§1.1.1 集合的含义与表示(1)
学习目标:
1. 了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;
2. 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;
3. 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。
一、 基础知识梳理:
一)、集合的概念:
1、_____________________________________________叫做集合,集合常用______字母表示。集合中的各个对象称为___________;常用___________字母表示。
2、集合与元素关系的符合表示:
如果a 是集合A 的元素,就说_________________,记作____________;
如果a 不是集合A 的元素,就说_________________,记作____________(或________)。 3、对于一个给定的集合来说,集合中的元素有三个重要的性质:
1) 集合中的元素是确定的,我们称为________性;
2) 集合中的元素是互不相同的,我们称为________性;
3) 集合中的元素是不管顺序的,我们称为_________性。
4、数的集合简称数集,我们把常用的数集用特定的字母来表示:
1) 全体自然数的集合简称_______________,记作______;
2) 全体整数数的集合简称______________,记作______;
3) 全体有理数的集合简称_______________,记作______;
4) 全体实数的集合简称_______________,记作______;
正整数集记作_______,负整数集记作_____;正有理数集记作_______,负有理数集记作____; 正实数集记作__________,负实数集记作_________。
5、集合的分类:
按集合所含元素的个数,我们可以把集合分为三类:
1)_______________________叫做有限集;
2)_______________________叫做无限集;
3)________________________叫做空集,用符号表示为_______ _。
二)、集合的表示方法:
1、列举法:
___________________________________________________________叫做列举法,
例如:方程x 2+3x =0的所有实数根构成的集合用列举法可以表示为;__________________;
2、描述法:
____________________________________________________________________叫做描述法,即A=___________________________________________
例如:方程x 2+3x =0的所有实数根构成的集合用描述法可以表示为:____________________; 抛物线y =x 2-1上的所有点组成的集合用描述法可以表示为:________________.
二、探究、合作、展示:
例题1、下列研究的对象能构成集合的是____________________________
○1某校个子较高的同学; ② 倒数等于本身的实数 ;③ 所有的无理数;
④ 讲台上的一盒白粉笔; ⑤中国的直辖市 ; ⑥中国的大城市;
7所有的正三角形; ○ ○8数学课本中的所有习题; ○9所有的数学难题
例题2、 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 .
例题3、用列举法表示下列集合:
① 绝对值小于4的整数组成的集合;
② 方程x 2-2x +1=0的所有实数根组成的集合;
⎧y =x 3方程组⎨的解组成的集合. ○y =2x +1⎩
例题4、用描述法表示下列集合:
1 被3整除的自然数全体构成的集合;
2、被3除余1的自然数全体构成的集合;
3、直角坐标平面上第3象限的点构成的集合、
例题5、 设x ∈R ,集合A ={3,x , x 2-2x }.
(1)求元素x 所应满足的条件;
(2)若-2∈A ,求实数x .
三、学习小结
§1.1.1 集合的含义与表示(2)
学习目标:
1、复习掌握方程的根多少的判断方法和求解方法;
2、 掌握集合的表示方法, 进一步理解描述法的含义
一、复习回顾练习:
1.下列对象组成的集体:①不超过45的正整数;②鲜艳的颜色;③中国的大城市; ④绝对值最小的实数;⑤高一(2)班中考500分以上的学生,其中为集合的是
________________________________
2. “方程x 2-3x =0的所有实数根”组成的集合用列举法表示为____________.
3、已知集合A ={a 2-2a ,1},若3∈A ,则a 的值为____
4、若集合M ={a , b , c }中的三个元素是某一个三角形的三条边长,则次三角形一定不是_________
A 、直角三角形 B 、等腰三角形 C 、锐角三角形 D 、钝角三角形
5. 给出下列关系:
1① =R ;②
Q ;③-3∉
N +;④Q . 其中正确的个数为( ). 2
A .1个 B .2个 C .3个 D .4个
6. 直线y =2x +1与y 轴的交点所组成的集合为( ).
11 A. {0,1} B. {(0,1)} C. {-,0} D. {(-,0)} 22
二、 探究、合作、展示:
例题1、若集合A=x ax +x +1=0,当 {2}a 为何值时,
(1) 集合A=φ; (2)集合A 只含一个元素;(3)集合A 含有2个元素。
例题2、下面三个集合:①{x|y=x2+2x-2},②{y| y=x2+2x-2},③{(x,y)| y=x2+2x-2}.
(1)它们是不是相同的集合?
(2)它们的区别在哪里?
例题3、将下列集合用列举法表示:
{
(2) 集合B ={(x ,y ) y =x 2x ≤2,x ∈Z (1)集合A =y y =x -12}-1x ≤2,x ∈Z }
⎧6⎫⎧6⎫例题4、已知集合M =⎨x ∈N ∈N ⎬,N =⎨∈N x ∈N ⎬,分别用列6-x ⎩6-x ⎭⎩⎭举法表示集合M 和集合N.
a ∈A ,a ≠1,则
例题5、若集合A 满足条件:若
(1) 若2∈A ,则集合A 中必有另外两个元素;
(2) 若a ∈R ,则集合A 不可能是单元素集合。
三、学习小结 1∈A 。求证:1-a
§1.1.2 集合间的基本关系(1)
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. 能利用维恩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;
一、复习回顾练习:
2,a 2,则a 的值为_____________________ 1、 若a ∈1,
2、 若集合M={(0,2)},则下列写法正确的是______________
A 、0∈M B 、{0}∈M C 、(0,2) ∈M D 、{0,2}∈M
3、 试用列举法表示集合A=⎨x y ={}⎧
⎩6⎫,x ∈Z ,y ∈N ⎬=___________ x +1⎭
4、若集合x ax 2-2x +1=0中只有一个元素,则a =______
5、用列举法表示集合
二、基础知识梳理:
子集、相等、真子集、空集的概念.
1子集:对于两个集合A 和B ,如果________________________________________, ○
我们称集合A 是集合B 的子集(subset ),记作:_______________,读作:___________
规定:空集是_____________________的子集
2在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为维恩图. 用维恩图.
○
A ⊆B (或B ⊇A ) .
{}{(x , y )|x ∈{1, 2}, y ∈{1, 2}}=________________________; 3集合相等:对于集合A 和集合B ,如果_________________________________,那么我们○
说集合A 和集合B 相等。
● 从定义上来看,如果两个集合相等,那么他们的元素应该是______________.
4真子集:对于两个集合A 和B ,若____________________________________,则称集合○A 是集合B 的真子集,记作:________________,读作:__________________
注:
● 要判定A ⊆B ,只要判定_____________________________________________________; ● 要判定A B ,只要判定_______________________________且____________________;
三、探究、合作、展示:
例题1、1)、写出集合{1}的所有子集:
子集个数为______,真子集个数_______,非空真子集个数__________
2)、写出集合{1,2}的所有子集:
子集个数为______,真子集个数_____,非空真子集个数__________
3)、写出集合{1,2,3}的所有子集:
子集个数为______,真子集个数_____,非空真子集个数__________
1,2,3, ,n }的所有子集的个数为____________, 猜测:集合{真子集个数为_______,
n 个元素
非空真子集个数__________
例题2、设集合A ={1, a , b },B ={a , a 2, ab },若A=B,求实数a ,b 的值
例题3、设集合M ={x x =k 1k 1+, k ∈Z },N ={x x =+, k ∈Z },则( ) 2442
(A ) M =N (B)MN (C)MN (D ) M ⊄N
(提示:参考课本例题2的方法)
例题4、写出满足{3,4}⊂P ⊆{01,,2,3,4}的所有集合P
例题5、设集合A =x 2a ,若集合A ⊆B ,则实数a 的取值范围是 ____________________。(提示:利用数轴进行研究)
{}{}
四、小结
§1.1.2 集合间的基本关系(2)
1. 进一步 理解子集、真子集的概念;
2. 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. 进一步了解空集的含义,在解决有关子集的问题时,不忘记空集的存在。
一、复习回顾练习:
1、满足条件M ⊂{1,2,3 }的M 有________个..
2、已知集合{2x , x +y }={7,6},则整数..x =,y =
3、已知集合A ={1, a }, B ={1, a 2},且A=B,则实数a 的值为____
4、已知集合A ={-1,3, 2m -1}, B ={3, m 2},且B ⊆A ,则实数m 的值为____
5、若集合M 满足{1,2}⊆M ⊂{1,2,3,4,5},则这样的集合M 有____个
6、设集合A =x 2二、探究、合作、展示:
例题1、(1)设集合A =x 2≤x a ,若集合A ⊆B ,求实数a 的范围。
(2)设集合A =x 2≤x
⎧b ⎫例题2、已知集合A =⎨a , ,1⎬,B ={a 2, a +b ,0},若A =B ,求a 2007+b 2008的值 ⎩a ⎭
例题3、集合M ={x x 2-4x +3=0},N ={x ax -6=0},
(1) 用列举法表示集合M ;
(2) 若N ,求a 的值。
例题4、集合M ={x x 2-2x -3=0},
(1) 用列举法表示集合M ;
(2)若N ,求a 的值。
三、 小结
N ={x ax 2-6x +9=0}。
§1.1.3 集合的基本运算(1)
引。
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. 能使用维恩图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.
一、复习回顾练习:
1、下列各式中,正确的个数是 ( ) ①∅={0}; ②∅⊆{0}; ③∅∈{0}; ④0={0}; ⑤0∈{0};
⑥{1}∈{1,2,3}; ⑦{1,2}⊆{1,2,3}; ⑧{a,b}⊆{a,b}.
A .1 B .2 C .3 D .4
2、若集合A={1,3,x},B={x2,1},且B ⊆A ,则满足条件的实数x 的个数为 ( )
A .1 B .2 C .3 D .4
k 1M ={x |x =k +, k ∈Z }N ={x |x =1+, k ∈Z }223、设集合, ,则( )
A 、M=N B 、M N C 、N M D 、M ∩N=φ
4、集合A={x|ax−6=0},B={x|3x2−2x=0},且A ⊆B ,则实数a = ___________
5、 已知集合A ={x |a
二、知识点梳理:
1、设有集合A 与集合B ,_________________________________________________叫做A 、B 的交集,记作_________,读作_____________;用描述法可以写成_____________________。 集合A 与集合B 的交集用图示法可以画成:
1、设有集合A 与集合B ,_________________________________________________叫做A 、B 的并集,记作_________,读作_____________;用描述法可以写成_____________________。 集合A 与集合B 的并集用图示法可以画成:
三、探究、合作、展示:
例题1、设A=(x ,y x +2y =4,B =(x ,y x -y =1,求出A ⋂B ,并说明它的意义。
{}{}
从图像上来看,
x +2y =4的图像是_______________,因此,集合A 可以看成是由_________________________________所组成的集合。
x -y =1的图像是_______________ ,因此,集合B 可以看成是由_________________________________所组成的集合。
所以,求A ⋂B 可以看成是求___________________________________
例题2、(1)设A =x -3
出A ⋂B ,A ⋃B
(2) 设A ={x |-14或x
(3)若A ={x |-5≤x ≤8},B =x x >4或x
注意:有关不等式解集的运算可以借助数轴来研究. {}
例题3、 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 ∩
1B ={-},求A B . 并求出p 和q 的值。 3
四、小结
§1.1.3 集合的基本运算(2)
使用说明:先仔细阅读课本P13的内容,重要的地方做上记号。然后完成下面学习导引。
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.
一、复习回顾练习:
1. 设A ={x ∈Z x ≤5}, B ={x ∈Z x >1}, 那么A A .{1,2,3,4,5}
B 等于( ).
B .{2,3,4,5} C .{2,3,4}
D .{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A ={0,1,2,3,4,5}, B ={1,3,6,9},C ={3,7,8},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 },B ={x |0
B =∅,求实数a 的取值范围是 .
5. 设A =x x 2-2x -3=0, B =x x 2-5x +6=0,则A
{}{}
B 二、知识梳理:
1、 全集定义:
1)_____________________________________________________________叫做全集,常用用符号_______表示;
2)全集含有______________________________________________________。 2、补集定义:
已知全集U ,集合A ⊆U ,则由____________________________________________组成的集合叫做集合A 在集合U 中的补集,记作________,读作____________,用描述法表示为________________。
补集可以用图形表示为:
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.
三、探究、合作、展示:
例题1、 设U =R ,A ={x |-1≤x
例题2、 已知全集I ={2,3,a 2+2a -3},若A ={b ,2},C I A ={5},求实数a , b .
例题3、已知全集U =R ,集合A =x x 2+px +2=0,B =x x 2-5x +q =0, 若(C U A ) 试用列举法表示集合A
{}
{}
B ={2},
例题4、设U ={x |x
(3) 求(C U A ) ∩(C U B ) 、(C U A ) ∪(C U B ) 、C U (A ∪B ) 、C U (A ∩B ).
从以上结果可以看出: (1) (C U A ) ∩(C U B )_______ CU (A ∪B ) ;
(2) (C U A ) ∪(C U B )____________ CU (A ∩B ).
这个结果同学们可以尝试用维恩图解释:
四、小结
集合综合运算(1)
一、通过两集合的交集并集情况来判断两集合之间的关系: 1)若A ⋂B =A 如图:
则可以推出:A_____B
2)若A ⋃B =A 如图:
则 可以推出:A_____B
2
例题1、若集合A =x x -4x -12=0,B =x ax -1=0,且A B =A ,求所有满足
{}
{}
条件的实数a 组成的集合。
例题2、 已知集合A={x|x2-4x+3=0},B ={x|x2-mx+1=0},且A ⋂B =B ,,求m 的值所构成的集合M .
二、集合与两次函数值域问题:
[1]当a >0时,函数y =ax +bx +c 图象开口方向上,函数有最______值_____________,从图中可以观察,函数值y 的取值范围为______________________;
[2]当a
2
2
例题:
2
B =(x , y ) y =-x 2+2x +15, x ∈R ,例题1、已知集合A =(x , y ) y =x -2x -1, x ∈R ,
{}{}
求A ⋂B ;
22
例题2、已知集合A =y y =x -2x -1, x ∈R ,B =y y =-x +2x +15, x ∈R ,求
{}{}
A ⋂B ;
集合综合运算(2)
一、复习回顾练习:
2
1、已知集合集合A =x x -4x +3=0,B =x ax +3=0,若A ⋃B =A ,则实数a
{}
{}
的取值构成的集合为__________________。
2、已知集合A =y y =x +8, x ∈R ,B =y y =x -x , x ∈R ,则A B 为_______
A. {-2, 4} B. {(-2, 6), (4, 12) } C. ⎢-二、探究、合作、展示:
{}{
2
}
⎡1⎫
, +∞⎪ D. R ⎣4⎭
1、定义新运算:
例题1、定义集合运算:A *B ={z z =xy , x ∈A , y ∈B }. 设A ={1,2}, B ={0,2}, 则集合
A *B 的所有元素之和为 ( )
A .0 B .2 C .3 D .6
例题2、定义A -B ={x |x ∈A , 且x ∉B },若A ={1,3,5,7,9}, B ={2,3,5}, 则A -B = ______
A .A B .B C .{1,2,7,9} D .{1,7,9}
例题3、定义集合A 与B 的新运算:A *B =x x ∈A 或x ∈B 且x ∉A B , 则
{}
(A *B )*A =_________________
(A )A B (B )A B (C )A (D )B
2、图像问题:
例题1. 如图,U 是全集,M 、P 、S 是U 的三个子集,则阴影部分所表示的集合是( )
A. (M P ) S B. (M P ) S
C. (M P ) (C U S ) D. (M P ) (C U S )
例题2、设U 为全集,集合A ,B 是其子集,则图中阴影部分表示的集合为 __________ (A )A ⋃C U B (B )A ⋂C u B (C ) C U B (D ) C U A ⋂C U B
3、综合运算: 例题1、已知A={x|x2-px+15=0},B={x|x2-ax -b=0},且A ∪B={2,3,5},A ∩B={3},求p,a,b 的值。
例题2、若非空数集A = {x |2a + 1≤x ≤3a -5 },B = {x |3≤x ≤22 },则能使A ⊆B 成立的所有a 的集合是____________________________
例题3、设数集M=x m ≤x≤m +N ={x n -
{
341
≤x≤n }, 且M 、N 都是集合{x︱0≤x≤1}的子3
集, 如果把b -a 叫做集合{x a ≤x≤b}的“长度”.那么集合M ∩N 的“长度”的最小值是_______
集合综合练习
一、填空题
1、设A={x x >-2},B={x x
B 。
B
2、 设A={(x , y ) y =-4x +6},B={(x , y ) y =5x -3},则A 3、 若{a}⊆A ⊆{a,b,c},则集合A 的个数有
4、设全集U=R,M={x|x≥1}, N ={x|0≤x
{
2,x ∈R ,N ={1,2,3,4},则C U M ⋂N =_____
}
12⎧⎫
∈N ⎬, 用列举法表示集合6-x ⎩⎭
7、 已知U={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, A ⋂(
C U B )={1, 8}, (C U A )⋂B ={2, 6},
(C U A )⋂(C U B )={4, 7}, 则集合8、已知集合A =x -2≤x ≤3,B =x x ≤a ,
{}{}
若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是___________,
若A ⋂B =x -2≤x ≤1,则实数a =____________, 若A ⋂B ={-2},则实数a =___
若A ⋂B =φ,则实数a 的取值范围是____________
9、给定集合A 和B ,定义集合A ⊗B =x x =m -n , m ∈A , n ∈B ,
若A ={4,5,6}, B ={1,2,3}, 则集合A ⊗B 中的所有元素之和为___________________
{}
{}
},则实数a 的值为10、设全集U ={1, 2, 3, 4, 5},集合A ={1, a 2-1, 4},ðU A ={2, a +3
_________________
11、右图中的阴影部分用集合表示为
12、设P={3,4,5},Q={4,5,6,7},定义P ※Q={(a , b ) |a ∈P , b ∈Q },则P ※Q 中元素
的个数为 .
二、选择题
13、设A={x |x -x =0},B ={x |x +x =0},则A B 等于_________
2
2
(A )0 (B ){0}
(C )φ
(D ){-1,0,1}
14、设集合P ={1, 2, 3, 4, 5, 6},Q =x ∈R 2≤x ≤6,那么下列结 论正确的是____
A . P Q =P B .P 15、已知集合M ={x |x =( )
A .M =N B .M
{}
Q ⊃Q C .P Q =Q D .P Q ⊂P
k 1k 1
-, k ∈Z },N ={x |x =-, k ∈ Z },则 2442
N C .N
M D .M
N =∅
16、已知集合M , P 满足M P =M ,则一定有( )
(A) M =P (B)M ⊇P (C) M P =M (D) M ⊆P 三.解答题
2
17、设U =2, 4, a -a +1, B ={a +1, 2}, 若ðuB ={7},求实数a 的值。
{}
22
18、已知集合A={x|x-3x+2=0},B ={x|mx-2x+1=0},且A ∩B=B,求实数m 范围。
19、已知集合A ={x|x2+px+q=0},B ={x|x2−x+r=0},. 若A ∩B={−1},A ∪B={−1,2,3}求实数p,q,r 的值.