2019-2020学年新教材高中数学 第一章 集合与常用逻辑用语 1.1.2 集合的表示学案 新人教A版必修第一册

1 第第 2 2 课时课时 集合的表示集合的表示 1 掌握用列举法表示有限集 2 理解描述法格式及其适用情形 3 学会在集合不同的表示法中作出选择和转换 1 列举法 把集合的所有元素一一列举出来 并用花括号 括起来表示集合的方法叫做列 举法 温馨提示 1 元素与元素之间必须用 隔开 2 集合中的元素必须是明确的 3 集合中的元素不能重复 4 集合中的元素可以是任何事物 2 描述法 1 定义 一般地 设a表示一个集合 把集合a中所有具有共同特征p x 的元素x 所组成的集合表示为 x a p x 这种表示集合的方法称为描述法 有时也用冒号或分号 代替竖线 2 具体方法 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 温馨提示 1 写清楚集合中元素的符号 如数或点等 2 说明该集合中元素的共同特征 如方程 不等式 函数式或几何图形等 3 不能出现未被说明的字母 1 观察下列集合 方程x2 4 0 的根 20 的所有正因数组成的集合 1 上述两个集合中的元素能一一列举出来吗 2 如何表示上述两个集合 答案 1 能 中的元素为 2 2 中的元素为 1 2 4 5 10 20 2 2 用列举法表示 2 观察下列集合 不等式x 2 3 的解集 函数y x2 1 的图象上的所有点 1 这两个集合能用列举法表示吗 2 你觉得用什么方法表示这两个集合比较合适 答案 1 不能 2 利用描述法 3 判断正误 正确的打 错误的打 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 集合 x 4 x 5 可用列举法表示 答案 1 2 3 4 题型一用列举法表示集合 典例 1 用列举法表示下列集合 1 方程x x 1 2 0 的所有实数根组成的集合 2 不大于 10 的非负偶数集 3 一次函数y x与y 2x 1 图象的交点组成的集合 思路导引 用列举法表示集合的关键是弄清集合中的元素是什么 还要弄清集合中 的元素个数 解 1 方程x x 1 2 0 的实数根为 0 1 故其实数根组成的集合为 0 1 2 不大于 10 的非负偶数即为从 0 到 10 的偶数 故不大于 10 的非负偶数集为 0 2 4 6 8 10 3 由error 解得error 故一次函数y x与y 2x 1 图象的交点组成的集合为 1 1 用列举法表示集合的 3 个步骤 3 针对训练 1 用列举法表示下列集合 1 我国现有的所有直辖市 2 绝对值小于 3 的整数集合 3 一次函数y x 1 与y x 的图象交点组成的集合 2 3 4 3 解 1 我国现有的直辖市有北京市 天津市 上海市和重庆市 故我国现有的所有 直辖市组成的集合为 北京市 天津市 上海市 重庆市 2 绝对值小于 3 的整数有 2 1 0 1 2 故绝对值小于 3 的整数集合为 2 1 0 1 2 3 由error 解得error 故一次函数y x 1 与y x 的图象交点组成的集合为 2 3 4 3 7 5 2 5 题型二用描述法表示集合 典例 2 用描述法表示下列集合 1 正偶数集 2 被 3 除余 2 的正整数的集合 3 平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合 4 不等式 3x 2 4 的解集 思路导引 用描述法表示集合的关键是确定代表元素的属性和表示元素的共同特 征 解 1 偶数可用式子x 2n n z z 表示 但此题要求为正偶数 故限定n n n 所 以正偶数集可表示为 x x 2n n n n 2 设被 3 除余 2 的数为x 则x 3n 2 n z z 但元素为正整数 故 x 3n 2 n n n 所以被 3 除余 2 的正整数集合可表示为 x x 3n 2 n n n 3 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 4 4 不等式 3x 2 4 可化简为x 2 所以不等式 3x 2 4 的解集为 x x0 k r r 若 2 a 则k的取值范围是 思路导引 借助描述法求值或范围的关键是弄清集合中元素的特征 解析 1 当a 0 时 原方程为 16 8x 0 x 2 此时a 2 当a 0 时 由集合a中只有一个元素 方程ax2 8x 16 0 有两个相等实根 则 64 64a 0 即a 1 从而x1 x2 4 集合a 4 5 综上所述 实数a的值为 0 或 1 故选 d 2 2 a 2k 2 0 得k 1 答案 1 d 2 k 1 变式 1 本例 1 中条件 有一个元素 改为有 两个元素 其他条件不变 求a 的取值范围 2 本例 2 中条件 2 a 改为 2 a 其他条件不变 求k的取值范围 解 1 由题意可知方程ax2 8x 16 0 有两个不等实根 error 解得a 1 且a 0 2 2 a 2k 2 0 得k 1 集合表示方法的应用的注意点 1 若已知集合是用描述法给出的 读懂集合的代表元素及其属性是解题的关键 2 与方程ax2 8x 16 0 的根有关问题易忽视a 0 的情况 针对训练 3 已知集合a x x2 ax b 0 若a 2 3 求a b的值 解 由a 2 3 知 方程x2 ax b 0 的两根为 2 3 由根与系数的关系得 error 因此a 5 b 6 4 设集合b error 1 试判断元素 1 2 与集合b的关系 2 用列举法表示集合b 解 1 当x 1 时 2 n n 6 2 1 当x 2 时 n n 所以 1 b 2 b 6 2 2 3 2 2 n n x n n 2 x只能取 2 3 6 6 2 x x只能取 0 1 4 b 0 1 4 课堂归纳小结 1 表示集合的要求 1 根据要表示的集合元素的特点 选择适当方法表示集合 一般要符合最简原则 6 2 一般情况下 元素个数无限的集合不宜用列举法表示 描述法既可以表示元素个数 无限的集合 也可以表示元素个数有限的集合 2 在用描述法表示集合时应注意的问题 1 弄清元素所具有的形式 即代表元素是什么 是数 还是有序实数对 点 还是集 合或其他形式 2 元素具有怎样的属性 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 1 用列举法表示集合 x x2 2x 1 0 为 a 1 1 b 1 c x 1 d x2 2x 1 0 解析 x2 2x 1 0 即 x 1 2 0 x 1 选 b 答案 b 2 已知集合a x n n x 则必有 55 a 1 ab 0 a c ad 1 a 3 解析 x n n x x 1 2 即a 1 2 1 a 选 d 55 答案 d 3 一次函数y x 3 与y 2x的图象的交点组成的集合是 a 1 2 b x 1 y 2 c 2 1 d 1 2 解析 由error 得error 交点为 1 2 故选 d 答案 d 4 若a 2 2 3 4 b x x t2 t a 用列举法表示集合b为 解析 当t 2 时 x 4 当t 2 时 x 4 当t 3 时 x 9 当t 4 时 x 16 b 4 9 16 答案 4 9 16 5 选择适当的方法表示下列集合 1 绝对值不大于 2 的整数组成的集合 2 方程 3x 5 x 2 0 的实数解组成的集合 3 一次函数y x 6 图象上所有点组成的集合 7 解 1 绝对值不大于 2 的整数是 2 1 0 1 2 共有 5 个元素 则用列举法表示 为 2 1 0 1 2 2 方程 3x 5 x 2 0 的实数解仅有两个 分别是 2 用列举法表示为 5 3 5 3 2 3 一次函数y x 6 图象上有无数个点 用描述法表示为 x y y x 6 课内拓展 课外探究 集合的表示方法 1 有限集 无限集 根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集 当集合中元素的个数有限时 称之为有限集 而当集合中元素的个数无限时 则称之为无限集 当集合为有限集 且元素个数较少时宜采用列举法表示集合 对元素个数较多的集合 和无限集 一般采用描述法表示集合 对于元素个数较多的集合或无限集 其元素呈现一定的规律 在不产生误解的情况下 也可以列举出几个元素作为代表 其他元素用省略号表示 典例 1 用列举法表示下列集合 1 正整数集 2 被 3 整除的数组成的集合 解 1 此集合为无限集 且有一定规律 用列举法表示为 1 2 3 4 2 此集合为无限集 且有一定规律 用列举法表示为 6 3 0 3 6 点评 1 1 2 3 4 一般不写成 2 1 4 3 2 此题中的省略号不能漏掉 2 集合含义的正确识别 集合的元素类型多是以数 点 图形等形式出现的 对于已知集合必须弄清集合元素 的形式 特别是对于用描述法给定的集合要弄清它的代表元素是什么 代表元素有何属性 如表示数集 点集等 典例 2 已知下面三个集合 x y x2 1 y y x2 1 x y y x2 1 问 它们是否为同一个集合 它们各自的含义是什么 解 三个集合的代表元素互不相同 它们是互不相同的集合 集合 x y x2 1 的代表元素是x 即满足条件y x2 1 中的所有 x x y x2 1 r r 集合 y y x2 1 的代表元素是y 满足条件y x2 1 的y的取值范围是 8 y 1 y y x2 1 y y 1 集合 x y y x2 1 的代表元素是 x y 可认为是满足条件y x2 1 的实数 对 x y 的集合 也可认为是坐标平面内的点 x y 且这些点的坐标满足y x2 1 x y y x2 1 p p是抛物线y x2 1 上的点 点评 使用特征性质描述来表示集合时 首先要明确集合中的元素是什么 如本题 中元素的属性都与y x2 1 有关 但由于代表元素不同 因而表示的集合也不一样 课后作业 二 复习巩固 一 选择题 1 已知m中有三个元素可以作为某一个三角形的边长 则此三角形一定不是 a 直角三角形b 锐角三角形 c 钝角三角形d 等腰三角形 解析 集合m的三个元素是互不相同的 所以作为某一个三角形的边长 三边是互 不相等的 故选 d 答案 d 2 下列集合中 不同于另外三个集合的是 a x x 1 b x x2 1 c 1 d y y 1 2 0 解析 x x2 1 1 1 另外三个集合都是 1 选 b 答案 b 3 已知m x x 1