BÀI 1. TẬP HỢP

Toán 6 · Chương I. Tập hợp các số tự nhiên · Kết nối tri thức với cuộc sống

Bài giảng tương tác 6 hoạt động bấm & kéo được Bài tập 1.1–1.5 chỉ có gợi ý, không có đáp án

Mở đầu — hai bức tranh quen thuộc

Hình 1.1. Tập hợp gồm các bông hồng trong lọ hoa.
Hình 1.2. Tập hợp gồm ba con cá vàng trong bình.

SUY NGHĨ Câu hỏi mở đầu

Một lọ hoa hồng và một bình cá vàng — hai thứ chẳng liên quan gì tới nhau. Vậy mà sách lại gọi cả hai bằng cùng một từ. Theo em, từ đó đang chỉ điều gì chung giữa hai bức tranh?

Em nghĩ khoảng 30 giây, nói thành lời, rồi mới bấm nút.

Điểm chung: cả hai đều là một nhóm những vật được gom lại với nhau, và với mỗi vật ta luôn trả lời được câu hỏi "nó có ở trong nhóm này không?".

Bông hồng thứ tư — có trong lọ. Con mèo ngoài sân — không có trong bình cá. Chỉ cần như thế là đã có một tập hợp.

Bài này sẽ giúp em tìm hiểu về tập hợp, một khái niệm cơ bản của Toán học.

Mục tiêu của bài Hết bài, em phải làm được ba việc: chỉ ra đâu là tập hợp và đâu là phần tử, viết được ∈ / ∉ cho đúng, và mô tả một tập hợp bằng hai cách.

1. Tập hợp và phần tử của tập hợp

SGK nêu bốn ví dụ:

HOẠT ĐỘNG 1 Hình 1.3 — bấm vào từng số

Bấm lần lượt vào các số trong hình. Trang sẽ viết ra câu tương ứng. (Dùng phím Tab và Enter cũng được.)

M 4 1 9 8 7
Hình 1.3. Tập hợp M — số 7 nằm bên ngoài vòng.
Em bấm một số đi…
📌 Kiến thức trọng tâm (nguyên văn SGK)

Một tập hợp (gọi tắt là tập) bao gồm những đối tượng nhất định. Các đối tượng ấy được gọi là những phần tử của tập hợp.

  • x là một phần tử của tập A, kí hiệu là x ∈ A (đọc là x thuộc A).
  • y không là phần tử của tập A, kí hiệu là y ∉ A (đọc là y không thuộc A).

Cô nói lại bằng lời thường: tập hợp là một nhóm đồ, mỗi món trong nhóm là một phần tử. Kí hiệu ∈ chỉ là cách viết tắt của chữ "nằm trong". Gạch chéo lên nó — ∉ — thành "không nằm trong".

Chú ý. Khi x thuộc A, ta còn nói "x nằm trong A", hay "A chứa x".

💬 Pi: Người ta thường đặt tên tập hợp bằng chữ cái in hoa.

Lời của Pi nhỏ thôi nhưng là luật: viết m = {1; 2} là sai quy ước, phải viết M = {1; 2}.

Ví dụ (SGK)

Với tập hợp M trên Hình 1.3, ta có

4 ∈ M,   1 ∈ M,   7 ∉ M.

Đọc thành lời: "4 thuộc M, 1 thuộc M, 7 không thuộc M". Để ý hai chuyện nhỏ mà quan trọng:

  1. Kí hiệu ∈ luôn nối một phần tử với một tập hợp — bên trái là đồ, bên phải là nhóm. Không bao giờ viết M ∈ 4.
  2. Số 7 vẫn được vẽ trong hình, nhưng nó nằm ngoài vòng. Có mặt trong hình không có nghĩa là thuộc tập hợp.

HOẠT ĐỘNG 2 Bàn thử — kéo số vào trong hoặc ra ngoài

Việc của em: dựng lại đúng Hình 1.3 — đưa 4; 1; 9; 8 vào trong vòng M và để số 7 ở ngoài.

Kéo bằng chuột/ngón tay, hoặc bấm vào số để nó tự nhảy vào – nhảy ra.

Luyện tập 1 (SGK)

VIẾT VÀO VỞ Luyện tập 1

Gọi B là tập hợp các bạn tổ trưởng trong lớp em. Em hãy chỉ ra một bạn thuộc tập B và một bạn không thuộc tập B.

Bài này không có đáp án chung — mỗi lớp một khác. Em điền thử vào đây cho quen kí hiệu:

∈ B  ;  ∉ B

❓ Câu hỏi phụ đáng nghĩ: nếu cô đổi đề thành "tập hợp các bạn học giỏi trong lớp em" thì có còn là một tập hợp xác định rõ không? Vì sao?
Gợi ý: thử hỏi "bạn Nam có thuộc tập đó không?" — hai người sẽ trả lời giống nhau hay khác nhau?

2. Mô tả một tập hợp

Mô tả một tập hợp là cho biết cách xác định các phần tử của tập hợp đó. Ta thường dùng hai cách sau.

📌 Hai cách mô tả (nguyên văn SGK)

Cách 1. Liệt kê các phần tử của tập hợp, tức là viết các phần tử của tập hợp trong dấu ngoặc { } theo thứ tự tuỳ ý nhưng mỗi phần tử chỉ được viết một lần.

Cách 2. Nêu dấu hiệu đặc trưng cho các phần tử của tập hợp.

HOẠT ĐỘNG 3 Hình 1.4 — cùng một tập P, hai cách viết

P 0 1 2 3 4 5
Hình 1.4. Tập hợp P.

Bấm công tắc để đổi cách viết. Nhìn kĩ: chữ đổi, còn nhóm số bên trong vòng không đổi một chút nào.

Bấm một trong hai nút ở trên…
P = {0; 1; 2; 3; 4; 5}
P = {n | n là số tự nhiên nhỏ hơn 6}

Cách 1 — liệt kê. Viết từng phần tử, ngăn nhau bởi dấu ";", thứ tự tuỳ ý, mỗi phần tử chỉ một lần.

Cách 2 — dấu hiệu đặc trưng. Không viết số nào cả, chỉ nêu điều kiện để một số được vào tập. Cách này mới viết nổi những tập rất nhiều phần tử.

💬 Pi: Ta viết các phần tử của một tập hợp cách nhau bởi dấu ";".
Cách 1 — Liệt kêCách 2 — Dấu hiệu đặc trưng
Viết raTừng phần tử mộtMột điều kiện chung
Hợp khiÍt phần tửNhiều phần tử, hoặc vô số
Ví dụ{0; 1; 2; 3; 4; 5} {n | n là số tự nhiên nhỏ hơn 6}

❓ Câu hỏi (SGK) — cái bẫy kinh điển

Khi mô tả tập hợp L các chữ cái trong từ NHA TRANG bằng cách liệt kê các phần tử, bạn Nam viết:

L = {N; H; A; T; R; A; N; G}.

Theo em, bạn Nam viết đúng hay sai?

HOẠT ĐỘNG 4 Tự xếp tập L

Bấm lần lượt từng chữ của từ NHA TRANG để đưa vào tập L. Bấm hết cả 8 chữ xem chuyện gì xảy ra.

Bạn Nam viết sai.

Từ NHA TRANG có 8 chữ cái, nhưng chữ A xuất hiện 2 lần và chữ N cũng xuất hiện 2 lần. Quy tắc của Cách 1 nói rõ: mỗi phần tử chỉ được viết một lần. Viết đúng là

L = {N; H; A; T; R; G}.

Tập L có 6 phần tử, không phải 8.

Vì sao lại có quy tắc đó? Vì tập hợp chỉ trả lời câu hỏi "có ở trong nhóm hay không". Chữ A có trong từ NHA TRANG — thế là xong, viết một lần là đủ. Viết A hai lần không nói thêm được điều gì mới.

Chú ý (SGK) — tập ℕ và ℕ*

❶ Gọi ℕ là tập hợp gồm các số tự nhiên 0; 1; 2; 3; … Ta có thể viết ℕ = {0; 1; 2; 3; …}.

❷ Ta viết n ∈ ℕ có nghĩa n là một số tự nhiên. Chẳng hạn, tập P các số tự nhiên nhỏ hơn 6 có thể viết là {n | n ∈ ℕ, n < 6} hoặc {n ∈ ℕ | n < 6}.

❸ Ta còn dùng kí hiệu ℕ* để chỉ tập hợp các số tự nhiên khác 0, nghĩa là ℕ* = {1; 2; 3; …}.

Bấm để so sánh hai tập:

ℕ có số 0, ℕ* không có số 0.

HOẠT ĐỘNG 5 Luyện tập 2 (SGK)

Viết các tập hợp sau bằng cách liệt kê các phần tử của chúng:

A = {x ∈ ℕ | x < 5};    B = {x ∈ ℕ* | x < 5}.

Cách đọc đề: dòng A đọc là "tập hợp các số tự nhiên x sao cho x nhỏ hơn 5". Em viết vào vở trước, rồi chọn ở đây để tự kiểm.

Chọn các phần tử của A
Chọn các phần tử của B

HOẠT ĐỘNG 6 Luyện tập 3 (SGK)

Gọi M là tập hợp các số tự nhiên lớn hơn 6 và nhỏ hơn 10.

Gợi ý cấp 1: trước khi trả lời, hãy viết ra giấy xem M gồm những số nào đã.
Gợi ý cấp 2: "lớn hơn 6" — số 6 có được lấy không? "nhỏ hơn 10" — số 10 có được lấy không?

a) Thay dấu "?" bằng kí hiệu ∈ hoặc ∉:

5 M

9 M

b) Mô tả tập hợp M bằng hai cách. Em viết vào vở rồi mới bấm đối chiếu.

Các số tự nhiên lớn hơn 6 và nhỏ hơn 10 là 7; 8; 9.

a) 5 ∉ M;   9 ∈ M.

b) Cách 1 (liệt kê):

M = {7; 8; 9}

Cách 2 (dấu hiệu đặc trưng):

M = {x ∈ ℕ | 6 < x < 10}

Câu b) là chỗ đáng giá nhất của cả bài: cùng một tập hợp, hai cách viết. Nếu hai dòng em viết ra mà cho ra hai nhóm số khác nhau thì chắc chắn có một dòng sai.

Bài tập (SGK)

Phần này em tự làm vào vở Cô chỉ để lại gợi ý, không có lời giải sẵn. Làm xong em gửi lại bài, cô chữa từng câu.

1.1. Cho hai tập hợp: A = {a; b; c; x; y} và B = {b; d; y; t; u; v}. Dùng kí hiệu "∈" hoặc "∉" để trả lời câu hỏi: Mỗi phần tử a, b, x, u thuộc tập hợp nào và không thuộc tập hợp nào?

Mỗi chữ cái phải được soi với cả hai tập, nên mỗi chữ viết được 2 dòng — tổng cộng 8 dòng. Có chữ thuộc cả hai tập đấy, em tìm xem là chữ nào.

1.2. Cho tập hợp U = {x ∈ ℕ | x chia hết cho 3}. Trong các số 3; 5; 6; 0; 7, số nào thuộc và số nào không thuộc tập U?

Lấy từng số chia cho 3, xem có dư không. Số 0 đừng bỏ qua — thử xem 0 : 3 có dư không.

1.3. Bằng cách liệt kê các phần tử, hãy viết các tập hợp sau:

a) Tập hợp K các số tự nhiên nhỏ hơn 7;
b) Tập hợp D tên các tháng (dương lịch) có 30 ngày;
c) Tập hợp M các chữ cái tiếng Việt trong từ "ĐIỆN BIÊN PHỦ".

Câu a) nhớ "số tự nhiên" bắt đầu từ mấy. Câu b) đếm bằng nắm tay cho chắc. Câu c) đây chính là bẫy NHA TRANG lần thứ hai — soát kĩ chữ lặp.

1.4. Bằng cách nêu dấu hiệu đặc trưng, hãy viết tập hợp A các số tự nhiên nhỏ hơn 10.

Chép lại mẫu ở Chú ý ❷ — {n ∈ ℕ | n < 6} — rồi đổi cho hợp đề.

1.5. Hệ Mặt Trời gồm có Mặt Trời ở trung tâm và 8 thiên thể quay quanh Mặt Trời gọi là các hành tinh, đó là Thuỷ tinh, Kim tinh, Trái Đất, Hoả tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, Thiên Vương tinh và Hải Vương tinh. Gọi S là tập các hành tinh của Hệ Mặt Trời. Hãy viết tập S bằng cách liệt kê các phần tử của S.

Mặt Trời
Mô hình Hệ Mặt Trời — Mặt Trời ở trung tâm, 8 hành tinh quay quanh.

Chỗ nháp: bấm tên hành tinh để gom lại (rê chuột lên tên sẽ thấy hành tinh đó sáng lên trong hình). Gom xong em vẫn phải tự viết tập S vào vở.

Phần tử ở đây không phải là số mà là tên hành tinh — tập hợp chứa được mọi thứ, không riêng gì số. Mặt Trời có phải là một phần tử của S không? Đọc kĩ lại đề. Viết xong nhớ đếm lại: tập S phải có đúng bao nhiêu phần tử?

Em có biết? (đọc thêm — không bắt buộc thuộc)

Nhà toán học Cantor

Con người biết đến toán học từ hàng nghìn năm trước Công nguyên. Nhưng mãi đến cuối thế kỉ XIX, lí thuyết tập hợp mới được phát triển nhờ các nghiên cứu của nhà toán học Cantor (Căng-to), người Đức. Từ đó lí thuyết tập hợp đã nhanh chóng trở thành nền tảng của Toán học hiện đại. Georg Cantor (1845 – 1918).

Tập hữu hạn và tập vô hạn

X và Y là những tập hợp có một số hữu hạn phần tử — ta gọi chúng là những tập hữu hạn. Tập hợp có vô số phần tử là tập vô hạn. Tập ℕ là tập vô hạn.

Giao của hai tập hợp

Gọi C là tập hợp gồm các phần tử chung của hai tập A và B. Ta gọi tập C là giao của hai tập A và B, kí hiệu C = A ∩ B.

THỬ CHƠI Kéo thanh trượt cho hai vòng chạm nhau

A B C

Chốt bài

  1. Tập hợp là một nhóm những đối tượng nhất định; mỗi đối tượng trong nhóm là một phần tử.
  2. Hai kí hiệu: x ∈ A (x thuộc A) và y ∉ A (y không thuộc A). Bên trái là phần tử, bên phải là tập hợp.
  3. Hai cách mô tả: liệt kê trong { }, hoặc nêu dấu hiệu đặc trưng. Cùng một tập hợp viết được cả hai cách.
  4. Hai tập cần thuộc tên: ℕ = {0; 1; 2; 3; …} và ℕ* = {1; 2; 3; …} — khác nhau đúng số 0.

Bốn lỗi hay gặp nhất ở bài này

LỗiSaiĐúng
Viết lặp phần tửL = {N; H; A; T; R; A; N; G} L = {N; H; A; T; R; G}
Ngăn cách bằng dấu phẩyA = {0, 1, 2} A = {0; 1; 2}
Đặt tên tập bằng chữ thườngm = {7; 8; 9} M = {7; 8; 9}
Lẫn ℕ với ℕ* {x ∈ ℕ* | x < 5} = {0; 1; 2; 3; 4} {1; 2; 3; 4}
Làm tiếp Bài tập 1.1 → 1.5 trong SGK. Làm xong gửi lại, cô chữa. Bài sau: Bài 2. Cách ghi số tự nhiên.