届一轮复习人教A版 集合 学案Word文档格式.docx
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能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.
集合间基本关系
理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
在具体情境中,了解全集与空集的含义.
集合基本运算
理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.
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.
能使用Venn图表达集合的关系及运算
考点1:
集合的概念
集合的引入(说明为什么要学习集合)
塔罗牌中有一张牌叫巴比塔,是一个倒了的塔,这个塔源自《圣经·
旧约》,《圣经》上说,人类的祖先最初讲的是同一种语言.他们在两河流域定居下来,修起了城池.后来,他们的日子越过越好,决定修建一座可以通到天上去的高塔,这就是巴比塔.直到有一天,高高的塔顶已冲入云霄.上帝耶和华得知此事,立即从天国下凡视察.上帝一看,又惊又怒,认为这是人类虚荣心的象征.上帝心想,人们讲同样的语言,就能建起这样的巨塔,日后还有什么办不成的事情呢?
于是,上帝决定让人世间的语言发生混乱,使人们互相言语不通.
数学家希望建立一个所有学数学的人有一个能共同对话的平台,这个平台就是集合.
那到底什么叫集合呢?
1.⑴集合的含义:
一些能够确定的不同的对象所构成的整体叫做集合.构成集合的每个对象叫做这个集合的元素(或成员).
如:
现在我们班上的所有同学,构成了一个集合,其中每个同学都是这个集合中的一个元素.
⑵一般情况下,集合用英文大写字母表示.元素用英文小写字母表示;
⑶不含任何元素的集合叫做空集,记作.
集合含义的理解
对于集合的含义,我们需要注意集合首先是一个整体,所有满足条件的对象都必须在这个集合中.
“能够确定”是指有明确的可界定的规则,每一个对象是不是在范围中都能得到客观判定.
理解这个要注意以下三点:
①界定的规则一定是一个客观的属性,不依赖主观的感觉;
如:
中国所有的比较老的人不能构成一个集合;
中国所有年龄在60岁以上的人可以构成一个集合;
这种类型的例子很多,如我们班同学中比较高的人不能构成一个集合,因为姚明与潘长江的标准会很不相同,但给身高一个标准就构成一个集合了,如高于160cm的人.
再如我们班比较帅的人,比较漂亮的人,这个因为有审美观的主观差异,还有情人眼里出西施的特殊情况,所以都不能构成集合.
在数学上,由于数学本身的严格,这个东西会变得简单,如方程的根;
小于等于的实数都可以构成集合;
②这个整体如果客观存在,即使不知道也不影响确定性.
我们班头发根数最多的4个人.世界第五高的山峰;
存在,虽然你并不知道.但它们都能构成集合.
③方程的实数根能不能构成一个集合呢?
我们可以判定任意一个实数都不在其中,所以它可以构成一个集合,这个集合就是什么都没有的集合,叫做空集,用表示.
再如,小于3又大于3的集合.我们班既是男性又是女性的同都是空集.
下面可以构成集合的有_______.
①中国人口排在第8-12位的城市;
②到两定点的距离的和等于两定点间的距离的点;
③高一数学课本中的难题;
④方程的实数解;
正解:
①②④.
2.元素与集合的关系:
如果是集合中的元素,就说属于,记作;
如果不是集合中的元素,就说不属于,记作.
3.某些常见的数集(数集即元素是数的集合)的写法:
自然数集
正整数集
整数集
有理数集
实数集
或
<
教师备案>
常见数集写法的字母意义:
自然数是NaturalNumber(自然数)的首字母,即全体非负整数构成的集合;
习惯用或表示正整数集,其中的星是非零的意思;
整数集的是德文ahlen(数字)的首字母.
有理数集的是英语/德语Quotient(商)的首字母,因为有理数都可以写成两整数的商.
实数是RealNumber(实数)的首字母.
在后面的学习中,会在均值不等式部分用表示正实数集,在复数中引入表示复数集之外,高中不会接触到其它数集的表示形式.
为什么要用一个德文首字母表示整数集呢?
使用作为整数集的标记,是因为19世纪德国数论很强很强,所以德国的某些数学家引入的记号后来就通行了,至于这个数学家是谁,说法不一,有人说是朗道,有人说是诺特(此人是迄今为止最牛的女数学家,没有之一).
数学中的符号使用,就两个原则.一是优先:
谁先提出,得到认可,后面就跟着用.二是方便:
谁的符号更实用,更方便.就会得到大家认可,从而流行.例如数字,中国、印度、希腊都有自己的系统,但现在只用阿拉伯数字,就是它方便,而且它有0(汉字的零是后来从阿拉伯数字0抄来的).
练习1:
用,填空.
①___;
②___;
③__;
④___;
⑤___;
⑥___;
___R;
答案:
;
.
4.元素的性质
①确定性:
集合中的元素是确定的,不能模棱两可.
②互异性:
集合中的元素是互不相同的,相同的元素在集合中只能算作一个.
③无序性:
集合中的元素是无次序关系的.
确定性在讲集合的概念时就已经说明了.
互异性是指集合中的元素互不相同,这样给定一个集合,会有一些天然的避讳,有一些默认的事实存在,如由构成的集合中,一定满足.
因为这里没讲集合的表示法,所以元素的性质都需要结合一些实际中的问题进行讲解.
集合的互异性可以通过班上同学举例,如要从班上选出五个同学组队参加一个比赛,这里选出的五个人构成一个集合,这五个人必须是不同的五个人,必须满足互异性,把一个人重复指点五次并不能构成这个集合.
集合无序性是指集合中的元素没有顺序,同样还是上面选出的五个人,把他们的姓名按照姓氏笔画顺序排列,还是按照拼音字母顺序排列,还是按照体重数量排列,都是这五个人.这个集合并没有变化.
【例1】⑴若是一个集合中的两个元素,实数应满足什么条件?
⑵设,将对象,,,,,组成集合,则集合中元素最多时有()
A.个B.个C.5个D.6个
⑶下列叙述中正确的个数是()
①若,则;
②若,则;
③,若,则;
④,若,则.
A.0个B.1个C.2个D.3个
1【解析】⑴且;
⑵A
⑶C;
讲完集合的概念与元素的性质之后,我们自然需要知道如何把一个集合与数学的语言表示出来.下面,我们来看看集合的表示法.
考点2:
集合的表示法——列举法与描述法
5.集合的表示法
⑴列举法:
把集合的所有元素都列举出来或列出几个元素作为代表,其它元素用省略号表示,
并写在大括号“{}”内的表示集合的方法.
例如:
,.
【注意】列举法既可以表示有限集(集合中元素个数是有限多个的),也可以表示元素呈现一定规律的无限集,如不大于100的自然数,可以表示为,自然数集可以表示成.
有了列举法,我们就很容易将一些语言翻译成集合语言,如方程的解集可以写成;
直线与直线的交点集合可以写成.
描述法引入
列举法非常简单直观,一个对象是否在集合中很容易判断,但凡是很简单的方法往往就会有一些问题与局限性,如果一个集合中元素太多,而规律性又不强,这时把所有的元素都列出来,就很难做到了:
如世界上所有高度在米以上的山峰,《红楼梦》中所有的人物,这两个集合用列举法表示非常困难;
而所有大于3的实数构成的集合用列举法就根本表示不出来了.另外,有些集合虽然可以确定,元素个数也不多,但元素是哪些却不容易得到,如班上头发最多的四位同学,这用列举法就很难表示.再比如方程(为参数)的解.遇到这样的集合,就需要一些新的表示方法.
⑵描述法(又称特征性质描述法):
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法,形如,称为集合的特征性质,称为集合的代表元素.为的范围,有时也写为.
例如:
大于的所有整数用描述法表示为.
方程的实根用描述法表示为.
【注意】
①描述法给出了一个客观的标准,用表示,竖线前面表示集合描述的是谁,竖线后面表示集合中描述的元素具有什么特点.
,老师讲到此处时,可以调节一下课堂气氛,问一下学生:
孙悟空在这个集合中吗?
不在,他不是人;
猪八戒在吗?
不在,他也不是人.李世民在吗?
在;
天篷元帅在吗?
……
,说明集合描述的是实数,这个实数具有大于等于的特点.
若元素范围为,在不致发生误解时,也可以省略,直接写成.
但对于集合,则一定不能省略.
②除了数集外,还有一类集合是点集,集合中的元素是点,竖线前面的代表元素为.
,说明集合是点集,点满足,故集合中的点在抛物线上,即此集合表示抛物线上所有的点.
③描述法需要注意集合描述与字母选取无关,即与表示的是同一个集合.字母只是一个代号,是浮云,后面学到函数我们还会强调这一点.就相当于不管你怎么改名字,你还是你.
在教学用书中有这样的说明:
有些集合可以直接写出元素名称,并用花括号括起来表示这类元素的全体,如用表示所有的奇数组成的集合.当成是一种特殊的特征性质描述法.遇到这种写法可以向学生作个说明,但不推荐使用.为了方便起见,在后面的教师备案中,对一些非数学的概念,我们有时会采用这样的一种写法,如用{我们班同学}表示我们班所有同学表示的集合.
练习2:
将下列用描述法表示的集合用列举法表示出来:
①;
②;
③;
④;
⑤且.
①;
⑤.
练习3:
用通俗的语言(即自然语言)描述下面集合表示的含义:
③.
①由所有的奇数构成的集合;
②由所有的偶数构成的集合;
③直线与抛物线的交点.
【例2】请指出以下几个集合间的区别,有等价集合的写出其等价集合(即给出集合的另一种写法).
,,.
【解析】:
描述的是实数,满足;
:
描述的是实数,,;
描述的是点,表示抛物线上所有的点.
【例3】⑴已知集合,集合,用列举法表示
集合_________________.
⑵已知集合,集合,则用列举法表示集合________,集合_______________.
⑶集合,,,
又,,则有()
A.B.
C.D.不属于,,中任意个
【解析】⑴.
⑵,;
⑶B
【备选】集合中有()个元素.
A. B. C. D.无数
2【解析】B
列举法与描述法是我们最常用,也是最普遍的两种集合的表示方法.前者简单直观,一个对象是否在其中一目了然,但只能表示一些比较简单的集合.后者具有普遍的意义,有时解读起来并不容易,高考压轴题有些具有集合背景,首先就需要对一个由描述法给出的集合进行解读,我们会在秋季时再看.除了这两种表示方法之后,还有两种集合的特殊的表示方法,一种是在后面讲的集合的相互关系中常常遇到,称为图示法,也叫维恩图.还有一种方法—区间表示法可以表示一类特殊的连续数集.
考点3:
集合的表示法——图示法与区间表示法
⑶图示法:
用平面内的一个封闭曲线的内部表示一个集合,这个区域通常叫做维恩(Venn)图.
图示法常用在表示集合的相互关系与运算中.见板块1.2与板块1.3.
⑷区间表示法:
设,且,
定义
名称
符号
数轴表示
闭区间
开区间
左闭右开区间
左开右闭区间
一类特殊的区间
实数与都叫做相应区间的端点;
“”读作“正无穷大”,“”读作“