第2课时 集合的表示
学习目标 1.初步掌握集合的两种表示方法——列举法、描述法,感受集合语言的意义和作用.2.会用集合的两种表示方法表示一些简单集合.
知识点一 列举法
把集合中的元素一一列举出来写在花括号“{}”内表示集合的方法叫作列举法. 思考 一一列举元素时,需要考虑元素的顺序吗? 答案 不需要,集合元素具有无序性. 知识点二 描述法
通过描述元素满足的条件表示集合的方法叫作描述法.一般可将集合表示为{x及x的范围|x满足的条件},即在花括号内先写出集合中元素的一般符号及范围,再画一条竖线“|”,在竖线后写出集合中元素所具有的共同特征.
思考 不等式x-2<3的解集中的元素有什么共同特征? 答案 元素的共同特征为x∈R,且x<5. 知识点三 有限集、无限集、空集
含有有限个元素的集合叫作有限集;含有无限个元素的集合叫作无限集;不含任何元素的集合叫作空集,记作?. 知识点四 区间
1.区间概念(a,b为实数,且a
定义 {x|a≤x≤b} {x|a
2.其他区间的表示
定义 区间
思考 区间能表示空集吗?
R {x|x≥a} {x|x>a} (a,+∞) {x|x≤a} (-∞,a] {x|x
1.由1,1,2,3组成的集合可用列举法表示为{1,1,2,3}.( × ) 2.集合{(1,2)}中的元素是1和2.( × )
3.集合A={x|x-1=0}与集合B={1}表示同一个集合.( √ ) 4.{x|x>1}与{y|y>1}是不同的集合.( × )
一、用列举法表示集合 例1 用列举法表示下列集合: (1)不大于10的非负偶数组成的集合; (2)方程x2=2x的所有实数解组成的集合;
(3)一次函数y=2x+1的图象与y轴的交点所组成的集合; (4)由所有正整数构成的集合.
解 (1)因为不大于10是指小于或等于10,非负是大于或等于0的意思,所以不大于10的非负偶数集是 {0,2,4,6,8,10}.
(2)方程x2=2x的解是x=0或x=2,所以方程的解组成的集合为{0,2}.
(3)将x=0代入y=2x+1,得y=1,即交点是(0,1),故交点组成的集合是{(0,1)}. (4)正整数有1,2,3,…,所求集合为{1,2,3,…}. (学生留)
反思感悟 用列举法表示集合应注意的两点
(1)应先弄清集合中的元素是什么,是数还是点,还是其他元素.
(2)若集合中的元素是点时,则应将有序实数对用小括号括起来表示一个元素. 跟踪训练1 用列举法表示下列给定的集合: (1)方程(x-1)2(x-2)=0的解组成的集合; (2)“Welcome”中的所有字母构成的集合; (3)2022年冬奥会的主办城市组成的集合;
(4)函数y=2x-1的图象与坐标轴的交点组成的集合.
解 (1)方程(x-1)2(x-2)=0的解为1和2,因此可以用列举法表示为{1,2}.
(2)由于“Welcome”中包含的字母有W,e,l,c,o,m,共6个元素,因此可以用列举法表示为{W,e,l,c,o,m}.
(3)北京、张家口同为2022年冬奥会主办城市,因此可以用列举法表示为{北京,张家口}. 1?
(4)函数y=2x-1的图象与x轴的交点为??2,0?,与y轴的交点为(0,-1),因此可以用列举1???
?法表示为??0,-1?,??2,0?.
?
?
二、用描述法表示集合 例2 用描述法表示下列集合: (1)使y=
1
有意义的实数x的集合; x-6
(2)坐标平面上第一、三象限内点的集合;
(3)函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上所有点的集合; (4)方程x2+(m+2)x+m+1=0(m∈Z)的解组成的集合. 1
解 (1)要使y=有意义,则x-6≠0,即x≠6,
x-6故满足题意的实数x的集合是{x∈R|x≠6}.
(2)第一、三象限内点的特征是横、纵坐标符号相同,因此满足题意的点的集合是{(x,y)|xy>0,x∈R,y∈R}.
(3)满足题意的点的集合是{(x,y)|y=ax2+bx+c(a≠0),x∈R}. (4)方程的解组成的集合是{x|x2+(m+2)x+m+1=0,m∈Z,x∈R}. (学生)
反思感悟 利用描述法表示集合应关注五点
(1)写清楚该集合的代表元素.例如,集合{x∈R|x<1}不能写成{x<1}. (2)所有描述的内容都要写在花括号内. (3)不能出现未被说明的字母.
(4)在通常情况下,集合中竖线左侧元素的所属范围为实数集时可以省略不写. (5)在不引起混淆的情况下,可省去竖线及代表元素.如{直角三角形},{自然数}等. 跟踪训练2 用描述法表示下列集合: (1)方程x2+y2-4x+6y+13=0的解集; (2)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
解 (1)方程x2+y2-4x+6y+13=0可化为(x-2)2+(y+3)2=0,解得x=2,y=-3. 所以方程的解集为{(x,y)|x=2,y=-3}.
(2)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故坐标轴上的点的集合可表示为{(x,y)|xy=0}. 三、集合表示法的综合应用
例3 选择适当的方法表示下列集合,并指出哪些是有限集,哪些是无限集: (1)大于1且小于70的正整数构成的集合; (2)方程x2-22x+2=0的实数解构成的集合;
??2x-3y=14,
(3)方程组?的解集.
?3x+2y=8?
解 (1)设大于1且小于70的正整数构成的集合为A,则集合A中有68个元素,是有限集,用描述法表示为A={x∈N|1
(2)设方程x2-22x+2=0的实数解构成的集合为B,因为Δ=8-8=0,所以该方程有2个相等的实数解,即集合B中存在1个元素,则B是有限集.用描述法表示为B={x|x2-22x+2=0}.
???2x-3y=14,?x=4,
(3)由?得?
???3x+2y=8,?y=-2,?????x=4,???故解集可用描述法表示为??x,y????????y=-2???
,
也可用列举法表示为{(4,-2)},是有限集.
反思感悟 (1)如果集合中的元素比较少或所含元素不易表述,宜用列举法. (2)如果集合中的元素比较多或有无限个元素,宜用描述法. 跟踪训练3 用适当的方法表示下列集合: (1)36与60的公约数组成的集合;
(2)在自然数集内,小于1 000的奇数构成的集合; (3)不等式x-2>6的解构成的集合;
(4)大于0.5且不大于6的自然数的全体构成的集合.
解 (1)36与60的公约数有1,2,3,4,6,12,所求集合为{1,2,3,4,6,12}.
(2){x|x=2n+1且x<1 000,n∈N}. (3){x|x>8}. (4){1,2,3,4,5,6}.
1.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为( ) A.{1,1} C.{x=1} 答案 B
解析 方程x2-2x+1=0有两个相等的实数解1,根据集合元素的互异性知B正确. 2.下列四个集合中,是空集的是( ) A.{0}
C.{x∈R|x2+1=0} 答案 C
解析 选项A,B,D都含有元素,而选项C中无元素,故选C. 3.集合{x∈N+|x<5}的另一种表示法是( ) A.{0,1,2,3,4} C.{0,1,2,3,4,5} 答案 B
解析 N+是正整数组成的集合.
4.能被2整除的正整数的集合,用描述法可表示为________________________. 答案 {x|x=2n,n∈N+}
解析 正整数中所有的偶数均能被2整除.
??8??
5.用列举法表示集合A=?x?x∈Z,6-x∈N?=________.
??
B.{1}
D.{x2-2x+1=0}
B.{x|x>8或x<5} D.{x∈N|3.5
B.{1,2,3,4} D.{1,2,3,4,5}
?
??
答案 {5,4,2,-2} 解析 ∵x∈Z,
8
∈N,∴6-x∈{1,2,4,8},此时x∈{5,4,2,-2},即A={5,4,2,-2}. 6-x
1.知识清单:
(1)用列举法和描述法表示集合.
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