1、集合与函数概念1 1 集合集合(一)集合的有关概念定义:一般地,我们把研究对象统称为元素,一些元素组成的总体叫集合,也简称集。2.表示方法:集合通常用大括号 或大写的拉丁字母 A,B,C表示,而元素用小写的拉丁字母 a,b,c表示。3.集合相等:构成两个集合的元素完全一样。4.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。5.常用的数集及记法:非负整数集(或自然数集) ,记作 N;正整数集,记作 N*或 N+;N 内排除 0 的集.整数
2、集,记作 Z; 有理数集,记作 Q; 实数集,记作 R;6.关于集合的元素的特征确定性:给定一个集合,那么任何一个元素在不在这个集合中就确定了。如:“地球上的四大洋” (太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋) 。 “中国古代四大发明” (造纸,印刷,火药,指南针)可以构成集合,其元素具有确定性;而“比较大的数” , “平面点 P 周围的点”一般不构成集合,因为组成它的元素是不确定的.互异性:一个集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现的。.如:方程(x-2)(x-1) 2=0 的解集表示为 1,-2 ,而不是 1,1,-2无序性:即集合中的元素无顺序,可以任意排列、调换。练 1:判断以下
3、元素的全体是否组成集合,并说明理由:大于 3 小于 11 的偶数; 我国的小河流;非负奇数; 方程 x2+1=0 的解;某校 2011 级新生; 血压很高的人;著名的数学家; 平面直角坐标系内所有第三象限的点7.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。例如,我们 A 表示“120 以内的所有质数”组成的集合,则有 3A,4 A,等等。练:A=2,4,8,16,则 4 A,8 A,32 A.(二)例题讲解:例 1用“”或“ ”符号
4、填空:8 N; 0 N; -3 Z; Q;22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。练:5 页题例 2已知集合 P 的元素为 , 若 2P 且-1 P,求实数 m 的值。21,3m练:考察下列对象是否能形成一个集合?身材高大的人 所有的一元二次方程直角坐标平面上纵横坐标相等的点 细长的矩形的全体比 2 大的几个数 的近似值的全体2所有的小正数 所有的数学难题给出下面四个关系: R,0.7 Q,0 0,0 N,其中正确的个数是:( )3A4 个 B3 个 C2 个 D1 个下面有四个命题:若-a ,则 a 若 a ,b ,则 a+b 的最小值是 2集合 N
5、中最小元素是 1 x 2+4=4x 的解集可表示为2,2其中正确命题的个数是( 由实数-a, a, , 2, - 5 为元素组成的集合中,最多有几个元素?分别为什么?求集合2a,a 2+a中元素应满足的条件?若 t,求 t 的值.t1一、集合的表示方法列举法: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列举法。如:1,2,3,4,5,x 2,3x+2,5y 3-x,x 2+y2,;说明:书写时,元素与元素之间用逗号分开;一般不必考虑元素之间的顺序;在表示数列之类的特殊集合时,通常仍按惯用的次序;集合中的元素可以为数,点,代数式等;列举法可表示有限集,也可以表示无限集。当
6、元素个数比较少时用列举法比较简单;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。对于含有较多元素的集合,用列举法表示时,必须把元素间的规律显示清楚后方能用省略号,象自然数集用列举法表示为 1,2345,.例 1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 整除而且大于 4 小于 15 的自然数组成的集合;(3) 从 51 到 100 的所有整数的集合;(4) 小于 10 的所有自然数组成的集合;(5) 方程 的所有实数根组成的集合;2x 由 120 以内的所有质数组成的集合。描述法:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法
7、,称为描述法。 。方法: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。一般格式: ()xAp如:x|x-32,(x,y)|y=x 2+1,x|直角三角形 ,;说明:描述法表示集合应注意集合的代表元素,如(x,y)|y= x2+3x+2与 y|y= x2+3x+2是不同的两个集合,只要不引起误解,集合的代表元素也可省略,例如:整数 ,即代表整数集 Z。辨析:这里的 已包含“所有”的意思,所以不必写全体整数。写法实数集 ,R也是错误的。用符号描述法表示集合时应注意:、弄清元素所具有的形式(即代表元素是什么)是数还是点、还是
8、集合、还是其他形式?、元素具有怎么的属性?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。例 2用描述法表示下列集合:(1)由适合 x2-x-20 的所有解组成的集合;(2) 到定点距离等于定长的点的集合;(3) 方程 的所有实数根组成的集合20(4)由大于 10 小于 20 的所有整数组成的集合。说明: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。练习:5 页 2 题1用适当的方法表示集合:大于 0 的所有奇数2集合 Ax| Z,xN,则它的元素是 。43x3.已知集合 Ax|
9、-33 ,B x|x3 ,B x|x-2,B=x|x-2x|x0,则 MN 等于 。设 A不大于 20 的质数 ,Bx|x2n+1,nN*,用列举法写出集合 AB 。6.已知集合 Mx|y=x 2-1,N=y|y=x2-1,那么 MN 等于( )A. B.N C.M D.R7、若集合 A1,3,x,B=1,x 2,AB 1,3,x,则满足条件的实数 x 的个数有()A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个8.满足条件 M11,2,3的集合 M 的个数是 。9.已知集合 Ax|-1x2,B= x|2a xa+3,且满足 AB ,则实数 a 的聚取值啊范围是 。集合的基本运算思考 1 U=全
10、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?集合 B 是集合 U 中除去集合 A 之后余下来的集合。 (一). 全集、补集概念及性质:全集的定义:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,记作 U,是相对于所研究问题而言的一个相对概念。补集的定义:对于一个集合 A,由全集 U 中不属于集合 A 的所有元素组成的集合,叫作集合 A 相对于全集 U 的补集,记作: ,读作:A 在 U 中的补集,即UC,Cx且-2 3-1 1 2 38Venn 图表示:(阴影部分即为 A 在全集 U 中的补集)C说明:补集的概念
11、必须要有全集的限制讨论:集合 A 与 之间有什么关系?借助 Venn 图分析U,()UUACA巩固练习(口答):U=2,3,4,A=4,3,B=,则 = , = ;UB设 Ux|x0,A=1,3,5,7,9,B=1,4,7,10,且 ,试 ,XABX求 p、q;集合 A=x|x2+px-2=0,B=x|x2-x+q=0,若 A B=-2,0,1,求 p、q;A=2,3,a 2+4a+2,B=0,7,a 2+4a-2,2-a ,且 A B =3,7 ,求 B22.某班举行数、理、化三科竞赛,每人至少参加一科,已知参加数学竞赛的有 27 人,参加物理竞赛的有 25 人,参加化学竞赛的有 27 人,
12、其中参加数学、物理两科的有 10 人,参加物理、化学两科的有 7人,参加数学、化学两科的有 11 人,而参加数、理、化三科的有 4 人,求全班人数。集合中元素的个数在研究集合时,经常遇到有关集合中元素的个数问题。我们把含有有限个元素的集合 A 叫做有限集,用 card(A)表示集合 A 中元素的个数。例如:集合 A=a,b,c中有三个元素,我们记作 card(A)=3. 结论:已知两个有限集合 A,B ,有:card(A B)=card(A)+card(B)-card(AB). 例 1 学校先举办了一次田径运动会,某班有 8 名同学参赛,又举办了一次球类运动会,这个班有 12名同学参赛,两次运
13、动会都参赛的有 3 人,两次运动会中,这个班共有多少名同学参赛? 解设 A=田径运动会参赛的学生,B=球类运动会参赛的学生 ,AB=两次运动会都参赛的学生,AB=所有参赛的学生因此 card(AB)=card(A)+card(B)-card(AB)=8+12-3=17.答:两次运动会中,这个班共有17名同学参赛.在某校高一(5)班的学生中参加物理课外小组的有 20人参加数学课外小 组的有25人,既参加数学课外小组又参加物理课外小组的有10人,既未参加物理课外小组又未参加数学课外小组的有15人,则 这个班的学生总人数是A. 70 B. 55 C. 50 D. 无法确定. 给出下列命题: 给出下列
14、命题: 若 card(A)=card(B),则 A=B; 若 card(A)=card(B), 则 card(AB)=card(AB) , 若 AB= 则 card(AB)-card(A)=card(B) 若 A= ,则 card(AB)=card(A) 若 A B,则 card(AB)=card(A) , 其中正确的命题的序号是 10高一数学必修 1 集合练习题 1一选择题1下列说法正确的是 ( )A某个村子里的年青人组成一个集合B所有小正数组成的集合C集合,和,表示同一个集合D 这些数组成的集合有五个元素136,0.5,242下面有四个命题:()集合中最小的数是否;()是自然数;() ,是不大于的自然数组成的集合;() ,aNBab则 不 小 于 2其中正确的命题的个数是 ( )A个 个 个 个3给出下列关系:() ;R12() Q() 3;N() .其中正确的个数为 ( )个 个 个 个4给出下列关系:() 是空集;() ,;aN若 则()集合 210AxRx