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1、2022年高中數(shù)學(xué) 第2課時 集合間的基本關(guān)系教案 新人教A版必修1
(一)教學(xué)目標(biāo);
1.知識與技能
(1)理解集合的包含和相等的關(guān)系.
(2)了解使用Venn圖表示集合及其關(guān)系.
(3)掌握包含和相等的有關(guān)術(shù)語、符號,并會使用它們表達(dá)集合之間的關(guān)系.
2.過程與方法
(1)通過類比兩個實數(shù)之間的大小關(guān)系,探究兩個集合之間的關(guān)系.
(2)通過實例分析,獲知兩個集合間的包含與相等關(guān)系,然后給出定義.
(3)從自然語言,符號語言,圖形語言三個方面理解包含關(guān)系及相關(guān)的概念.
3.情感、態(tài)度與價值觀
應(yīng)用類比思想,在探究兩個集合的包含和相等關(guān)系的過程中,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的辨證思想,
2、提高學(xué)生用數(shù)學(xué)的思維方式去認(rèn)識世界,嘗試解決問題的能力.
(二)教學(xué)重點與難點
重點:子集的概念;難點:元素與子集,即屬于與包含之間的區(qū)別.
(三)教學(xué)方法
在從實踐到理論,從具體到抽象,從特殊到一般的原則下,一方面注意利用生活實例,引入集合的包含關(guān)系. 從而形成子集、真子集、相等集合等概念. 另一方面注意幾何直觀的應(yīng)用,即Venn圖形象直觀地表示、理解集合的包含關(guān)系,子集、真子集、集合相等概念及有關(guān)性質(zhì).
(四)教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)內(nèi)容
師生互動
設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境提出問題
思考:實數(shù)有相關(guān)系,大小關(guān)系,類比實數(shù)之間的關(guān)系,聯(lián)想集合之間是否具備類似的關(guān)系.
師:對
3、兩個數(shù)a、b,應(yīng)有a>b或a = b或a<b.
而對于兩個集合A、B它們也存在A包含B,或B包含A,或A與B相等的關(guān)系.
類比生疑,
引入課題
概念形成
分析示例:
示例1:考察下列三組集合,并說明兩集合內(nèi)存在怎樣的關(guān)系
(1)A = {1,2,3}
B = {1,2,3,4,5}
(2)A = {新華中學(xué)高(一)6班的全體女生}
B = {新華中學(xué)高(一)6 班的全體學(xué)生}
(3)C = {x | x是兩條邊相等的三角形}
D = {x | x是等腰三角形}
1.子集:
一般地,對于兩個集合A、B,如果A中任意一個元素都是B的元素,稱集合A是集合B的子集,
4、記作,讀作:“A含于B”(或B包含A)
2.集合相等:
若,且,則A=B.
生:實例(1)、(2)的共同特點是A的每一個元素都是B的元素.
師:具備(1)、(2)的兩個集合之間關(guān)系的稱A是B的子集,那么A是B的子集怎樣定義呢?
學(xué)生合作:討論歸納子集的共性.
生:C是D的子集,同時D是C的子集.
師:類似(3)的兩個集合稱為相等集合.
師生合作得出子集、相等兩概念的數(shù)學(xué)定義.
通過實例的共性探究、感知子集、相等概念,通過歸納共性,形成子集、相等的概念.
初步了解子集、相等兩個概念.
概念深化
示例1:考察下列各組集合,并指明兩集合的關(guān)系:
(1)A = Z,B = N
5、;
(2)A = {長方形},B = {平行四邊形};
(3)A={x| x2–3x+2=0},B ={1,2}.
1.Venn圖
用平面上封閉曲線的內(nèi)部代表集合.
如果,則Venn圖表示為:
A
B
2.真子集
≠
≠
如果集合,但存在元素x∈B,且xA,稱A是B的真子集,記作A
B (或B A).
示例3 考察下列集合. 并指出集合中的元素是什么?
(1)A = {(x,y) | x + y =2}.
(2)B = {x | x2 + 1 = 0,x∈R}.
3.空集
稱不含任何元素的集合為空集,記作.
規(guī)定:空集是任何集合的子集;空
6、集是任何非空集合的真子集.
示例1 學(xué)生思考并回答.
生:(1)
(2)
(3)A = B
師:進(jìn)一步考察(1)、(2)
不難發(fā)現(xiàn):A的任意元素都在B中,而B中存在元素不在A中,具有這種關(guān)系時,稱A是B的真子集.
示例3 學(xué)生思考并回答.
生:(1)直線x+y=2上的所有點
(2)沒有元素
師:對于類似(2)的集合稱這樣的集合為空集.
師生合作歸納空集的定義.
再次感知子集相等關(guān)系,加深對概念的理解,并利用韋恩圖從“形”的角度理解包含關(guān)系,層層遞進(jìn)形成真子集、空集的概念.
能力
提升
一般結(jié)論:
①.
②若,,則.
③A = B,且.
7、
師:若a≤a,類比.
若a≤b,b≤c,則a≤c類比.
若,,則.
師生合作完成:
(1)對于集合A,顯然A中的任何元素都在A中,故.
(2)已知集合,同時,即任意x∈Ax∈Bx∈C,故.
升華并體會類比數(shù)學(xué)思想的意義.
應(yīng)用
舉例
例1(1)寫出集合{a、b}的所有子集;
(2)寫出集合{a、b、c}的所有子集;
(3)寫出集合{a、b、c、d}的所有子集;
一般地:集合A含有n個元素
則A的子集共有2n個.
A的真子集共有2n – 1個.
學(xué)習(xí)練習(xí)求解,老師點評總結(jié).
師:根據(jù)問題(1)、(2)、(3),子集個數(shù)的探究,提出問題:
已知A =
8、{a1,a2,a3…an},求A的子集共有多少個?
通過練習(xí)加深對子集、真子集概念的理解.
培養(yǎng)學(xué)生歸納能力.
歸納
總結(jié)
≠
子集:任意x∈Ax∈B
真子集:A B 任意x∈Ax∈B,但存在x0∈B,且x0A.
集合相等:A = B且
≠
空集():不含任何元素的集合
性質(zhì):①,若A非空,則 A.
②.
③,.
師生合作共同歸納—總結(jié)—交流—完善.
師:請同學(xué)合作交流整理本節(jié)知識體系
引導(dǎo)學(xué)生整理知識,體會知識的生成,發(fā)展、完善的過程.
課后
作業(yè)
1.1 第二課時習(xí)案
學(xué)生獨立完成
鞏固基礎(chǔ)
提升能力
備選訓(xùn)練題
例1 能滿足
9、關(guān)系{a,b}{a,b,c,d,e}的集合的數(shù)目是( A )
A.8個 B.6個 C.4個 D.3個
【解析】由關(guān)系式知集合A中必須含有元素a,b,且為{a,b,c,d,e}的子集,所以A中元素就是在a,b元素基礎(chǔ)上,把{c,d,e}的子集中元素加上即可,故A = {a,b},A = {a,b,c},A = {a,b,d},A = {a,b,e},A = {a,b,c,d},A = {a,b,c,e},A = {a,b,d,e},A = {a,b,c,d,e},共8個,故應(yīng)選A.
例2 已知A = {0,1}且B = {x |},求B.
【解析】集合A的子集共有4個
10、,它們分別是:,{0},{1},{0,1}.
由題意可知B = {,{0},{1},{0,1}}.
例3 設(shè)集合A = {x – y,x + y,xy},B = {x2 + y2,x2 – y2,0},且A = B,求實數(shù)x和y的值及集合A、B.
【解析】∵A = B,0∈B,∴0∈A.
若x + y = 0或x – y = 0,則x2 – y2 = 0,這樣集合B = {x2 + y2,0,0},根據(jù)集合元素的互異性知:x + y≠0,x – y≠0.
∴ (I) 或 (II)
由(I)得:或或
由(II)得:或或
∴當(dāng)x = 0,y = 0時,x – y = 0,故舍去.
當(dāng)x = 1,y = 0時,x – y = x + y = 1,故也舍去.
∴或,
∴A = B = {0,1,–1}.
例4 設(shè)A = {x | x2 – 8x + 15 = 0},B = {x | ax – 1 = 0},若,求實數(shù)a組成的集合,并寫出它的所有非空真子集.
【解析】A = {3,5},∵,所以
(1)若B =,則a = 0;
(2)若B≠,則a≠0,這時有或,即a =或a =.
綜上所述,由實數(shù)a組成的集合為.
其所有的非空真子集為:{0},共6個.