高一数学 集合 教学设计方案教学目标:(1)理解子集、真子集、补集、两个集合相等概念;(2)了解全集、空集的意义,(3)掌握有关子集、全集、补集的符号及表示方法,会用它们正确表示一些简单的集合,培养学生的符号表示的能力;(4)会求已知集合的子集、真子集,会求全集中子集在全集中的补集;(5)能判断两集合间的包含、相等关系,并会用符号及图形(文氏图)准确地表示出来,培养学生的数学结合的数学思想;(6)培养学生用集合的观点分析问题、解决问题的能力. 教学重点:子集、补集的概念教学难点:弄清元素与子集、属于与包含之间的区别 教学用具:幻灯机 教学过程设计 (一)导入新课上节课我们学习了集合、元素、集合中元素的三性、元素与集合的关系等知识. 【提出问题】(投影打出)已知{1,1}M =-,{1,1,3}N =-,2{10}P x x =-=,问: 1.哪些集合表示方法是列举法. 2.哪些集合表示方法是描述法. 3.将集M 、集从集P 用图示法表示. 4.分别说出各集合中的元素.5.将每个集合中的元素与该集合的关系用符号表示出来.将集N 中元素3与集M 的关系用符号表示出来.6.集M 中元素与集N 有何关系.集M 中元素与集P 有何关系. 【找学生回答】1.集合M 和集合N ;(口答) 2.集合P ;(口答) 3.(笔练结合板演)4.集M 中元素有-1,1;集N 中元素有-1,1,3;集P 中元素有-1,1.(口答) 5.1M -∈,1M ∈,1N -∈,1N ∈,3N ∈,1P -∈,1P ∈,3.M ∉(笔练结合板演)6.集M 中任何元素都是集N 的元素.集M 中任何元素都是集P 的元素.(口答) 【引入】在上面见到的集M 与集N ;集M 与集P 通过元素建立了某种关系,而具有这种关系的两个集合在今后学习中会经常出现,本节将研究有关两个集合间关系的问题. (二)新授知识1.子集(1)子集定义:一般地,对于两个集合A 与B ,如果集合A 的任何..一个元素都是集合B 的元素,我们就说集合A 包含于集合B ,或集合B 包含集合A 。
记作:A B B A ⊇⊆或 读作:A 包含于B 或B 包含AB A B x A x ⊆∈⇒∈,则若任意当集合A 不包含于集合B ,或集合B 不包含集合A 时,则记作:A ⊆/B 或B ⊇/A . 性质:①A A ⊆(任何一个集合是它本身的子集)②A ⊆∅(空集是任何集合的子集)【置疑】能否把子集说成是由原来集合中的部分元素组成的集合? 【解疑】不能把A 是B 的子集解释成A 是由B 中部分元素所组成的集合.因为B 的子集也包括它本身,而这个子集是由B 的全体元素组成的.空集也是B 的子集,而这个集合中并不含有B 中的元素.由此也可看到,把A 是B 的子集解释成A 是由B 的部分元素组成的集合是不确切的.(2)集合相等:一般地,对于两个集合A 与B ,如果集合A 的任何..一个元素都是集合B 的元素,同时集合B 的任何..一个元素都是集合A 的元素,我们就说集合A 等于集合B ,记作A=B 。
例:{}{}1,11,1-=-,可见,集合B A =,是指A 、B 的所有元素完全相同.(3)真子集:对于两个集合A 与B ,如果B A ⊆,并且B A ≠,我们就说集合A 是集合B 的真子集,记作:AB (或B A ),读作A 真包含于B 或B 真包含A 。
【思考】能否这样定义真子集:“如果A 是B 的子集,并且B 中至少有一个元素不属于A ,那么集合A 叫做集合B 的真子集.”集合B 同它的真子集A 之间的关系,可用文氏图表示,其中两个圆的内部分别表示集合A ,B .【提问】(1) 写出数集N ,Z ,Q ,R 的包含关系,并用文氏图表示。
(2) 判断下列写法是否正确①∅⊆A ②∅⊂A ③A A ⊆ ④A A性质:(1)空集是任何非空集合的真子集。
若∅⊆A ,且A ≠∅,则∅A ;(2)如果AB ,BC ,则A C .例1 写出集合{}b a ,的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.解:集合{}b a ,的所有的子集是∅,{}a ,{}b ,{}b a ,,其中∅,{}a ,{}b 是{}b a ,的真子集.【注意】(1)子集与真子集符号的方向。
不同与同义;与如B A B A A B B A ⊇⊆⊇⊆(2)易混符号①“∈”与“⊆”:元素与集合之间是属于关系;集合与集合之间是包含关系。
如,,1,1R N N N ⊆∉-∈∅⊆R ,{1}⊆{1,2,3}②{0}与∅:{0}是含有一个元素0的集合,∅是不含任何元素的集合。
如:∅⊆{0}。
不能写成∅={0},∅∈{0}例2 见教材P 8(解略)例3 判断下列说法是否正确,如果不正确,请加以改正. (1){}∅表示空集;(2)空集是任何集合的真子集; (3){}3,2,1不是{}1,2,3;(4){}1,0的所有子集是{}{}{}1,0,1,0;(5)如果B A ⊇且B A ≠,那么B 必是A 的真子集; (6)B A ⊇与A B ⊆不能同时成立.解:(1){}∅不表示空集,它表示以空集为元素的集合,所以(1)不正确; (2)不正确.空集是任何非空集合的真子集;(3)不正确.{}3,2,1与{}1,2,3表示同一集合;(4)不正确.{}1,0的所有子集是{}{}{}∅,1,0,1,0; (5)正确(6)不正确.当B A =时,B A ⊇与A B ⊆能同时成立.例4 用适当的符号(,,,=∉∈,)填空:(1){}0____0;∅___0;{}0___∅;(2){}R x x x ∈=+∅,01___2;{}{}R x x x ∈=+,01___02; (3){}Q b a b b a ∈+-,2___32;(4)设{}Z n n x x A ∈-==,12,{}Z m m x x B ∈+==,12,{}Z k k x x C ∈+==,14,则A B C .解:(1)0∈{}0 0∉∅ ∅{}0;(2)∅={}R x x x ∈=+,012, {}0{}R x xx ∈=+,012;(3)22162132-=- ,Q ∈-21,21 }Q b a b a ∈+,26; (4)A ,B ,C 均表示所有奇数组成的集合,∴A =B =C . 【练习】教材P 9用适当的符号(,,,=∉∈,)填空:(1)a {}a ; (5){}b a , {}a b ,; (2)a {}c b a ,,; (6){}5,3 {}7,5,3,1; (3)d {}c b a ,,; (7){}8,6,4,2 {}8,2;(4){}a {}c b a ,,; (8)φ {}3,2,1. 解:(1)∈;(2)∈;(3)∉;(4)⊆;(5)=;(6)⊆;(7)⊇;(8)⊆. 提问:见教材P 9例子(二) 全集与补集1.补集:一般地,设S 是一个集合,A 是S 的一个子集(即S A ⊆),由S 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫做S 中子集A 的补集(或余集),记作A S,即A S{}A x S x x ∉∈=且.A 在S 中的补集A S可用右图中阴影部分表示.性质:S (S A )=A如:(1)若S={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},则S A={2,4,6};(2)若A={0},则N A=N*;(3)R Q 是无理数集。
2.全集:如果集合S 中含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集,全集通常用U 表示.注:A u是对于给定的全集U 而言的,当全集不同时,补集也会不同.例如:若{}正方形=A ,当{}菱形=U 时,A u{}的菱形一个内角不等于︒=90;当{}矩形=U 时,则A u{}邻边不相等的矩形=. 例 5 设全集R U =,{}1,1>-<=x x x A 或,{}02≥-=x x B ,判断A u与B u之间的关系.解:∵{}1,1>-<=x x x A 或 ∴A u{}11≤≤-=x x∵{}02≥-=x x B ∴B u{}2<=x x ∴AuB u练习:见教材P 10练习 1.填空:{}的正整数是小于9x x S =,{}3,2,1=A ,{}6,5,4,3=B ,那么___A S=,___B S=.解:{}8,7,6,5,4A S=,{}8,7,2,1B S=2.填空:(1)如果全集Z U =,那么N 的补集_____N U=;(2)如果全集,R U =,那么Q U 的补集U(Q U)= .解:(1){}0<∈x Z x ;(2)Q . (三)小结:本节课学习了以下内容:1.五个概念(子集、集合相等、真子集、补集、全集,其中子集、补集为重点) 2.五条性质(1)空集是任何集合的子集。
Φ⊆A(2)空集是任何非空集合的真子集。
Φ⊂A (A ≠Φ) (3)任何一个集合是它本身的子集。
A A ⊆ (4)如果AB ,B C ,则A C .(5)S (S A )=A 3.两组易混符号:(1)“∈”与“⊆”:(2){0}与∅ (四)课后作业:见教材P 10习题1.2 (五)板书设计:。