什麼是數學中的集合思想,什麼是數學集合思想(初中水平),再舉3個例子

時間 2021-08-11 18:03:14

1樓:匿名使用者

集合思想在高中數學中的應用

山東諸城 李國鋒 王磊

集合是近代數學中的一個重要概念,集合思想已成為現代數學的理論基礎,與高中數學的許多內容有著廣泛的聯絡,中學數學所研究的各種物件都可以看作集合或集合中的元素,用集合語言可以明瞭地表述數學概念,準確、簡捷地進行數學推理。集合論的創始人是徳國數學家康托爾(g.cantor,1845 - 1918)。

他的集合思想的主要特徵包括概括原則、外延原則、一一對應原則和實無窮思想。其概括原則用於造集,外延原則保證了集合的確定性,一一對應原則引出了基數概念,揭示了無窮集的本質特徵。三個原則的採用,使數學中引入了實無窮思想。

數學教師在教學中還可以運用集合思想建立數學概念系統,或在複習教學中幫助學生歸納、整理數學知識。對於數學學習來說,要幫助學生養成這樣一種集合的思維習慣:善於把在某些方面有類似性質的物件(或滿足某一條件的物件)放在一起視為一個集合,然後利用集合的有關概念或通過集合的有關計算來研究和解決問題。

人教b版教材中更是注重了集合思想,下面談談教材在集合思想的突出應用:

應用一:中學數學中常見的集合有(1)數集;(2)方程(或方程組的)解集;(3)不等式(或不等式組)的解集;(4)點集。

只有深刻理解集合概念,明確集合中元素的屬性,熟練地運用集合與集合的關係解決具體問題上下功夫,才能讀懂用集合語言描述的數學命題,並順利地用集合語言解答方程或不等式問題。

例1:集合m=,n=,則m∩n等於( )

分析:集合m中的元素是y,它表示函式y=x2-1的值域,從而m=.集合n中的元素是x,它表示函式y=的定義域,從而n=.因此,m∩n=

例2:設f(x)=x2+ax+b,a,b∈r,a==,求a,b.

分析:a是方程f(x)=x的解集,a=表示方程有兩個相等的實根a 。

方程即為x2+(a-1)x+b=0,又a是方程的解,由韋達定理可求a=,b=

更為重要的是,集合思想溝通了數和形的內在聯絡,使得由某個圖形性質給出的點集和滿足某性質p的實數對組成的集合建立起一一對應的關係,進而使中學數學能夠用代數方法解答幾何問題,能夠對代數命題給出幾何解釋,還能夠通過幾何圖形來解決代數問題。僻如新教材中球、橢圓、雙曲線、拋物線等概念都是用集合定義的,形象又直觀,便於學生理解。

例3:集合a=,b=,如果a∩b是單元素集,求m的取值範圍。

分析:集合a表示的是斜率為1的一組平行直線,集合b表示的方程變形為x2-y2=4(y≤0),表示雙曲線x2-y2=4在x軸下方的部分(包括兩個交點),而a∩b是單元素集,則說明直線與半雙曲線有一個公共點。如圖:

將雙曲線的一條漸近線y=x分別向上、向下平移,可得m的取值範圍是m≤-2或00在[-1,+∞]上恆成立,t=3x2-ax+5在[-1,+∞]上是增函式,實數a的範圍是兩者的交集。

由題意得:,且滿足x=-1時3x2-ax+5>0,綜上得 -8。

而有些需要分類討論的問題,解題過程往往過於繁雜,此時運用補集的思想(即「正難則反」思想)去解答,常常可以簡化討論。

例9:擲3枚硬幣,至少出現一個正面向上的概率是 (人教b版必修3,131頁第2(3)題)

分析:「至少出現一個正面向上」的事件含有1個向上,2個向上,3個向上3類可能,正面做答比較繁瑣,可以從它的對立面出發,考慮「一次也不出現正面向上」即「全是反面」的概率。

p=1-=。

例10:如果一元二次方程ax2+2x+1=0至少有一個負的實數根,確定這個結論成立的充要條件。(人教b版選修2—1,31頁第6題)

分析:「方程至少有一個負的實數根」有一個負根,兩個負根兩類可能,正面做答比較繁瑣,可以從它的對立面出發,考慮「方程沒有負的實數根」。

由有,。

又 a無解。

因此,。

布魯納說過,掌握數學思想可使數學問題更容易理解和記憶,領會數學思想是通向遷移大道的「光明之路」。本部分內容含有豐富的數學思想,例如數形結合的思想、分類討論的思想、等價轉化的思想、正難則反的思想等等,顯得十分活躍。在教學過程中,注意這些數學思想的挖掘、提煉和滲透,不僅可以幫助學生掌握知識的本質,駕馭問題的求解,而且對於開發學生的智力,培養學生的能力,優化學生的思維品質,提高課堂教學的效果,都具有十分重要的意義。

2樓:匿名使用者

集合是近代數學中的一個重要概念,集合思想已成為現代數學的理論基礎,與高中數學的許多內容有著廣泛的聯絡,中學數學所研究的各種物件都可以看作集合或集合中的元素,用集合語言可以明瞭地表述數學概念,準確、簡捷地進行數學推理。集合論的創始人是徳國數學家康托爾(g.cantor,1845 - 1918)。

他的集合思想的主要特徵包括概括原則、外延原則、一一對應原則和實無窮思想。其概括原則用於造集,外延原則保證了集合的確定性,一一對應原則引出了基數概念,揭示了無窮集的本質特徵。三個原則的採用,使數學中引入了實無窮思想。

數學教師在教學中還可以運用集合思想建立數學概念系統,或在複習教學中幫助學生歸納、整理數學知識。對於數學學習來說,要幫助學生養成這樣一種集合的思維習慣:善於把在某些方面有類似性質的物件(或滿足某一條件的物件)放在一起視為一個集合,然後利用集合的有關概念或通過集合的有關計算來研究和解決問題。

人教b版教材中更是注重了集合思想,下面談談教材在集合思想的突出應用:

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什麼是數學中的集合思想

什麼是數學集合思想(初中水平),再舉3個例子

3樓:匿名使用者

集合是復近代數學

中的一個重要概念制,集合思bai想已成為現代數學的理論基礎du,與高中數學的zhi

許多內dao容有著廣泛的聯絡,中學數學所研究的各種物件都可以看作集合或集合中的元素,用集合語言可以明瞭地表述數學概念

例:擲3枚硬幣,至少出現一個正面向上的概率是 (人教b版必修3,131頁第2(3)題)

分析:「至少出現一個正面向上」的事件含有1個向上,2個向上,3個向上3類可能,正面做答比較繁瑣,可以從它的對立面出發,考慮「一次也不出現正面向上」即「全是反面」的概率.

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