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
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{x∈A|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x∈R,且x<5.
(2){x|x<5,x∈R}.
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.{(x,y)|y=3x+1} D.{y=3x+1}
C [該集合是點集,故可表示為{(x,y)|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y=x+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y=x+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x∈Z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x∈Z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){x∈R|1<x<10}.
(2)集合的代表元素是點,用描述法可表示為{(x,y)|x<0,且y>0}.
(3){x|x=3n+1,n∈N}.
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{(x,y)|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=12n,n∈N*}.
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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|y=x2+1};②{y|y=x2+1};③{(x,y)|y=x2+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|y=x2+1}的代表元素是x,滿足條件y=x2+1中的x∈R,所以實質上{x|y=x2+1}=R;
集合②的代表元素是y,滿足條件y=x2+1的y的取值範圍是y≥1,所以實質上{y|y=x2+1}={y|y≥1};
集合③{(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),可以認為是滿足y=x2+1的數對(x,y)的集合,也可以認為是坐标平面内的點(x,y)構成的集合,且這些點的坐标滿足y=x2+1,所以{(x,y)|y=x2+1}={P|P是抛物線y=x2+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){x∈R|x>1}={y∈R|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,x∈Z}
B.{x|-3<x<11}
C.{x|-3<x<11,x=2k}
D.{x|-3<x<11,x=2k,k∈Z}
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y=x-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|x2-3x+a=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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