1、第一章集合与函数概念1.1集合11.1集合的含义与表示第1课时集合的含义目标 1.通过实例,能说出集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;2.记住集合元素的特性以及常用数集;3.会用集合元素的特性解决相关问题重点 用元素与集合的“属于”关系判断元素与集合的关系;用集合元素的特性解答相关问题难点 集合元素特性的应用.知识点一 元素与集合的含义填一填1定义(1)元素:一般地,把所研究的对象统称为元素,常用小写的拉丁字母a,b,c,表示(2)集合:把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集),常用大写拉丁字母A,B,C,表示2集合相等:指构成两个集合的元素是一样的3集合中元素的特性:确定性、互异性和无
2、序性答一答1以下对象的全体能否构成集合?(1)河北红对勾书业的员工;(2)平昌冬奥会速滑比赛中滑得很快的选手;(3)一次函数ykxb(k0)的图象上的若干个点;(4)不超过2 019的非负数提示:(1)能构成集合河北红对勾书业的员工是确定的,因此有一个明确的标准,可以确定出来所以能构成一个集合(2)“滑得很快”无明确的标准,对于某位选手是否“滑得很快”无法客观地判断,因此,“平昌冬奥会速滑比赛中滑得很快的选手”不能构成一个集合(3)“若干个点”是模糊的概念,因此与之对应的对象都是不确定的,自然它们不能构成集合,故“一次函数ykxb(k0)的图象上的若干个点”不能构成一个集合(4)任给一个实数x
3、,可以明确地判断x是不是“不超过2 019的非负数”,即“0x2 019”与“x2 019”,两者必居其一,且仅居其一,故“不超过2 019的非负数”能构成一个集合2若集合A由0,1与x三个元素组成,则x的取值有限制吗?为什么?提示:有限制,x0且x1.因为集合中的任意两个元素必须是互异的知识点二 元素与集合的关系填一填如果a是集合A中的元素,就说a属于(belong to)集合A,记作aA;如果a不是集合A中的元素,就说a不属于(not belong to)集合A,记作aA.答一答3若集合A是由元素1,2,3,4所组成的集合,问1与A,5与A有什么关系?提示:1A,5A.知识点三 常用数集及
4、表示填一填答一答4常用的数集符号N,N*,N有什么区别?提示:(1)N为非负整数集(即自然数集),而N*或N表示正整数集,不同之处就是N包括元素0,而N*或N不包括元素0.(2)N*和N的含义是一样的,初学者往往误记为N*或N,为避免出错,对于N*和N可形象地记为“星星(*)在天上,十字架()在地下”5用符号“”或“”填空(1)1N*;(2)3N;(3)Q;(4)Q;(5)R.类型一 集合的概念例1下列所给的对象能构成集合的是_(1)所有的正三角形;(2)高一数学必修1课本上的所有难题;(3)比较接近1的正数全体;(4)某校高一年级的16岁以下的学生;(5)平面直角坐标系内到原点距离等于1的点
5、的集合;(6)参加里约奥运会的年轻运动员答案(1)(4)(5)解析(1)能构成集合其中的元素需满足三条边相等;(2)不能构成集合因“难题”的标准是模糊的,不确定的,故不能构成集合;(3)不能构成集合因“比较接近1”的标准不明确,所以元素不确定,故不能构成集合;(4)能构成集合其中的元素是“16岁以下的学生”;(5)能构成集合其中的元素是“到坐标原点的距离等于1的点”;(6)不能构成集合因为“年轻”的标准是模糊的,不确定的,故而不能构成集合判断元素能否构成集合,关键是集合中元素的确定性,即能否找到一个明确的评判标准来衡量元素是否为集合中的元素,若标准明确则可以构成集合,否则不可以.变式训练1下列
6、对象能组成集合的是(D)A的所有近似值B某个班级中学习好的所有同学C2018年全国高考数学试卷中所有难题D屠呦呦实验室的全体工作人员解析:D中的对象都是确定的,而且是不同的A中的“近似值”,B中的“学习好”,C中的“难题”标准不明确,不满足确定性,因此A,B,C都不能构成集合类型二 集合中元素的特性命题视角1:集合元素的互异性例2已知集合A中含有两个元素a和a2,若1A,求实数a的值分析本题中已知集合A中有两个元素且1A,根据集合中元素的特点需分a1或a21两种情况,另外还要注意集合中元素的互异性根据集合中元素的确定性,可以解出字母的所有可能值,再根据集合中元素的互异性对集合中的元素进行检验另
7、外,利用集合中元素的特性解题时,要注意分类讨论思想的应用解若1A,则a1或a21,即a1.当a1时,aa2,集合A有一个元素,a1.当a1时,集合A含有两个元素1,1,符合互异性a1.当一个集合中的元素含字母时,可根据题意结合集合中元素的确定性求出集合中字母的所有取值,再根据集合中元素的互异性进行检验.变式训练2(1)若集合M中的三个元素是ABC的三边长,则ABC一定不是(D)A锐角三角形B直角三角形C钝角三角形 D等腰三角形(2)由a2,2a,4组成一个集合A,且集合A中含有3个元素,则实数a的取值可以是(C)A1B2C6D2解析:(1)集合中任何两个元素不相同(2)由题意知a24,2a4,
8、a22a,解得a2,且a1.结合选项知C正确故选C.命题视角2:集合元素的无序性例3集合A中含有三个元素0,b,集合B中含有三个元素1,ab,a,若A,B两个集合相等,求a2 019b2 019的值分析由两个集合相等,所含元素相同列出a,b的关系式,解出a与b,再求a2 019b2 019的值解由两个集合相等易知a0,a1,故ab0,且b1或1.若b1,由ab0得a1,经验证,符合题意;若1,则ab,结合ab0,可知ab0,不符合题意综上知a1,b1.所以a2 019b2 019(1)2 01912 0190.两个集合相等,元素相同,因为集合元素无序,所以要进行讨论.同时还需要对集合求值问题代
9、入验证,注意集合中元素的互异性.变式训练3集合A由1,3,5,7四个元素组成,已知实数a,bA,那么的不同值有(B)A12个 B13个 C16个 D17个解析:a,b是集合A的元素,的值会因a,b的顺序不同而不同a,b所取的值按顺序分别为:1,1;3,3;5,5;7,7;1,3;3,1;1,5;5,1;1,7;7,1;3,5;5,3;3,7;7,3;5,7;7,5,其对应的有13个不同的值类型三 元素与集合的关系例4(1)给出下列关系:R;Q;|3|N;|Q;0N.其中正确的个数为()A1 B2 C3 D4(2)集合A中的元素x满足N,xN,则集合A中的元素为_答案(1)B(2)0,1,2解析
10、(1)是实数;是无理数;|3|3是自然数;|是无理数;0是自然数故正确,不正确(2)由N,xN知x0,0,且x3,故0x0的解集为M.(1)试判断元素1,0与集合M的关系;(2)若a1是集合M中的元素,求a的取值范围解:(1)3(1)210,0是集合M中的元素,0M.(2)a1M,3(a1)20.3a1,a.1下列各组对象不能构成集合的是(B)A某中学所有身高超过1.8米的大个子B约等于0的实数C某市全体中学生D北京大学建校以来的所有毕业生解析:由于“约等于0”没有一个明确的标准,因此B中对象不能构成集合2下列命题中,正确命题的个数是(C)集合N*中最小的数是1;若aN*,则aN*;若aN*,
11、bN*,则ab的最小值是2;x244x的解集是2,2A0 B1 C2 D3解析:N*是正整数集,最小的正整数是1,故正确;当a0时,aN*,aN*,故错误;若aN*,则a的最小值是1,同理,bN*,b的最小值也是1,当a和b都取最小值时,ab取最小值2,故正确;由集合中元素的互异性,知是错误的3已知a,b是非零实数,代数式的值组成的集合是M,则下列判断正确的是(B)A0M B1MC3M D1M解析:当a,b全为正数时,代数式的值是3;当a,b全是负数时,代数式的值是1;当a,b是一正一负时,代数式的值是1.综上可知B正确4集合A由元素1和2构成,集合B是方程x2axb0的解,若AB,则ab3.
12、解析:AB,方程x2axb0的解是1或2.a1,b2,ab3.5已知集合A由a2a1,|a1|两个元素构成,若3A,求a的值解:3A,a2a13或|a1|3.若a2a13,则a2或a1.当a2时,|a1|3,此时集合A中含有两个3,因此应舍去当a1时,|a1|03,满足题意若|a1|3,则a4或a2(舍去)当a4时,a2a1213,满足题意综上可知a1或a4.本课须掌握的三大问题1理解集合的概念,关键是抓住集合中元素的三个特性:确定性、互异性和无序性特别是处理含有参数的集合问题时,一定要注意集合中元素的互异性,即在求出参数的取值或取值范围后,一定要检验集合中元素的互异性2关于特定集合N,N*(N),Z,Q,R等的意义是约定俗成的,解题时作为已知使用,不必重述它们的意义3对于一个元素a与一个集合A而言,只有“aA”与“aA”这两种结果,“”与“”具有方向性,左边是元素,右边是集合