集合是数学的基础概念之一,它在高中数学的学习中占据着重要的地位。在北师大版的必修一课程中,第一章“集合的含义与表示(1)”主要讲解了集合的基本概念、元素与集合的关系以及集合的表示方法。
我们要理解集合的含义。集合是一个确定的、互不相同的对象的集体,这些对象称为集合的元素。集合具有明确的边界,即哪些对象是集合的一部分是确定的。例如,集合可以是“2012年8月西藏的所有出生婴儿”,“到定点的距离等于定长的所有点”,或者“所有的正方形”。集合中的元素不考虑顺序,也不允许重复。
学习的重点在于理解集合的含义和元素与集合的“属于”关系。例如,在老师要求来自林芝的同学作自我介绍时,要求的对象是全体来自林芝的学生,形成一个集合,而不是个别学生。这里的“全体”强调了集合的完整性,“来自林芝”则界定了集合的特性。
集合元素有三个基本特征:确定性、互异性、无序性。确定性是指集合中的元素是明确的;互异性是指每个元素在集合中是唯一的,不允许重复;无序性指的是集合中的元素没有特定的排列顺序。
新知1介绍了集合的概念,而新知3则讲解了如何用字母表示集合。通常,我们用大写字母表示集合,如A、B、C等,小写字母表示元素,如a、b、c等。将元素用大括号{}括起来,如{本班林芝来的同学},就构成了集合的表示。
新知4探讨了元素与集合的关系,用符号“∈”表示“属于”,“∉”表示“不属于”。比如,如果A表示班级的全体学生,a是班级中的一名学生,那么a∈A,表明a是集合A的元素。相反,如果b是另一个班级的学生,那么b∉A,表示b不是集合A的元素。
在试试3中,我们需要判断元素是否属于对应的集合。例如,如果B表示“5以内的自然数”组成的集合,那么5不在集合B内(5>B),0.5不是自然数,所以0.5也不在B中,0是自然数,因此0∈B,而-11小于0,更不是自然数,所以-11∉B。
在例题精析和当堂检测中,我们通过具体的题目来检验对集合的理解,例如判断哪些陈述构成了集合,哪些没有。例如,选项A中的“某个村子里的高个子”不构成集合,因为“高个子”的定义并不明确;B中的“所有小正数组成一个集合”是正确的,因为“小正数”有明确的定义;C中的“集合和”可能没有明确指出是哪些集合的并集,因此不一定表示一个集合;D中的六个数若互不相同且有明确定义,则可以构成一个集合。
这一章节的学习旨在让学生掌握集合的基本概念,理解元素与集合之间的关系,并学会用字母表示集合,为后续的数学学习打下坚实的基础。在实际应用中,集合的概念广泛应用于统计、概率论、图论等领域,对于培养逻辑思维和问题解决能力至关重要。