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云南省德宏州潞西市芒市中学高中数学教案:集合 必修一

一、教学目标:1.知识与技能(1)学生通过自主学习,初步理解集合的概念,理解元素与集合间的关系,了解集合元素的确定性、互异性,无序性,知道常用数集及其记法;(2)掌握集合的常用表示法——列举法和描述法. 2.过程与方法通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,能选择合适的语言(如自然语言、图形语言、集合语言)描述不同的具体问题,提高语言转换和抽象概括能力,树立用集合语言表示数学内容的意识.3.情态与价值在掌握基本概念的基础上,能够解决相关问题,获得数学学习的成就感,提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的应用意识.教学重点:集合的基本概念与表示方法. 教学难点:选择合适的方法正确表示集合. 二、预习导学:问题1:将下列各数填入相应的图形中:214737 4.2 3.56310.3334-----,,,,,,,,,正整数 负整数 正分数 负分数 生:正整数 负整数 正分数 负分数在上面的问题中,我们将给定的一些数按“正整数、负整数、正分数、负分数”分类,具有相同性质的数“集中”在了一起.三、问题引领,知识探究(主干问题) (一)集合的含义“物以类聚,人以群分”,应该指的是:把指定的所有的“物”聚在一起,或所有的“人”分在一起.在数学上,我们把它叫做“集合”.1、集合——指定的某些对象的全体称为集合.集合常用大写字母A ,B ,C ,D ,…标记.2、元素——集合中的每个对象叫做这个集合的元素.元素常用小写字母a ,b ,c ,d ,…标记. 例如:在问题1中,—3和—7组成了负整数的集合,可以记为A ,—3、—7都是它的元素;小于10的素数集合可以记为B ,它的元素为2、3、5、7.3、元素与集合的关系:给定一个集合,任何一个对象是不是这个集合的元素就确定了.若元素a 在集合A 中,就说元素a 属于集合A ,记作 a ∈A ; 若元素a 不在集合A 中,就说元素a 不属于集合A ,记作a A . 例如:在上述的素数问题中,2∈B ,6B. 4、集合元素的特征(1)确定性;(2)互异性;(3)无序性.5、数的集合简称数集.下面是一些常用的数集及其记法:自然数组成的集合简称自然数集,记作N ; 正整数组成的集合简称正整数集,记作N + ; 整数组成的集合简称整数集,记作Z ;610, 37--,234,3.5,3 174.2,3,34--有理数组成的集合简称有理数集,记作Q ; 实数组成的集合简称实数集,记作R .例如:0∈N ,0.618∈Q ,R ∈3,R ∈π 等. 6、有限集、无限集、空集有限集——含有限个元素的集合叫有限集. 无限集——含无限个元素的集合叫无限集.空集——不含有任何元素的集合叫做空集.记作∅. (二)集合的常用表示法1、列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内的方法.例如:1小于10的素数集合可以记为B ,用列举法可以表示为:B={},,,,7532; 2“中国的直辖市”构成的集合:{北京,天津,上海,重庆}; 3由“maths 中的字母” 构成的集合:{m,a,t,h,s};4从51到100的所有整数组成的集合:{51,52,53,…,100}; 5所有正奇数组成的集合:{1,3,5,7,…}.注意:a 与{a}不同:a 表示一个元素,{a}表示一个集合,该集合只有一个元素。

2、描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法.例如:1大于3小于10的实数组成的集合:{}103<<∈x R x 或{}103<<x x ; (注:若一个集合中的元素都是实数范围内的,可写成第二种形式) 2“平面直角坐标系中第二象限的点” 组成的集合{(x,y )| x<0且y>0}; 3“方程x 2+5x —6=0的实数解” 组成的集合{x| x 2+5x —6=0}; 4“中国的直辖市”构成的集合,写成{x x 为中国的直辖市}; 5“maths 中的字母” 构成的集合,写成{x x 为maths 中的字母}.注:(1)有的集合可以用列举法表示,也可以用描述法表示。

有的集合则不是用两种均可表示的;(2)在不致混淆的情况下,可以省去竖线及左边部分。

如:{直角三角形};{大于10的实数}. 例1 用列举法表示下列集合:(1)由大于3小于10的整数组成的集合; (2)方程092=-x 的解的集合.解:(1)由大于3小于10的整数组成的集合用列举法可表示为:{}987654,,,,,; (2)方程092=-x 的解的集合用列举法可表示为:{}33,-. 练习内化:用列举法表示“由大于3小于10的整数组成的集合”。

例2 用描述法表示下列集合:(1)小于10的所有有理数组成的集合; (2)所有偶数组成的集合; (3){}12108642,,,,,.解:(1)小于10的所有有理数组成的集合用描述法可表示为:{}10<∈x Q x ;(2)偶数是能被2整除的数,可以写成)(2Z n n x ∈=的形式,因此,偶数的集合用描述法可表示为:{}Z n n x x ∈=,2;(3) {}12108642,,,,,这个集合用描述法可表示为:{}+∈≤=N n n n x x ,6,2. 练习内化:1.用描述法表示集合:(1)⎭⎬⎫⎩⎨⎧7564534231,,,,;(2)方程组11x y x y +=⎧⎨-=-⎩的解.2.用描述法分别表示:(1)抛物线y=x 2上的点;(2)抛物线y=x 2上点的横坐标;(3)抛物线y=x 2上点的纵坐标.四、目标检测用适当的方法表示下列集合: (1)不等式 x < 5 的解集;(2)正三角形的全体;(3)在平面直角坐标系中第三象限所有的点;(4)抛物线y=x2—2x+2上所有的点;(5)一年之中的四个季节;(6)所有小于20的素数;(7)开封市教育学院全体在职教师;(8)小于10的所有有理数.五、分层配餐A组:1.下列给出的对象中,能表示集合的是()A.一切很大的数B.无限接近于0的数C.漂亮的小女孩D.方程x2—1=0的实数根2.由a2,2—a,4组成一个集合A,A中含有三个元素,则实数a的取值可以是()A.1B.—2C.6 D.2B组:3.集合A中的元素y满足y∈N且y=—x2+1,若t∈A,则t的值为()A.0 B.1C.0或1D.1或24.已知集合S中的三个元素是△ABC的三边长,那么△ABC一定不是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形C组:5.(1)用描述法表示图中阴影部分(含边界)的点构成的集合.(2)用列举法表示集合A.6.已知集合A={x|kx2—8x+16=0}只有一个元素,试求实数k的值,并用列举法表示集合A.1.1.2集合间的基本关系一、教学目标:(1)了解集合之间的包含、相等关系的含义;(2)理解子集、真子集的概念;(3)能利用Venn图表达集合间的关系;(4)了解与空集的含义。

教学重点:子集与空集的概念;用Venn图表达集合间的关系。

教学难点:弄清元素与子集、属于与包含之间的区别二、预习导学1、复习元素与集合的关系——属于与不属于的关系,填以下空白:(1)0 N;;(3)—1.5R2、类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?三、问题引领,知识探究问题1我们知道实数有大、小或相等的关系,哪么集合间是不是也有类似的关系呢? 1.{}{}1,2,3,1,2,3,4,5A B ==2.设集合A为高一(2)班全体女生组成的集合,集合B为这个班全体学生组成的集合. 3.设{}{}|,|C x x D x x ==是等边三角形是三角形. 4.{}{}|,|213A x x D x x =≥=-≥2.观察上面的例子,指出给定两个集合中的元素有什么关系?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,我们就说这两个集合有包含关系则称集合A 为集合B 的子集.我们已经知道元素与集合的关系用 表示,那么集合A 是B 的子集如何表示呢?B A ⊆(或 A B ⊇),读作:“A 含于B ”(或“B 包含A ”)其中:“A 含于B ”中的于是被的意思,简单地说就是A 被B 包含.“⊆”类似于“≤”开口朝向谁谁就“大”.在数学中,除了用列举法、描述法来表示集合之外,我们还有一种更简洁、直观的方法——用平面上的封闭曲线的内部来表示集合venn (韦恩)图.那么,集合A 是集合B 的子集用图形表示如下: B A ⊆问题21{}{}1,3,5,5,1,3A B ==2}|{D }|{是两条边相等的三角形,是等腰三角形x x x x C == 3{}{}1,|10A B x x ==-= 4131(,)|,(,)222x y A x y B x y ⎧+=⎫⎧⎧⎫==-⎨⎨⎬⎨⎬-=⎩⎭⎩⎩⎭上面的各对集合中,有没有包含关系? 集合相等思考:上述各组集合中,集合A 是集合B 的子集吗?集合B 是集合A 的子集吗? 对于实数b a ,,如果b a ≥且a b ≥,则 a 与b 的大小关系如何?b a =用子集的观点,仿照上面的结论在什么条件下A=B⎩⎨⎧⊆⊆⇔=A B BA B A问题3 若B A ⊆,则集合A 与B 一定相等吗?若B A ⊆,则可能有A=B ,也可能B A ≠.当 B A ⊆,且B A ≠时,我们如何进行数学解释?如果 B A ⊆,但存在元素B x ∈且A x ∉ ,则 称集合A 是集合B 的真子集.AB (或B A )A = BB A ⊆AB问题4:(1)2{|10}x R x ∈+= (2){|||20}x R x ∈+<上述两个集合有何共同特点? 集合中没有元素 ,我们就把上述集合称为空集 不含任何元素的集合叫做空集,记为∅,规定:空集是任何集合的子集空集与集合{0}相等吗? ∅{0}空集是任何非空集合的真子集 通过前面的学习我们可以知道: 1) 任何集合是它本身的 子集 2) 对于集合A ,B ,C ,如果B A ⊆,且C B ⊆,那么C A ⊆A B B A ⊆⊆且例题:写出集合{a,b,c}的所有子集并指出,真子集、非空真子集. 解:集合{a,b,c}子集:∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}集合{a,b,c}真子集∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c}集合{a,b,c}的非空真子集 {a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c} 练习内化:写出下列各集合的子集及其个数 {}{}{},,,,,,a a b a b c ∅ 四、目标检测1.下列各式中错误的个数为( )1{}10,1,2∈ 2{}{}10,1,2∈ 3{}{}0,1,20,1,2⊆ 4{}{}0,1,22,0,1= A 1 B 2 C 3 D 42.集合{}{}|12,|0A x x B x x a =<<=-<若A B,则a 的取值范围是 . 3.已知集合{}{}2|560,|1A x x x B x mx =-+===,若BA ,则实数m 所构成的集合M= .4.若集合{}2|30A x x x a =++=为空集,则实数a 的取值范围是 .五、分层配餐 A 组:◆ 规律总结:有n 个元素的集合,含有2n 个子集,2n —1个真子集,2n —1个非空子集,n 个元素的非空真子集有2n —2个。

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