[必修1]集合与函数
1.集合的定义
一般地,我们把研究的对象统称为“元素”,那么把一些元素组成的总体叫“集合”,简称为“集”。 2.集合中元素的特性
确定性:给定的集合,它的元素必须是明确的,即任何一个元素要么在这个集合中,要么不在这个集合中,两者必居其一,不可能同时存在。记作
。
若a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作aA;若a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作aA。
互异性:一个给定集合的元素是互不相同的,即集合中的元素是不重复出现。 无序性:一个给定集合的元素之间是没有顺序的。 实例:
下列选项中元素的全体可以组成集合的是( ) A. 学校篮球水平较高的学生 B. 校园中长的高大的树木 C.2007年所有的欧盟国家 D. 中国经济发达的城市
分析:把一些确定的元素组成的整体称为集合。集合的元素具有“确定性、互异性、无序性”,本题根据集合元素的“确定性”进行判断。 解答:集合的元素具有“确定性”,
选项A,多高的篮球水平才算水平较高?不确定,因此选项A不构成集合; 选项B,多高的树木才算高大?不确定,因此选项B不构成集合;
选项D,经济水平在什么标准才算发达?不确定,因此选项D不构成集合; 选项C,2007年所有的欧盟国家,元素是具体的,满足“确定性、互异性、无序性”,因此选项C可以组成一个集合。故选C。 3.元素与集合之间的关系
如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作的元素,就说a不属于集合A,记作详解:
.
;如果a不属于集合A
我们通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示集合,用小写拉丁字母a,b,c…表示集合中的元素.
元素与集合之间的关系只能用和来表示,即任意一个元素,要么属于()集合,要么不属于()集合,元素与集合之间只有这两种关系。 4.数学中一些常用数集及其记法 数学中常见的数集有:
(1)全体非负整数组成的集合称为非负整数集(或自然数集),记作N; (2)所有正整数组成的集合称为正整数集,记作(3)全体整数组成的集合称为整数集,记作Z; (4)全体有理数组成的集合称为有理数集,记作Q; (5)全体实数组成的集合称为是实数集,记作R. 详解:
非负整数集与正整数集就相差一个元素 “0”记忆口诀: N自然,N*单缺0,Z为整,Q有理,R实。
5.集合的表示方法 集合的表示方法有:
集合的表示有六种方法:字母表示法、自然语言法、列举法、描述法、图象法、Venn图法。 详解:
⑴字母表示法:用大写的拉丁字母A,B,C,…表示集合,例如集合A,B,E等。
⑵自然语言法:用文字语言来描述出的集合,例如“所有的正方形”组成的集合等。 ⑶列举法:把集合中的全部元素一一列举出来,并用大括号“{ }”括起来表示集合,例如{1,4,8,a,d}。
⑷描述法:在大括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及其取值(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。这种用集合所含元素的共同特征表示集合的方法叫做描述法。在不致混淆的情况下,也可以去掉竖线和元素代表符号,例如所有直角三角形的集合可以表示为{x|x是直角
或
;
三角形},也可以写成{直角三角形}。
⑸图象法:用数轴、函数图象、方程的曲线等表示集合。 ⑹Venn图法:用圆、椭圆、矩形等平面图形表示集合。 6.包含关系
Ⅰ、包含关系:对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都属于集合B;或集合A中任意一个元素都属于集合B,而集合B中至少有一个元素不属于集合A,则称这两个集合A、B具有包含关系,记作A
B或AB。
Ⅱ、子集:对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,则称集合A为集合B的子集,记作A
B(或B
A)。
Ⅲ、真子集:对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都属于集合B,而集合B中至少有一个元素不属于集合A,则称集合A是集合B的真子集,记作AB(或B
A)。
7.不包含关系
对于两个集合A,B,如果集合A中至少有一个元素不属于集合B,且集合B中至少有一个元素也不属于集合A时,则称这两个集合A、B是互不包含关系,记作AB,BA。
8.集合相等
对于两个集合A,B,如果集合A中的元素都属于集合B,且集合B中的元素也都属于集合A,即A?B,B?A,此时,集合A与集合B中的元素是一样的,则称这两个集合A与B相等,记作A=B。
8.集合相等
对于两个集合A,B,如果集合A中的元素都属于集合B,且集合B中的元素也都属于集合A,即A?B,B?A,此时,集合A与集合B中的元素是一样的,则称这两个集合A与B相等,记作A=B。
10.判断两个集合A、B之间是否有包含关系的步骤 ①明确集合A、B中的元素;
②分析集合A、B中的元素之间的关系;
③按子集、真子集、不包含、相等的定义做出判断。
11.子集的个数,真子集的个数,非空真子集的个数 (1)常用数集之间的包含关系:Ф(2)子集的个数:若一个有限集有个真子集,详解:
个非空真子集。
NZQR; 个元素,则它共有
个子集,
n元集的全部子集个数为个,真子集为个(即扣除集合本身)
空集是任何集合的子集,且空集是任何非空集合的真子集。 11.子集的个数,真子集的个数,非空真子集的个数 (1)常用数集之间的包含关系:Ф(2)子集的个数:若一个有限集有个真子集,
个非空真子集。
个,真子集为
个(即扣除集合本身)
NZQR; 个元素,则它共有
个子集,
详解:n元集的全部子集个数为
空集是任何集合的子集,且空集是任何非空集合的真子集。 13.交集及运算性质
交集:一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B(读作“A交B”),即用Venn图表示为:
运算性质:
;
;
;
;
14.全集与补集及运算性质
全集:一般地,如果一个集合含有我们研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集。通常记作U.
补集: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称为集合A相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作
.
用Venn图表示为:
,即