集合的含义和概念
在生活中,我们常常把具有相似性质的对象放在一起分析研究,例如,班上所有参加运动会的同学;图书馆中所有的工具书;网袋完好的篮球架。
在数学学习中,我们也接触过一些这样的处理方式,例如:对100进行因数分解,需要列举1-10所有的素数;到定点距离相等的点组成的图形是圆;介于1和3的实数,在数轴上是一条两个单位长的线段。
我们称被研究的个体对象,例如一个同学,2,圆上的一个点,为元素;这些元素组成的整体,例如运动会名单,{2,3,5,7},圆,为集合
显然4不是1到10的素数,圆外的点也不属于圆这个集合 集合中的元素应当是确定的,不能模棱两可。
含混不清的描述会导致在处理一些对象时不知所措,这种抽象便失去了意义。
1.下列每组对象能否构成一个集合: (1)我们班的所有高个子同学; (2)不超过20的非负数;
(3)直角坐标平面内第一象限的一些点; (4)3的近似值的全体.
2.下列所给的对象能构成集合的是________. (1)所有正三角形;
(2)必修1课本上的所有难题; (3)比较接近1的正整数全体; (4)某校高一年级的16岁以下的学生.
元素和集合的关系
也就是说给定一个集合,那么任意一个元素,要么在这个集合中,要么不在,不可能出现既在,又不在的情况,这也是集合的确定性的一种表述。
常用数集及表示符号
3.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∉). 答案 ∉ ∈
4.所给下列关系正确的个数是( ) 1**
①-∈R;②2∉Q;③0∈N;④|-3|∉N.
2A.1 B.2 C.3 D.4 答案 B
5.已知集合A含有三个元素2,4,6,且当a∈A,有6-a∈A,则a为 2或4 6
集合A中的元素x满足∈N,x∈N,则集合A中元素有__________.
3-x答案 0,1,2
6.若x∈N,则满足2x-5<0的元素组成的集合中所有元素之和为________. 3 5
解析 由2x-5<0,得x<,又x∈N,
2∴x=0,1,2,故所有元素之和为3.
7.已知集合P中元素x满足:x∈N,且2<x<a,又集合P中恰有三个元素,则a的取值范围是________.5
8.集合A由方程x-
2
1010x+1=0的解组成,求A中所有元素之和________. 33
9.已知圆O,圆O上所有的点构成的集合为集合A,圆内所有点构成的集合为集合B,圆外所有点构成的集合为集合C,
又已知三点P,R,Q,其中P到圆心的距离等于圆的半径,R到圆心的距离小于圆的半径,Q到圆心的距离大于圆的半径,写出元素P,R,Q和集合A,B,C的关系
互异性(唯一性)
讲解:还是以运动会为例,肯定有同学报了2个,甚至更多项目,但在简单统计与会人员时,并不会重复对其进行登记,也就是说在抽象的过程中,重复的元素被省略掉,集合中的元素不会重复出现,既然如此,一个集合中的元素自然也是互不相同的。
31
10.1,0.5,组成的集合含有____个元素 3个
2211.若一个集合中的三个元素a,b,c是△ABC的三边长,则此三角形一定不是( ) A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形 答案 D
2
12.已知1∈{a,a},则a=________ -1
2
13.已知集合A中只含有1,a两个元素,则实数a不能取的值为________.
答案 ±1
14.
由a,-a,|a11
a+|a|,0组成的集合,最多有几个元素,最少有几个元素 最多3个,最少0个 22
集合性质综合问题
2
15.已知集合A是由0,m,m-3m+2三个元素组成的集合,且2∈A,则实数m的值为 3 32
16.已知集合A是由a-2,2a+5a,12三个元素组成的,且-3∈A,求实数a. a=-.
2
17.设a,b∈R,集合A中有三个元素1,a+b,a,集合B中含有三个元素0,b,且A=B,则a+b=________ 0
2
18.已知集合M中含有三个元素2,a,b,集合N中含有三个元素2a,2,b,且M=N.求a,b的值
19.由-4,2a-1,a2可以构成一个有三个元素的集合A,则a不能取哪些值 20.由9,a-5,1-a可以构成一个有三个元素的集合B,则a不能取哪些值 21.已知9∈A,试求满足满足条件的所有a
5要排除 3要排除 -3可以留下
1
22.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则A(a≠1).
1-a求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素; (2)集合A不可能只有一个元素
集合的笛卡尔积
23.定义集合间的运算A⨯B={(x,y)|x∈A,y∈B}, 已知集合A={1,2,3},B={1,2,3},用列举法表示A⨯B
已知集合A中有10个元素,集合B中有20个元素,则A⨯B中有____个元素 如果认为数轴上的点是R中的元素,那么R⨯R中的元素是_____ 中的点
24.运算的封闭
如果某种二元运算,对于集合S,任取集合S中的两个元素进行该运算得到的结果仍然是集合S的元素,则称这种运算在集合S上是封闭的。例如加法在正整数集上是封闭的,任意两个正整数之和仍然是正整数,而减法对于正整数集就不是封闭的。
试判断下列运算在给定集合上是否是封闭的
ba
Z }(1).加法 S={x|x=2k+1,k∈Z} (2).乘法 S={x|x=2k+1,k∈
(3).除法 Z (4).除法 Q
类似的,如果某种一元运算,对于集合S,任取集合S中的一个元素进行该运算得到的结果仍然是集合S的元素,
则称这种运算在集合S上是封闭的
试判断下列运算在给定集合上是否是封闭的
(1)平方 N (2)开平方取正平方根 S={x|x=k2,k∈Z} (3)开平方取正平方根 N+ (4)开平方取正平方根 Q
25.对于平面上的点集Ω,如果连接Ω中任意两点的线段必定包含于Ω,则称Ω为平面上的凸集。给出平面上4
个点集的图形如下(阴影区域及其边界),其中为凸集的是( )(写出所有凸集相应图形的序号)
悖论:
26.罗素悖论:在某个城市中有一位理发师,他的广告词是这样写的:“本人的理发技艺十分高超,誉满全城。我
将为本城所有不给自己刮脸的人刮脸,我也只给这些人刮脸。我对各位表示热诚欢迎!”来找他刮脸的人络绎不绝,自然都是那些不给自己刮脸的人。可是,有一天,这位理发师从镜子里看见自己的胡子长了,他本能地抓起了剃刀,你们看他能不能给他自己刮脸呢?
27.谎话悖论:假设世界上只有假话和真话,我说:现在我说的这句话是谎话,那么这句话是谎话还是真话呢?