 2+1=0,x ∈R }; {0} {x |x <3且x >5};{x |x >-3} {x |x >2}; {x |x >6} {x |x <-2或x >5}.复习2:已知A ={1,2,3}, S ={1,2,3,4,5},则A S , {x |x ∈S 且x ∉A }= .思考:实数有加法运算,类比实数的加法运算,集合是否也可以“相加”呢?二、新课导学 ※ 学习探究探究:设集合{4,5,6,8}A =,{3,5,7,8}B =.(1)试用Venn 图表示集合A 、B 后,指出它们的公共部分(交)、合并部分(并);(2)讨论如何用文字语言、符号语言分别表示两个集合的交、并?新知:交集、并集.① 一般地,由所有属于集合A 且属于集合B 的元素所组成的集合,叫作A 、B 的交集(intersection set ),记作A ∩B ,读“A 交B ”,即: {|,}.A B x x A x B =∈∈且Venn 图如右表示.② 类比说出并集的定义.由所有属于集合A 或属于集合B 的元素所组成的集合,叫做A 与B 的并集(union set ),记作:A B ,读作:A 并B ,用描述法表示是:{|,}A B x x A x B =∈∈或.Venn 图如右表示.试试:(1)A ={3,5,6,8},B ={4,5,7,8},则A ∪B = ;(2)设A ={等腰三角形},B ={直角三角形},则A ∩B = ; (3)A ={x |x >3},B ={x |x <6},则A ∪B = ,A ∩B = . (4)分别指出A 、B 两个集合下列五种情况的交集部分、并集部分.反思:(1)A ∩B 与A 、B 、B ∩A 有什么关系?(2)A ∪B 与集合A 、B 、B ∪A 有什么关系?(3)A ∩A = ;A ∪A = . A ∩∅= ;A ∪∅= .※ 典型例题例1 设{|18}A x x =-<<,{|45}B x x x =><-或,求A ∩B 、A ∪B .变式:若A ={x |-5≤x ≤8},{|45}B x x x =><-或,则A ∩B = ;A ∪B = .小结:有关不等式解集的运算可以借助数轴来研究.例2 设{(,)|46}A x y x y =+=,{(,)|327}B x y x y =+=,求A ∩B .变式:(1)若{(,)|46}A x y x y =+=,{(,)|43}B x y x y =+=,则A B = ; (2)若{(,)|46}A x y x y =+=,{(,)|8212}B x y x y =+=,则A B = .反思:例2及变式的结论说明了什么几何意义?※ 动手试试练1. 设集合{|23},{|12}A x x B x x =-<<=<<.求A ∩B 、A ∪B .A练 2. 学校里开运动会,设A ={x |x 是参加跳高的同学},B ={x |x 是参加跳远的同学},C ={x |x 是参加投掷的同学},学校规定,在上述比赛中,每个同学最多只能参加两项比赛,请你用集合的运算说明这项规定,并解释A B 与B C 的含义.三、总结提升 ※ 学习小结1. 交集与并集的概念、符号、图示、性质;2. 求交集、并集的两种方法:数轴、Venn 图.※ 知识拓展A B C A B A C =()()(), A B C A B A C =()()(), A B C A B C =()(), A B C A B C =()(), A A B A A A B A ==(),(). 你能结合V enn 图,分析出上述集合运算的性质吗?学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 设{}{}5,1,A x Z x B x Z x =∈≤=∈>那么A B 等于( ).A .{1,2,3,4,5}B .{2,3,4,5}C .{2,3,4}D .{}15x x <≤2. 已知集合M ={(x , y )|x +y =2},N ={(x , y )|x -y =4},那么集合M ∩N 为( ). A. x =3, y =-1 B. (3,-1) C.{3,-1} D.{(3,-1)}3. 设{}0,1,2,3,4,5,{1,3,6,9},{3,7,8}A B C ===,则()A B C 等于( ).A. {0,1,2,6}B. {3,7,8,}C. {1,3,7,8}D. {1,3,6,7,8}4. 设{|}A x x a =>,{|03}B x x =<<,若A B =∅,求实数a 的取值范围是 .5. 设{}{}22230,560A x x x B x x x =--==-+=,则A B = .课后作业1. 设平面内直线1l 上点的集合为1L ,直线2l 上点的集合为2L ,试分别说明下面三种情况时直线1l 与直线2l 的位置关系?(1)12{}L L P =点; (2)12L L =∅; (3)1212L L L L ==.2. 若关于x 的方程3x 2+px -7=0的解集为A ,方程3x 2-7x +q =0的解集为B ,且A ∩B ={13-},求A B .§1.1.3 集合的基本运算(2)1. 理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;2. 能使用Venn 图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.1011 复习1:集合相关概念及运算.① 如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素,则称集合A 是集合B 的 ,记作 . 若集合A B ⊆,存在元素x B x A ∈∉且,则称集合A 是集合B 的 ,记作 . 若A B B A ⊆⊆且,则 .② 两个集合的 部分、 部分,分别是它们交集、并集,用符号语言表示为: A B = ; A B = .复习2:已知A ={x |x +3>0},B ={x |x ≤-3},则A 、B 、R 有何关系?二、新课导学 ※ 学习探究探究:设U ={全班同学}、A ={全班参加足球队的同学}、B ={全班没有参加足球队的同学},则U 、A 、B 有何关系?新知:全集、补集.① 全集:如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(Universe ),通常记作U .② 补集:已知集合U , 集合A ⊆U ,由U 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫作A 相对于U 的补集(complementary set ),记作:U C A ,读作:“A 在U 中补集”,即{|,}U C A x x U x A =∈∉且. 补集的Venn 图表示如右:说明:全集是相对于所研究问题而言的一个相对概念,补集的概念必须要有全集的限制. 试试:(1)U ={2,3,4},A ={4,3},B =∅,则U C A = ,U C B = ;(2)设U ={x |x <8,且x ∈N },A ={x |(x -2)(x -4)(x -5)=0},则U C A = ; (3)设集合{|38}A x x =≤<,则R A = ;(4)设U ={三角形},A ={锐角三角形},则U C A = .反思:(1)在解不等式时,一般把什么作为全集?在研究图形集合时,一般把什么作为全集? (2)Q 的补集如何表示?意为什么?※ 典型例题例1 设U ={x |x <13,且x ∈N },A ={8的正约数},B ={12的正约数},求U C A 、U C B .例2 设U =R ,A ={x |-1<x <2},B ={x |1<x <3},求A ∩B 、A ∪B 、U C A 、U C B .变式:分别求()U C A B 、()()U U C A C B .※ 动手试试练 1. 已知全集I ={小于10的正整数},其子集A 、B 满足()(){1,9}I I C A C B =,(){4,6,8}I C A B =,{2}A B =. 求集合A 、B .练2. 分别用集合A 、B 、C 表示下图的阴影部分.(1) ; (2) ;(3) ; (4) .反思:结合Venn 图分析,如何得到性质:(1)()U A C A = ,()U A C A = ; (2)()U U C C A = .三、总结提升 ※ 学习小结1. 补集、全集的概念;补集、全集的符号.2. 集合运算的两种方法:数轴、Venn 图.※ 知识拓展试结合Venn 图分析,探索如下等式是否成立? (1)()()()U U U C A B C A C B =; (2)()()()U U U C A B C A C B =.※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分: 1. 设全集U =R ,集合2{|1}A x x =≠,则U C A =( ) A. 1 B. -1,1 C. {1} D. {1,1}-2. 已知集合U ={|0}x x >,{|02}U C A x x =<<,那么集合A =( ). A. {|02}x x x ≤≥或 B. {|02}x x x <>或 C. {|2}x x ≥ D. {|2}x x >3. 设全集{}0,1,2,3,4I =----,集合{}0,1,2M =--,{}0,3,4N =--,则()I M N =( ).A .{0}B .{}3,4--C .{}1,2--D .∅4. 已知U ={x ∈N |x ≤10},A ={小于11的质数},则U C A = .5. 定义A —B ={x |x ∈A ,且x ∉B },若M ={1,2,3,4,5},N ={2,4,8},则N —M = .1. 已知全集I =2{2,3,23}a a +-,若{,2}A b =,{5}I C A =,求实数,a b .2. 已知全集U =R ,集合A ={}220x x px ++=,{}250,B x x x q =-+= 若{}()2U C A B =,试用列举法表示集合A§1.1 集合(复习)1. 掌握集合的交、并、补集三种运算及有关性质,能运行性质解决一些简单的问题,掌握集合的有关术语和符号;2. 能使用数轴分析、Venn 图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.214复习1:什么叫交集、并集、补集?符号语言如何表示?图形语言? A B = ; A B = ; U C A = .复习2:交、并、补有如下性质.A ∩A = ;A ∩∅= ; A ∪A = ;A ∪∅= ;()U A C A = ;()U A C A = ; ()U U C C A = . 你还能写出一些吗?二、新课导学 ※ 典型例题例1 设U =R ,{|55}A x x =-<<,{|07}B x x =≤<.求A ∩B 、A ∪B 、C U A 、C U B 、(C U A )∩(C U B )、(C U A )∪(C U B )、C U (A ∪B )、C U (A ∩B ).小结:(1)不等式的交、并、补集的运算,可以借助数轴进行分析,注意端点; (2)由以上结果,你能得出什么结论吗?例2已知全集{1,2,3,4,5}U =,若A B U =,A B ≠∅,(){1,2}U A C B =,求集合A 、B .小结:列举法表示的数集问题用Venn 图示法、观察法. 例 3 若{}{}22430,10A x x xB x x ax a =-+==-+-=,{}210C x x mx =-+=,A B A A C C ==且,求实数a 、m 的值或取值范围.变式:设2{|8150}A x x x =-+=,{|10}B x ax =-=,若B ⊆A ,求实数a 组成的集合、.※ 动手试试练1. 设2{|60}A x x ax =-+=,2{|0}B x x x c =-+=,且A ∩B ={2},求A ∪B .练2. 已知A ={x |x <-2或x >3},B ={x |4x +m <0},当A ⊇B 时,求实数m 的取值范围。

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第一章 集合与函数概念1.1集合1.1.1集合的含义与表示【学习目标】(1)通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;(2)知道常用数集及其专用记号;(3)了解集合中元素的确定性.互异性.无序性;(4)会用集合语言表示有关数学对象;【预习指导】对象:我们可以感觉到的客观存在以及我们思想中的事物或抽象符号,都可以称作对象.阅读教材,并思考下列问题:(1)有哪些概念?(2)有哪些符号?(3)集合中元素的特性是什么?(4)如何给集合分类?【课堂探究】一、问题1:(1)1—20以内的所有质数;(2)我国古代的四大发明;(3)所有的安理会常任理事国;(4)所有的正方形;(5)海南省在2020年9月之前建成的所有立交桥;(6)到一个角的两边距离相等的所有的点;(7)方程2560x x -+=的所有实数根;(8)不等式30x ->的所有解;(9)国兴中学2020年9月入学的高一学生的全体.观察上面的例子,指出这些实例的共同特征是什么?(分组讨论,得出集合的概念)问题2:你还能给出一些集合的例子吗?(学生自己举例子,得出集合元素的特性)二、1、任意给定一个对象和一个集合,它们之间有什么关系?用符合如何表示?2、常用的数集(自然数集、整数集、正整数集、有理数集、实数集)的专用符号你记住了吗?3、要表示一个集合共有几种方式?4、试比较自然语言、列举法和描述法在表示集合时,各自有什么特点?适用的对象是什么?5、如何根据问题选择适当的集合表示法?【课堂练习】1. 下列说法正确的是 ( )A.{}1,2,{}2,1是两个集合B.{}(0,2)中有两个元素C.6|x Q N x ⎧⎫∈∈⎨⎬⎩⎭是有限集 D.{}2|20x Q x x ∈++=且是空集 2.将集合{}|33x x x N -≤≤∈且用列举法表示正确的是 ( )A.{}3,2,1,0,1,2,3--- B.{}2,1,0,1,2--C.{}0,1,2,3 D.{}1,2,33.{},0.3,0,00R Q N +∉∈∈其中正确的个数是( ) A.1个 B.2个 C.3个 D.4个4.方程组25x y x y +=⎧⎨-=⎩的解集用列举法表示为____________.5.已知集合A={}20,1,x x -则x 在实数范围内不能取哪些值___________.6.(创新题)已知集合{},,S a b c =中的三个元素是ABC ∆的三边长,那么ABC ∆一定不是( )A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形【尝试总结】1.本节课我们学习过哪些知识内容?2.选择集合的表示法时应注意些什么?【达标检测】一、选择题1.下列元素与集合的关系中正确的是( ) A.N ∈21 B.2∈{x ∈R|x ≥3} C.|-3|∉N* D.-3.2∉Q2.给出下列四个命题:(1)很小的实数可以构成集合;(2)集合{y |y =x 2-1}与集合{(x ,y )|y =x 2-1}是同一个集合; (3)1,23,46,21-,0.5这些数字组成的集合有5个元素; (4)集合{(x ,y )|xy ≤0,x ,y ∈R}是指第二象限或第四象限内的点的集合.以上命题中,正确命题的个数是( )A.0B.1C.2D.33.下列集合中表示同一集合的是( )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={2,1}4.已知x ∈N,则方程220x x +-=的解集为( )A.{x |x =-2}B. {x |x =1或x =-2}C. {x |x =1}D.∅ 5.已知集合M={m ∈N|8-m ∈N},则集合M 中元素个数是( )A.6B.7C.8D.9二、填空题6.用符号“∈”或“∉”填空: 0_______N,5______N,16______N.7.用列举法表示A={y |y =x 2+1,-2≤x ≤2,x ∈Z}为_______________.8.用描述法表示集合“方程x 2-2x +3=0的解集”为_____________.9.集合{x |x >3}与集合{t|t >3}是否表示同一集合?________10.已知集合P={x |2<x <a ,x ∈N},已知集合P 中恰有3个元素,则整数a =_________.三、解答题11.已知集合A={0,1,2},集合B={x |x =ab ,a ∈A,b ∈A}.(1)用列举法写出集合B ;(2)判断集合B 的元素和集合A 的关系.12.已知集合{1,a ,b }与{-1,-b ,1}是同一集合,求实数a 、b 的值.13.(探究题)下面三个集合:①{}2|2x y x =-,②{}2|2y y x =-,③{}2(,)|2x y y x =-(1)它们是不是相同的集合?(2)试用文字语言叙述各集合的含义.附:集合论的诞生集合论是德国著名数学家康托尔于19世纪末创立的.十七世纪数学中出现了一门新的分支:微积分.在之后的一二百年中这一崭新学科获得了飞速发展并结出了丰硕成果.其推进速度之快使人来不及检查和巩固它的理论基础.十九世纪初,许多迫切问题得到解决后,出现了一场重建数学基础的运动.正是在这场运动中,康托尔开始探讨了前人从未碰过的实数点集,这是集合论研究的开端.到1874年康托尔开始一般地提出“集合”的概念.他对集合所下的定义是:把若干确定的有区别的(不论是具体的或抽象的)事物合并起来,看作一个整体,就称为一个集合,其中各事物称为该集合的元素.人们把康托尔于1873年12月7日给戴德金的信中最早提出集合论思想的那一天定为集合论诞生日.康托尔的不朽功绩前苏联数学家柯尔莫戈洛夫评价康托尔的工作时说:“康托尔的不朽功绩在于他向无穷的冒险迈进”.因而只有当我们了解了康托尔在对无穷的研究中究竟做出了些什么结论后才会真正明白他工作的价值之所在和众多反对之声之由来.数学与无穷有着不解之缘,但在研究无穷的道路上却布满了陷阱.因为这一原因,在数学发展的历程中,数学家们始终以一种怀疑的眼光看待无穷,并尽可能回避这一概念.但试图把握无限的康托尔却勇敢地踏上了这条充满陷阱的不归路.他把无穷集这一词汇引入数学,从而进入了一片未开垦的处女地,开辟出一个奇妙无比的新世界.对无穷集的研究使他打开了“无限”这一数学上的潘多拉盒子.下面就让我们来看一下盒子打开后他释放出的是什么.“我们把全体自然数组成的集合简称作自然数集,用字母N来表示.”学过集合那一章后,同学们应该对这句话不会感到陌生.但同学们在接受这句话时根本无法想到当年康托尔如此做时是在进行一项更新无穷观念的工作.在此以前数学家们只是把无限看作永远在延伸着的,一种变化着成长着的东西来解释.无限永远处在构造中,永远完成不了,是潜在的,而不是实在.这种关于无穷的观念在数学上被称为潜无限.十八世纪数学王子高斯就持这种观点.用他的话说,就是“……我反对将无穷量作为一个实体,这在数学中是从来不允许的.所谓无穷,只是一种说话的方式……”而当康托尔把全体自然数看作一个集合时,他是把无限的整体作为了一个构造完成了的东西,这样他就肯定了作为完成整体的无穷,这种观念在数学上称为实无限思想.由于潜无限思想在微积分的基础重建中已经获得了全面胜利,康托尔的实无限思想在当时遭到一些数学家的批评与攻击是无足为怪的.然而康托尔并未就此止步,他以完全前所未有的方式,继续正面探讨无穷.他在实无限观念基础上进一步得出一系列结论,创立了令人振奋的、意义十分深远的理论.这一理论使人们真正进入了一个难以捉摸的奇特的无限世界.最能显示出他独创性的是他对无穷集元素个数问题的研究.他提出用一一对应准则来比较无穷集元素的个数.他把元素间能建立一一对应的集合称为个数相同,用他自己的概念是等势.由于一个无穷集可以与它的真子集建立一一对应――例如同学们很容易发现自然数集与正偶数集之间存在着一一对应关系――也就是说无穷集可以与它的真子集等势,即具有相同的个数.这与传统观念“全体大于部分”相矛盾.而康托尔认为这恰恰是无穷集的特征.在此意义上,自然数集与正偶数集具有了相同的个数,他将其称为可数集.又可容易地证明有理数集与自然数集等势,因而有理数集也是可数集.后来当他又证明了代数数[注]集合也是可数集时,一个很自然的想法是无穷集是清一色的,都是可数集.但出乎意料的是,他在1873年证明了实数集的势大于自然数集.这不但意味着无理数远远多于有理数,而且显然庞大的代数数与超越数相比而言也只成了沧海一粟,如同有人描述的那样:“点缀在平面上的代数数犹如夜空中的繁星;而沉沉的夜空则由超越数构成.”而当他得出这一结论时,人们所能找到的超越数尚仅有一两个而已.这是何等令人震惊的结果!然而,事情并未终结.魔盒一经打开就无法再合上,盒中所释放出的也不再限于可数集这一个无穷数的怪物.从上述结论中康托尔意识到无穷集之间存在着差别,有着不同的数量级,可分为不同的层次.他所要做的下一步工作是证明在所有的无穷集之间还存在着无穷多个层次.他取得了成功,并且根据无穷性有无穷种的学说,对各种不同的无穷大建立了一个完整的序列,他称为“超限数”.他用希伯莱字母表中第一个字母“阿列夫”来表示超限数的精灵,最终他建立了关于无限的所谓阿列夫谱系 ,它可以无限延长下去.就这样他创造了一种新的超限数理论,描绘出一幅无限王国的完整图景.可以想见这种至今让我们还感到有些异想天开的结论在当时会如何震动数学家们的心灵了.毫不夸张地讲,康托尔的关于无穷的这些理论,引起了反对派的不绝于耳的喧嚣.他们大叫大喊地反对他的理论.有人嘲笑集合论是一种“疾病”,有人嘲讽超限数是“雾中之雾”,称“康托尔走进了超限数的地狱”.作为对传统观念的一次大革新,由于他开创了一片全新的领域,提出又回答了前人不曾想到的问题,他的理论受到激烈地批驳是正常的.当回头看这段历史时,或许我们可以把对他的反对看作是对他真正具有独创性成果的一种褒扬吧.公理化集合论的建立集合论提出伊始,曾遭到许多数学家的激烈反对,康托尔本人一度成为这一激烈论争的牺牲品.在猛烈的攻击下与过度的用脑思考中,他得了精神分裂症,几次陷于精神崩溃.然而集合论前后经历二十余年,最终获得了世界公认.到二十世纪初集合论已得到数学家们的赞同.数学家们为一切数学成果都可建立在集合论基础上的前景而陶醉了.他们乐观地认为从算术公理系统出发,借助集合论的概念,便可以建造起整个数学的大厦.在1900年第二次国际数学大会上,著名数学家庞加莱就曾兴高采烈地宣布“……数学已被算术化了.今天,我们可以说绝对的严格已经达到了.”然而这种自得的情绪并没能持续多久.不久,集合论是有漏洞的消息迅速传遍了数学界.这就是1902年罗素得出的罗素悖论.罗素构造了一个所有不属于自身(即不包含自身作为元素)的集合R.现在问R是否属于R?如果R属于R,则R满足R的定义,因此R 不应属于自身,即R 不属于R ;另一方面,如果R 不属于R,则R 不满足R 的定义,因此R 应属于自身,即R 属于R.这样,不论何种情况都存在着矛盾.这一仅涉及集合与属于两个最基本概念的悖论如此简单明了以致根本留不下为集合论漏洞辩解的余地.绝对严密的数学陷入了自相矛盾之中.这就是数学史上的第三次数学危机.危机产生后,众多数学家投入到解决危机的工作中去.1908年,策梅罗提出公理化集合论,后经改进形成无矛盾的集合论公理系统,简称ZF 公理系统.原本直观的集合概念被建立在严格的公理基础之上,从而避免了悖论的出现.这就是集合论发展的第二个阶段:公理化集合论.与此相对应,在1908年以前由康托尔创立的集合论被称为朴素集合论.公理化集合论是对朴素集合论的严格处理.它保留了朴素集合论的有价值的成果并消除了其可能存在的悖论,因而较圆满地解决了第三次数学危机.公理化集合论的建立,标志着著名数学家希耳伯特所表述的一种激情的胜利,他大声疾呼:没有人能把我们从康托尔为我们创造的乐园中赶出去.从康托尔提出集合论至今,时间已经过去了一百多年,在这一段时间里,数学又发生了极其巨大的变化,包括对上述经典集合论作出进一步发展的模糊集合论的出现等等.而这一切都是与康托尔的开拓性工作分不开的.因而当现在回头去看康托尔的贡献时,我们仍然可以引用当时著名数学家对他的集合论的评价作为我们的总结.它是对无限最深刻的洞察,它是数学天才的最优秀作品,是人类纯智力活动的最高成就之一.超限算术是数学思想的最惊人的产物,在纯粹理性的范畴中人类活动的最美的表现之一.这个成就可能是这个时代所能夸耀的最伟大的工作.康托尔的无穷集合论是过去两千五百年中对数学的最令人不安的独创性贡献之一. 注:整系数一元n 次方程的根,叫代数数.如一切有理数是代数数.大量无理数也是代数数.如根号2.因为它是方程x 2-2=0的根.实数中不是代数数的数称为超越数.相比之下,超越数很难得到.第一个超越数是刘维尔于1844年给出的.关于π是超越数的证明在康托尔的研究后十年才问世.1.1.2集合间的基本关系【学习目标】1.理解集合之间的包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;2.在具体情境中,了解全集与空集的含义.【预习指导】1.集合间有几种基本关系?2.集合的基本关系分别用哪些符号表示?怎样用Venn 图来表示?3.什么叫空集?它有什么特殊规定?4.集合之间关系的性质有哪些?【自主尝试】1.判断下列集合的关系①{}{}1,2,3,2,1,3A B ==②{}{},,,,A a b B a b c ==2.判断正误①{}0是空集 ② {}5的子集的个数为1【课堂探究】一、问题1我们知道实数有大、小或相等的关系,哪么集合间是不是也有类似的关系呢?1.{}{}1,2,3,1,2,3,4,5A B ==2.设集合A为新乐一中高一(2)班全体女生组成的集合,集合B为这个班全体学生组成的集合.3.设{}{}|,|C x x D x x ==是等边三角形是三角形.4.{}{}|,|213A x x D x x =≥=-≥2.观察上面的例子,指出给定两个集合中的元素有什么关系?问题2你还能举出有以上关系的例子吗?问题3①{}{}1,3,5,5,1,3A B ==②}|{D }|{是两条边相等的三角形,是等腰三角形x x x x C ==③{}{}1,|10A B x x ==-= ④131(,)|,(,)222x y A x y B x y ⎧+=⎫⎧⎧⎫==-⎨⎨⎬⎨⎬-=⎩⎭⎩⎩⎭ 上面的各对集合中,有没有包含关系?(归纳出集合相等的概念)问题4①{}{}2|10,|5A x x B x x =+==是身高在米以上的人观察上面给定的两个集合,归纳出空集的概念②总结以上规律,归纳集合间的基本关系:ⅰ任何集合是它本身的子集:A⊆Aⅱ对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,都有A⊆C(传递性)【典型例题】:1.写出下列各集合的子集及其个数{}{}{},,,,,,a a b a b c ∅2.设集合{|12}M x x =-≤<,{|0}N x x k =-≤,若M ⊆N,求k 的取值范围.3.已知含有3个元素的集合,,1b A a a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,{}2,,0B a a b =+,若A=B,求20102010a b +的值.4.已知集合{}|03A x x =<<,{}|4B x m x m =<<-,且B A ⊆,求实数m 的取值范围.【课堂练习】:1.下列各式中错误的个数为( )①{}10,1,2∈ ②{}{}10,1,2∈ ③{}{}0,1,20,1,2⊆ ④{}{}0,1,22,0,1=A 1B 2C 3D 42.集合{}{}|12,|0A x x B x x a =<<=-<若A B,则a 的取值范围是___.3.已知集合{}{}2|560,|1A x x x B x mx =-+===,若B A 则实数m 所构成 的集合M=__________.4.若集合{}2|30A x x x a =++=为空集,则实数a 的取值范围是_______.【达标检测】一、选择题1.已知{}|22,M x R x a π=∈≥=,给定下列关系:①a M ∈,②{}a M ③a M ④{}a M ∈ 其中正确的是 ( )A①② B④ C③ D①②④2.若,x y R ∈,集合{}(,)|,(,)|1y A x y y x B x y x ⎧⎫====⎨⎬⎩⎭,则A,B的关系为( )A A=B B A⊆B C AB D BA3.若,A B A ⊆C,且A中含有两个元素,{}{}0,1,2,3,0,2,4,5B C ==则满足上述条件的集合A可能为( ).A {}0,1 B {}0,3 C {}2,4 D {}0,2 4.满足{}a M ⊆{},,,a b c d 的集合M共有( )A6个 B7个 C8个 D9个二、填空题5.已知{}{}{}A B C ===菱形正方形平行四边形,则集合A,B,C之间的关系为__________.6.已知集合{}{}2|320,|10A x x x B x ax =-+==-=若B A,则实数a 的值为__. 7.已知集合{}{}|40,|12A x R x p B x x x A B =∈+≤=≤≥⊆或且,则实数p 的取值集合为_______.8.集合{}|21,A x x k k Z ==-∈,集合{}|21,B x x k k Z ==+∈,则A与B的关系为____________.9.已知A={},a b ,{}|B x x A =∈,集合A与集合B的关系为_________.三.解答题10.写出满足{},a b A ⊆{},,,a b c d 的所有集合A.11.已知集合{}{}22,,,2,2,A x y B x y A B ===且,求,x y 的值.12.已知{}{}|25,|121A x x B x a x a =-≤≤=+≤≤-,B A ⊆,求实数a 的取值范围.1.1.3集合的基本运算(第一课时)【学习目标】1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.2.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.3.能使用Venn 图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.【预习指导】阅读教材并思考下列问题:1.集合有哪些基本运算?2.各种运算如何用符号和Venn 图来表示.3.集合运算与实数的运算有何区别与联系.【自主尝试】1.设全集{}|110,U x x x N =≤≤∈且,集合{}{}3,5,6,8,4,5,7,8A B ==,求A B ⋃,A B ⋂,()U C A B ⋃.2.设全集{}{}{}|25,|12,|13U x x A x x B x x =-<<=-<<=≤<集合,求A B ⋃,A B ⋂,()U C A B ⋂.3.设全集{}{}{}22|26,|450,|1U x x x Z A x x x B x x =-<<∈=--===且,求A B ⋃,A B ⋂,()U C A B ⋃.【典型例题】1.已知全集{}|U x x =是不大于30的素数,A,B 是U 的两个子集,且满足{}{}()5,13,23,()11,19,29U U A C B B C A ⋂=⋂=,{}()()3,7U U C A C B ⋂=,求集合A,B.2.设集合{}{}22|320,|220A x x x B x x ax =-+==-+=,若A B A ⋃=,求实数a 的取值集合.3. 已知{}{}|24,|A x x B x x a =-≤≤=< ① 若A B φ⋂=,求实数a 的取值范围; ② 若A B A ⋂≠,求实数a 的取值范围;③ 若A B A B A φ⋂≠⋂≠且,求实数a 的取值范围.4.已知全集{}22,3,23,U a a =+-若{}{},2,5U A b C A ==,求实数a b 和的值.【课堂练习】1.已知全集{}{}{}0,1,2,4,6,8,10,2,4,6,1U A B ===,则()U C A B ⋃=( )A{}0,1,8,10 B {}1,2,4,6 C {}0,8,10D Φ2.集合{}{}21,4,,,1A x B x A B B ==⋂=且,则满足条件的实数x 的值为 ( ) A 1或0 B 1,0,或2 C 0,2或-2 D 1或2 3.若{}{}{}0,1,2,1,2,3,2,3,4A B C ===⋂⋃⋂则(A B)(B C)= ( ) A {}1,2,3 B{}2,3C{}2,3,4 D {}1,2,44.设集合{}{}|91,|32A x x B x x A B =-<<=-<<⋂=则 ( ) A{}|31x x -<< B{}|12x x << C{}|92x x -<< D{}|1x x < 【尝试总结】你能对本节课的内容做个总结吗? 1.本节课我们学习过哪些知识内容? 2.集合的运算应注意些什么?【达标检测】 一、选择题1.设集合{}{}|2,,|21,M x x n n Z N x x n n N ==∈==-∈则M N ⋂是 ( ) A Φ B M C Z D {}02.下列关系中完全正确的是 ( ) A {},a a b ⊂B{}{},,a b a c a ⋂=C{}{},,b a a b ⊆ D {}{}{},,0b a a c ⋂=3.已知集合{}{}1,1,2,2,|,M N y y x x M =--==∈,则M N ⋂是 ( ) A M B {}1,4 C {}1 D Φ4.若集合A,B,C满足,A B A B C C ⋂=⋃=,则A与C之间的关系一定是( ) A A C B C A C A C ⊆ D C A ⊆5.设全集{}{}|4,,2,1,3U x x x Z S =<∈=-,若u C P S ⊆,则这样的集合P共有( ) A 5个 B 6个 C 7个 D8个二、填空题6.满足条件{}{}1,2,31,2,3,4,5A ⋃=的所有集合A的个数是__________. 7.若集合{}{}|2,|A x x B x x a =≤=≥,满足{}2A B ⋂=则实数a =_______. 8.集合{}{}{}0,2,4,6,1,3,1,3,1,0,2U U A C A C B ==--=-,则集合B=_____. 9.已知{}{}1,2,3,4,5,1,3,5U A ==,则U C U =________________. 10.对于集合A,B,定义{}|A B x x A -=∈∉且B ,A⊙B=()()A B B A -⋃-, 设集合{}{}1,2,3,4,5,6,4,5,6,7,8,9,10M N ==,则M⊙N=__________.三、解答题11.已知全集{}|16U x N x =∈≤≤,集合{}2|680,A x x x =-+={}3,4,5,6B = (1)求,A B A B ⋃⋂,(2)写出集合()U C A B ⋂的所有子集.12.已知全集U=R,集合{}{}|,|12A x x a B x x =<=<<,且()U A C B R ⋃=,求实数a 的取值范围13.设集合{}{}22|350,|3100A x x px B x x x q =+-==++=,且13A B ⎧⎫⋂=-⎨⎬⎩⎭求A B ⋃.1.1.3集合的基本运算(第二课时) 【学习目标】1.进一步巩固集合的三种运算.2.灵活运用集合的运算,解决一些实际问题. 【典型例题】1.已知集合{}{}2|15500,|10A x x x B x ax =-+==-=,若A B ⋂≠Φ,求a 的值.2.已知集合{}{}|23,|15A x a x a B x x x =≤≤+=<->或,若A B ⋂=Φ,求a 的取值范围.3.已知集合{}{}22|340,|220A x x x B x x ax =--==-+=若A B A ⋃=,求a 的取值集合.4.有54名学生,其中会打篮球的有36人,会打排球的人数比会打篮球的多4人,另外这两种球都不会的人数是都会的人数的四分之一还少1,问两种球都会打的有多少人.【课堂练习】1.设集合{}{}|32,|13M x Z x N n Z n =∈-<<=∈-≤≤,则M N ⋂= ( ) A{}0,1B{}1,0,1-C{}0,1,2D{}1,0,1,2-2.设U为全集,集合,M U N U N M ⊆⊆⊆且则 ( )A U U C N C M ⊆ B U M C ⊆N C U U C N C M = D ()U U C M C ⊆N 3.已知集合{}3|0,|31x M x N x x x +⎧⎫=<=≤-⎨⎬-⎩⎭,则集合{}|1x x ≥是 ( ) A N M ⋂ B N M ⋃ C ()M N ⋂U C D ()M N ⋃U C 4.设{}{},A B ==菱形矩形,则A B ⋂=___________.5.已知全集{}{}{}22,4,1,1,2,7U U a a A a C A a =-+=+==则_______. 【达标检测】 一、选择题1.满足{}{}1,31,3,5A ⋃=的所有集合A的个数 ( ) A 3 B 4 C 5 D 62.已知集合{}{}|23,|14A x x B x x x =-≤≤=<->或,则A B ⋂= ( ) A {}|34x x x ≤>或 B {}≤x|-1<x 3 C {}4≤<x|3x D {}1≤<-x|-2x 3.设集合{}{}|23,|8,S x x T x a x a S T R =->=<<+⋃=,则a 的取值范围是( ) A 31a -<<- B 31a -≤≤- C 31a a ≤-≥-或 D 31a a <->-或 4.第二十届奥运会于2008年8月8日在北京举行,若集合{}A =参加北京奥运会比赛的运动员{}B =参加北京奥运会比赛的男运动员,{}C =参加北京奥运会比赛的女运动员,则下列关系正确的是 ( )A A B ⊆ B B C ⊆ C A B C ⋂= D B C A ⋃= 5.对于非空集合M和N,定义M与N的差{}|M N x x M x N -=∈∉且,那么 M-(M-N)总等于 ( ) A N B M C M N ⋂ D M N ⋃ 二.填空题6.设集合{}{},(,)|1A B x y x y ==-=-(x,y)|x+2y=7,则A B ⋂=_______. 7.设{}{}2,|20,U A x x x N+==<∈x|x 是不大于10的正整数,则UCA =____.8.全集U=R,集合{}{}|0,|1X x x T y y =≥=≥,则U U C T C X 与的包含关系是__.9.设全集{}{},|U A x ==x|x 是三角形x 是锐角三角形,{}|B x =x 是钝角三角形,则U C A B⋃()=______________. 10.已知集合{}{}|2,M N y y x x R =∈==-∈y|y=-2x+1,x R ,则⋂M N =___. 三.解答题11.已知{}{}222190,|560A x ax a B x x x =-+-==-+=x|, {}2280C x x =+-=x| ①.若A B A B ⋂=⋃,求a 的值. ②.若A C C ⋂=,求a 的值.12.设U=R,M={1|≥x x },N={50|<≤x x },求U U C M C N ⋃. 13.设集合{}{}2|(2)()0,,|560A x x x m m R B x x x =--=∈=--=,求A B ⋃,A B ⋂.第一章集合与函数的概念 1.1.1集合的含义与表示 【课堂练习】1.D 2. C 3.B 4. 73,22⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭5. 150,1,x ±≠ 6.D 【达标检测】 选择题 1-5 BADCC填空题 6. ∈ ∉ ∈ 7. {}2,4,5 8. {}2|230x x x -+= 9.是 10. 6 解答题11.}4,2,1,0{=B 集合A 中的元素都在集合B 中。

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