集合一、集合有關概念
1. 集合的含義
2. 集合的中元素的三個特性:
(1) 元素的確定性如:世界上最高的山
(2) 元素的互異性如:由happy的字母組成的集合
(3) 元素的無序性: 如:和是表示同乙個集合
3.元素與集合的關係——(不)屬於關係
(1)集合用大寫的拉丁字母a、b、c…表示
元素用小寫的拉丁字母a、b、c…表示
(2)若a是集合a的元素,就說a屬於集合a,記作a∈a;
若不是集合a的元素,就說a不屬於集合a,記作aa;
4.集合的表示方法:列舉法與描述法。
(1)列舉法:將集合中的元素一一枚舉出來,寫在大括號內表示集合的方法
格式:適用:一般元素較少的有限集合用列舉法表示
(2)描述法:將集合中的元素的公共屬性描述出來,寫在大括號內表示集合的方法。
格式:例如: 或
適用:一般元素較多的有限集合或無限集合用描述法表示
◆ 注意:常用數集及其記法:
非負整數集(即自然數集) 記作:n=
正整數集 n*或 n+ =
整數集z
有理數集q
實數集r
有時,集合還用語言描述法和venn圖法表示
例如:語言描述法:
venn圖:
4、集合的分類:
(1) 有限集含有有限個元素的集合
(2) 無限集含有無限個元素的集合
(3) 空集不含任何元素的集合例: b= 「元素相同則兩集合相等」
3.真子集:如果ab,且存在元素x∈b,但xa,那麼就說集合a是集合b的真子集,記作ab(或ba)
4.性質
① 任何乙個集合是它本身的子集。aa
②如果 ab, bc ,那麼 ac
③ 如果ab 同時 ba 那麼a=b
5. 不含任何元素的集合叫做空集,記為φ
規定: 空集是任何集合的子集, 空集是任何非空集合的真子集。
◆ 有n個元素的集合,含有2n個子集,2n-1個真子集
三、集合的運算
1.1集合的含義與表示
1.1.1集合的含義:
我們一般把研究物件統稱為元素,把一些元素組成的總體叫做集合,簡稱集。通常用大寫字母a、b、c等表示集合,用小寫字母a、b、c等表示元素,元素與集合之間的關係是屬於和不屬於。元素a屬於集合a,記做a∈a,反之,元素a不屬於集合a,記做aa。
1.1.2集合中的元素的特徵:
①確定性:如世界上最高的山;
②互異性:由happy的字母組成的集合;
③無序性:如集合和集合是同乙個集合。
1.1.3集合的表示方法:①列舉法;②描述法;③venn圖;④用數軸表示集合。
1.1.4集合的分類:
①根據集合中元素的個數可分為有限集、無限集和空集。
②根據集合中元素的屬性可分為數集、點集、序數對等。
本節精講:
一. 如何判斷一些物件是否組成乙個集合:判斷一組物件能否組成集合,主要是要看這組物件是否是確定的,即對任何乙個物件,要麼在這組之中,要麼不在,二者必居其一,如果這組物件是確定的,那麼,這組物件就能夠組成乙個集合。
例:看下面幾個例子,判斷每個例子中的物件能否組成乙個集合。
(1)大於等於1,且小於等於100的所有整數;
(2)方程x2=4的實數根;
(3)平面內所有的直角三角形;
(4)正方形的全體;
(5)∏的近似值的全體;
(6)平面集合中所有的難證明的題;
(7)著名的數學家;
(8)平面直角座標系中x軸上方的所有點。
練習:考察下列各組物件能否組成乙個集合,若能組成集合,請指出集合中的元素,若不能,請說明理由:
(1) 平面直角座標系內x軸上方的一些點;
(2) 平面直角座標系內以原點為圓心,以1為半徑的園內的所有的點;
(3) 一元二次方程x2+bx-1=0的根;
(4) 平面內兩邊之和小於第三邊的三角形
(5) y=x,y=x+1,y=ax2+bx+c(a≠0);
(6) 2x2+3x-8=0,x2-4=0,x2-9=0;
(7) 新華書店中有意思的**全體。
二.有關元素與集合的關係的問題:確定元素與集合之間的關係,即元素是否在集合中,還要看元素的屬性是否與集合中元素的屬性相同。
例:集合a=,集合b=,(a、b中x∈r,y∈r)選項中元素與集合之間的關係都正確的是( )
a、2∈a,且2∈bb、(1,2)∈a,且(1,2)∈b
c、2∈a,且(3,10)∈b d、(3,10)∈a,且2∈b
解:c練習:
3.1415 q; ∏ q; 0 r+; 1 ; -8 z;
三.有關集合中元素的性質的問題:集合中的元素有三個性質:分別是①確定性②互異性③無序性
例:集合a是由元素n2-n,n-1和1組成的,其中n∈z,求n的取值範圍。
解:n是不等於1且不等於2的整數。
練習:1. 已知集合m=,n=,a≠0,且m與n中的元素完全相同,求d和q的值。
2. 已知集合a=,b=,若a=b,則x2009+y2010的值為 ,a=b= .
3. (1)若-3∈求實數a的值; (2)若∈,求實數m的值。
4.已知集合m=,n=,且m=n,求a,b的值。
5.已知集合a=,(1)若a中只有乙個元素,求a的值; (2)若a中至多有乙個元素,求a的取值範圍。
四.集合的表示法:三種表示方法
練習;1. 用列舉法表示下列集合。
(1) 方程 x2+y2=2d的解集為 ;
x-y=0
(2)集合a=用列舉法表示為 ;
(3)集合b=用列舉法表示為 ;
(4)集合c=用列舉法表示為 ;
2.用描述法表示下列集合。
(1)大於2的整數a的集合;
(2)使函式y=有意義的實數x的集合;
(3)3.用venn圖法表示下列集合及他們之間的關係:
(1)a=,b=,c=,d=,e=,f=;
(2)某班共30人,其中15人喜歡籃球,10人喜歡兵乓球,8人對這兩項運動都不喜歡,則喜歡籃球但不喜歡桌球的人數為 ,用venn圖表示為: 。
五.有關集合的分類:
六.集合概念的綜合問題:
練習1. 若,則t的值為
2. 設集合a=,b=,試求當引數a=2時的集合a和b;
3. 已知集合a=,求(1)若集合a為空集,則a的取值範圍;(2)若集合a中只有乙個元素,求a的值,並寫出集合a;(3)若集合a中至少有乙個元素,則a的取值範圍。
1.2集合間的基本關係
1.2.1子集:
一般地,兩個集合a和b,如果集合a中的任意乙個元素都是集合b中的元素,我們就說這兩個集合有包含關係,稱集合a為集合b的子集,記做ab(或ba),讀作「a包含於b」(或「b包含a」) 。比如說,集合a=,集合b=,那麼,集合a中的元素1、2、3都屬於集合b,所以,集合a為集合b的子集,記做ab(或ba)。
1.2.2集合相等:如果集合ab且ba時,集合a中的元素與集合b中的元素是一樣的,因此,集合a與集合b相等,記做a=b。或ab。
1.2.3真子集:如果集合,但存在元素,且,我們稱集合a是集合b的真子集。記作:ab(或ba) 也可記作:(或)
1.2.4空集:我們把不含任何元素的集合叫做空集,記做,並規定:空集是任何非空集合的子集(當然是真子集)
本節精講:
一. 集合間的包含與相等的問題:對於集合相等,我們要從以下三個方面入手:
1 若集合ab且ba時,則a=b;反之,如果a=b,則集合ab且ba。這就給出了我們證明兩個集合相等的方法,即欲要證明a=b,只需要證明ab和ba都成立就行了。
2 兩個集合相等,則所含元素完全相同,與集合中元素的順序無關。
3 要判斷兩個集合是否相等,對於元素較少的有限集合,可以用列舉法將元素列舉出來,看看兩個集合中的元素是否完全相同;若是無限集合,則因從「互為子集」兩個方面入手。
例:若集合,,且滿足,求實數的取值範圍.
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