2019-2020年新人教版高中數(shù)學(xué)必修1《第一章集合與函數(shù)的概念》全章優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計(jì).doc
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2019-2020年新人教版高中數(shù)學(xué)必修1《第一章集合與函數(shù)的概念》全章優(yōu)秀教案教學(xué)設(shè)計(jì) 教材分析:集合概念及其基本理論,稱為集合論,是近、現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一個(gè)重要的基礎(chǔ),一方面,許多重要的數(shù)學(xué)分支,都建立在集合理論的基礎(chǔ)上。另一方面,集合論及其所反映的數(shù)學(xué)思想,在越來越廣泛的領(lǐng)域種得到應(yīng)用。 課 型:新授課 教學(xué)目標(biāo):(1)通過實(shí)例,了解集合的含義,體會元素與集合的 “屬于”關(guān)系、集合相等的含義; (2)能選擇自然語言、圖形語言、集合語言(列舉法或描述法)描述不同的具體問題,感受集合語言的意義和作用; 教學(xué)重點(diǎn):集合的基本概念與表示方法; 教學(xué)難點(diǎn):運(yùn)用集合的兩種常用表示方法——列舉法與描述法,正確表示一些簡單的集合; 教學(xué)過程: 一、 引入課題 引例1:(數(shù)學(xué)家和牧民的故事)牧民非常喜歡數(shù)學(xué),但不知道集合是什么,于是他請教一位數(shù)學(xué)家.集合是不定義的概念,數(shù)學(xué)家很難回答牧民的問題.有一天他來到牧場,看到牧民正把羊往羊圈里趕,等到牧民把全部羊趕入羊圈關(guān)好門.?dāng)?shù)學(xué)家靈機(jī)一動,高興地告訴牧民:“你看這就是集合!” 2:軍訓(xùn)時(shí)當(dāng)教官一聲口令:“高一(14)班同學(xué)到操場集合” 在這里,集合是我們常用的一個(gè)詞語,我們感興趣的是問題中某些特定對象的總體,而不是個(gè)別的對象,為此,我們將學(xué)習(xí)一個(gè)新的概念——集合(宣布課題),即是一些研究對象的總體。 閱讀課本P2-P3內(nèi)容 二、 新課教學(xué) (一)集合的有關(guān)概念 1. 集合理論創(chuàng)始人康托爾稱集合為一些確定的、不同的東西的全體,人們能意識到這些東西,并且能判斷一個(gè)給定的東西是否屬于這個(gè)總體。 2. 一般地,研究對象統(tǒng)稱為元素(element),一些元素組成的總體叫集合(set),也簡稱集。 3. 思考1:課本P3的思考題,并再列舉一些集合例子和不能構(gòu)成集合的例子,對學(xué)生的例子予以討論、點(diǎn)評,進(jìn)而講解下面的問題。 4. 關(guān)于集合的元素的特征 (1)確定性:設(shè)A是一個(gè)給定的集合,x是某一個(gè)具體對象,則或者是A的元素,或者不是A的元素,兩種情況必有一種且只有一種成立。 (2)互異性:一個(gè)給定集合中的元素,指屬于這個(gè)集合的互不相同的個(gè)體(對象),因此,同一集合中不應(yīng)重復(fù)出現(xiàn)同一元素。 (3)集合相等:構(gòu)成兩個(gè)集合的元素完全一樣 5. 元素與集合的關(guān)系; (1)如果a是集合A的元素,就說a屬于(belong to)A,記作a∈A (2)如果a不是集合A的元素,就說a不屬于(not belong to)A,記作aA(舉例) 6. 常用數(shù)集及其記法 非負(fù)整數(shù)集(或自然數(shù)集),記作N 正整數(shù)集,記作N*或N+; 整數(shù)集,記作Z 有理數(shù)集,記作Q 實(shí)數(shù)集,記作R (二)集合的表示方法 我們可以用自然語言來描述一個(gè)集合,但這將給我們帶來很多不便,除此之外還常用列舉法和描述法來表示集合。 (1) 列舉法:把集合中的元素一一列舉出來,寫在大括號內(nèi)。 如:{1,2,3,4,5},{x2,3x+2,5y3-x,x2+y2},…; 例1.(課本例1) 思考2,(課本P4思考)引入描述法 說明:集合中的元素具有無序性,所以用列舉法表示集合時(shí)不必考慮元素的順序。 (2) 描述法:把集合中的元素的公共屬性描述出來,寫在大括號{}內(nèi)。 具體方法:在大括號內(nèi)先寫上表示這個(gè)集合元素的一般符號及取值(或變化)范圍,再畫一條豎線,在豎線后寫出這個(gè)集合中元素所具有的共同特征。 如:{x|x-3>2},{(x,y)|y=x2+1},{x|x是直角三角形},…; 例2.(課本例2) 說明:(課本P5最后一段) 思考3:(課本P5思考) 強(qiáng)調(diào):描述法表示集合應(yīng)注意集合的代表元素 {(x,y)|y= x2+3x+2}與 {y|y= x2+3x+2}不同。 辨析:這里的{ }已包含“所有”的意思,所以不必寫{x|x是全體整數(shù)}。下列寫法{x|x是實(shí)數(shù)集},{R}也是錯(cuò)誤的。 說明:列舉法與描述法各有優(yōu)點(diǎn),應(yīng)該根據(jù)具體問題確定采用哪種表示法,要注意,一般集合中元素較多或有無限個(gè)元素時(shí),不宜采用列舉法。 (三)課堂練習(xí)(課本P5練習(xí)) 三、 歸納小結(jié) 本節(jié)課從實(shí)例入手,非常自然貼切地引出集合與集合的概念,并且結(jié)合實(shí)例對集合的概念作了說明,然后介紹了集合的常用表示方法,包括列舉法、描述法。 四、 作業(yè)布置 書面作業(yè):習(xí)題1.1,第1- 4題 五、 板書設(shè)計(jì)(略) 課題:1.1.2集合間的基本關(guān)系 教材分析:類比實(shí)數(shù)的大小關(guān)系引入集合的包含與相等關(guān)系 了解空集的含義 課 型:新授課 教學(xué)目的:(1)理解集合之間的包含、相等關(guān)系的含義; (2)理解子集、真子集的概念; (3)能利用Venn圖表達(dá)集合間的關(guān)系; (4)理解空集的含義。 教學(xué)重點(diǎn):子集與空集的概念;用Venn圖表達(dá)集合間的關(guān)系。 教學(xué)難點(diǎn):弄清元素與子集 、屬于與包含之間的區(qū)別; 教學(xué)過程: 一、引入課題 1、 復(fù)習(xí)元素與集合的關(guān)系——屬于與不屬于的關(guān)系,填以下空白: (1)0 N;(2) Q;(3)-1.5 R 2、 類比實(shí)數(shù)的大小關(guān)系,如5<7,2≤2,試想集合間是否有類似的“大小”關(guān)系呢?(宣布課題) 二、新課教學(xué) (一) 集合與集合之間的“包含”關(guān)系; A={1,2,3},B={1,2,3,4} 集合A是集合B的部分元素構(gòu)成的集合,我們說集合B包含集合A; 如果集合A的任何一個(gè)元素都是集合B的元素,我們說這兩個(gè)集合有包含關(guān)系,稱集合A是集合B的子集(subset)。 記作: 讀作:A含于(is contained in)B,或B包含(contains)A 當(dāng)集合A不含于集合B時(shí),記作A B 用Venn圖表示兩個(gè)集合間的“包含”關(guān)系 B A (二) 集合與集合之間的 “相等”關(guān)系; ,則中的元素是一樣的,因此 即 練習(xí) 結(jié)論: 任何一個(gè)集合是它本身的子集 (三) 真子集的概念 若集合,存在元素,則稱集合A是集合B的真子集(proper subset)。 記作:A B(或B A) 舉例(由學(xué)生舉例,共同辨析) (四) 空集的概念 (實(shí)例引入空集概念) 不含有任何元素的集合稱為空集(empty set),記作: 規(guī)定: 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。 (五) 結(jié)論: ,且,則 (六) 例題 (1)寫出集合{a,b}的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集。 (2)化簡集合A={x|x-3>2},B={x|x5},并表示A、B的關(guān)系; (七) 課堂練習(xí) (八) 歸納小結(jié),強(qiáng)化思想 兩個(gè)集合之間的基本關(guān)系只有“包含”與“相等”兩種,可類比兩個(gè)實(shí)數(shù)間的大小關(guān)系,同時(shí)還要注意區(qū)別“屬于”與“包含”兩種關(guān)系及其表示方法; (九) 作業(yè)布置 1、 書面作業(yè):習(xí)題1.1 第5題 2、 提高作業(yè): 已知集合,≥,且滿足,求實(shí)數(shù)的取值范圍。 設(shè)集合, ,試用Venn圖表示它們之間的關(guān)系。 板書設(shè)計(jì)(略) 課題:1.3集合的基本運(yùn)算(一) 教學(xué)目的:(1)理解兩個(gè)集合的并集與交集的的含義,會求兩個(gè)簡單集合的并集與交集; (2)能用Venn圖表達(dá)集合的關(guān)系及運(yùn)算,體會直觀圖示對理解抽象概念的作用。 課 型:新授課 教學(xué)重點(diǎn):集合的交集與并集的概念; 教學(xué)難點(diǎn):集合的交集與并集 “是什么”,“為什么”,“怎樣做”; 教學(xué)過程: 一、 引入課題 我們兩個(gè)實(shí)數(shù)除了可以比較大小外,還可以進(jìn)行加法運(yùn)算,類比實(shí)數(shù)的加法運(yùn)算,兩個(gè)集合是否也可以“相加”呢? 觀察下列各個(gè)集合,你能說出集合C與集合A、B之間的關(guān)系嗎? (1)A={1,2,3,4,5},B={2,5,8,9},C={2,5} (2) A={1,2,3,4,5},B={2,5,8,9},C={1,2,3,4,5,8,9} 引入并集、交集概念。 二、 新課教學(xué) 1. 并集 一般地,由所有屬于集合A或?qū)儆诩螧的元素所組成的集合,稱為集合A與B的并集(Union) 記作:A∪B 讀作:“A并B” 即: A∪B={x|x∈A,或x∈B} A∪B A B A Venn圖表示: ? 說明:兩個(gè)集合求并集,結(jié)果還是一個(gè)集合,是由集合A與B的所有元素組成的集合(重復(fù)元素只看成一個(gè)元素)。 例題(P9-10例4、例5) 說明:連續(xù)的(用不等式表示的)實(shí)數(shù)集合可以用數(shù)軸上的一段封閉曲線來表示。 問題:在上圖中我們除了研究集合A與B的并集外,它們的公共部分(即問號部分)還應(yīng)是我們所關(guān)心的,我們稱其為集合A與B的交集。 2. 交集 一般地,由屬于集合A且屬于集合B的元素所組成的集合,叫做集合A與B的交集(intersection)。 記作:A∩B 讀作:“A交B” 即: A∩B={x|∈A,且x∈B} 交集的Venn圖表示 說明:兩個(gè)集合求交集,結(jié)果還是一個(gè)集合,是由集合A與B的公共元素組成的集合。 例題(P9-10例6、例7) 拓展:求下列各圖中集合A與B的并集與交集 A B A(B) A B B A B A 說明:當(dāng)兩個(gè)集合沒有公共元素時(shí),兩個(gè)集合的交集是空集,而不能說兩個(gè)集合沒有交集 3. 求集合的并、交是集合間的基本運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果仍然還是集合,區(qū)分交集與并集的關(guān)鍵是“且”與“或”,在處理有關(guān)交集與并集的問題時(shí),常常從這兩個(gè)字眼出發(fā)去揭示、挖掘題設(shè)條件,結(jié)合Venn圖或數(shù)軸進(jìn)而用集合語言表達(dá),增強(qiáng)數(shù)形結(jié)合的思想方法。 4. 集合基本運(yùn)算的一些結(jié)論: (A∩B)A,(A∩B)B,A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A A(A∪B),B(A∪B),A∪A=A,A∪=A,A∪B=B∪A 若A∩B=A,則AB,反之也成立 若A∪B=B,則AB,反之也成立 若x∈(A∩B),則x∈A且x∈B 若x∈(A∪B),則x∈A,或x∈B 三、課堂練習(xí) P11、1~3 四、作業(yè)布置:略 課題:1.3集合的基本運(yùn)算(二) 教學(xué)目的:(1)理解全集以及在給定集合中一個(gè)子集的補(bǔ)集的含義,會求給定子集的補(bǔ)集;(3)能用Venn圖表達(dá)集合的關(guān)系及運(yùn)算,體會直觀圖示對理解抽象概念的作用。 課 型:新授課 教學(xué)重點(diǎn):集合的全集、補(bǔ)集的概念; 教學(xué)難點(diǎn):集合的全集、補(bǔ)集以及求集合中元素個(gè)數(shù)問題。 教學(xué)過程: 一、 引入課題 問:我班全體同學(xué)有一部分參加了校運(yùn)動會,在這個(gè)問題需關(guān)注的集合有幾個(gè)? 二、新課教學(xué) 1. 全集、補(bǔ)集 全集:一般地,如果一個(gè)集合含有我們所研究問題中所涉及的所有元素,那么就稱這個(gè)集合為全集(Universe),通常記作U。 補(bǔ)集:對于全集U的一個(gè)子集A,由全集U中所有不屬于集合A的所有元素組成的集合稱為集合A相對于全集U的補(bǔ)集(plementary set),簡稱為集合A的補(bǔ)集, 記作:CUA 即:CUA={x|x∈U且x∈A} 補(bǔ)集的Venn圖表示 說明:補(bǔ)集的概念必須要有全集的限制 例題(P12例8、例9) 例10、設(shè)全集U={-1,1,a2-2a-3}, A={1, |b|-3}若:CUA={5}, 求a, b的值 2. 求集合的補(bǔ)集運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)果仍然還是集合,在處理有關(guān)交集與并集、補(bǔ)集的問題時(shí),常常從這兩個(gè)字眼出發(fā)去揭示、挖掘題設(shè)條件,結(jié)合Venn圖或數(shù)軸進(jìn)而用集合語言表達(dá),增強(qiáng)數(shù)形結(jié)合的思想方法。 3. 補(bǔ)集的結(jié)論: (CUA)∪A=U,(CUA)∩A= 4.元素個(gè)數(shù)問題: card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B) 例8、(1)開運(yùn)動會時(shí),高一某班共有28名同學(xué)參加比賽,有15人參加游泳比賽,有8人參加田徑比賽,有14人參加球類比賽,同時(shí)參加游泳和田徑比賽的有3人, 同時(shí)參加游泳和球類比賽的有3人,沒有人同時(shí)參加三項(xiàng)比賽,那么同時(shí)參加球類和田徑比賽的有幾人?只參加游泳一項(xiàng)比賽的有幾人? (2) 設(shè)S={1, 2, 3, 4, 5} , A∩B={2} , (CSA)∩B={4},(CSA)∩(CSB)={1, 5},求集合A和B。 三、 課堂練習(xí) P11、4 四、 作業(yè)布置;略 課題:1.2.1函數(shù)的概念(一) 教材分析:函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型.高中階段不僅把函數(shù)看成變量之間的依賴關(guān)系,同時(shí)還用集合與對應(yīng)的語言刻畫函數(shù),高中階段更注重函數(shù)模型化的思想. 教學(xué)目的:(1)通過豐富實(shí)例,進(jìn)一步體會函數(shù)是描述變量之間的依賴關(guān)系的重要數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)用集合與對應(yīng)的語言來刻畫函數(shù),體會對應(yīng)關(guān)系在刻畫函數(shù)概念中的作用; (2)了解構(gòu)成函數(shù)的要素; (3)會求一些簡單函數(shù)的定義域和值域; 教學(xué)重點(diǎn):理解函數(shù)的模型化思想,用合與對應(yīng)的語言來刻畫函數(shù); 教學(xué)難點(diǎn):符號“y=f(x)”的含義,及函數(shù)的定義 教學(xué)過程: 一、 引入課題 1. 復(fù)習(xí)初中所學(xué)函數(shù)的概念,強(qiáng)調(diào)函數(shù)的模型化思想; 2. 閱讀課本引例,體會函數(shù)是描述客觀事物變化規(guī)律的數(shù)學(xué)模型的思想: (1)炮彈的射高與時(shí)間的變化關(guān)系問題; (2)南極臭氧空洞面積與時(shí)間的變化關(guān)系問題; (3)“八五”計(jì)劃以來我國城鎮(zhèn)居民的恩格爾系數(shù)與時(shí)間的變化關(guān)系問題 備用實(shí)例: 我國2003年4月份非典疫情統(tǒng)計(jì): 日 期 22 23 24 25 26 27 28 29 30 新增確診病例數(shù) 106 105 89 103 113 126 98 152 101 3. 引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用集合與對應(yīng)的語言描述各個(gè)實(shí)例中兩個(gè)變量間的依賴關(guān)系; 4. 根據(jù)初中所學(xué)函數(shù)的概念,判斷各個(gè)實(shí)例中的兩個(gè)變量間的關(guān)系是否是函數(shù)關(guān)系. 二、 新課教學(xué) (一)函數(shù)的有關(guān)概念 1.函數(shù)的概念: 設(shè)A、B是非空的數(shù)集,如果按照某個(gè)確定的對應(yīng)關(guān)系f,使對于集合A中的任意一個(gè)數(shù)x,在集合B中都有唯一確定的數(shù)f(x)和它對應(yīng),那么就稱f:A→B為從集合A到集合B的一個(gè)函數(shù)(function). 記作: y=f(x),x∈A. 其中,x叫做自變量,x的取值范圍A叫做函數(shù)的定義域(domain);與x的值相對應(yīng)的y值叫做函數(shù)值,函數(shù)值的集合{f(x)| x∈A }叫做函數(shù)的值域(range). 注意: “y=f(x)”是函數(shù)符號,可以用任意的字母表示,如“y=g(x)”; 函數(shù)符號“y=f(x)”中的f(x)表示與x對應(yīng)的函數(shù)值,一個(gè)數(shù),而不是f乘x. 2. 構(gòu)成函數(shù)的三要素: 定義域、對應(yīng)關(guān)系和值域 3.一次函數(shù)、二次函數(shù)、反比例函數(shù)的定義域和值域討論 (由學(xué)生完成,師生共同分析講評) (二)典型例題 1.求函數(shù)定義域 課本P20例1 解:(略) 說明: 函數(shù)的定義域通常由問題的實(shí)際背景確定,如果課前三個(gè)實(shí)例; 如果只給出解析式y(tǒng)=f(x),而沒有指明它的定義域,則函數(shù)的定義域即是指能使這個(gè)式子有意義的實(shí)數(shù)的集合; 函數(shù)的定義域、值域要寫成集合或區(qū)間的形式. 鞏固練習(xí):課本P22第1題 2.判斷兩個(gè)函數(shù)是否為同一函數(shù) 課本P21例2 解:(略) 說明: 構(gòu)成函數(shù)三個(gè)要素是定義域、對應(yīng)關(guān)系和值域.由于值域是由定義域和對應(yīng)關(guān)系決定的,所以,如果兩個(gè)函數(shù)的定義域和對應(yīng)關(guān)系完全一致,即稱這兩個(gè)函數(shù)相等(或?yàn)橥缓瘮?shù)) 兩個(gè)函數(shù)相等當(dāng)且僅當(dāng)它們的定義域和對應(yīng)關(guān)系完全一致,而與表示自變量和函數(shù)值的字母無關(guān)。 鞏固練習(xí): 課本P22第2題 判斷下列函數(shù)f(x)與g(x)是否表示同一個(gè)函數(shù),說明理由? (1)f ( x ) = (x -1) 0;g ( x ) = 1 (2)f ( x ) = x; g ( x ) = (3)f ( x ) = x 2;f ( x ) = (x + 1) 2 (4)f ( x ) = | x | ;g ( x ) = (三)課堂練習(xí) 求下列函數(shù)的定義域 (1) (2) (3) (4) 三、 歸納小結(jié),強(qiáng)化思想 從具體實(shí)例引入了函數(shù)的的概念,用集合與對應(yīng)的語言描述了函數(shù)的定義及其相關(guān)概念,介紹了求函數(shù)定義域和判斷同一函數(shù)的典型題目。 四、 作業(yè)布置 課題:1.2.1函數(shù)的概念(二) 教材分析:函數(shù)是描述客觀世界變化規(guī)律的重要數(shù)學(xué)模型.高中階段不僅把函數(shù)看成變量之間的依賴關(guān)系,同時(shí)還用集合與對應(yīng)的語言刻畫函數(shù),高中階段更注重函數(shù)模型化的思想. 教學(xué)目的:(1)通過豐富實(shí)例,進(jìn)一步體會函數(shù)是描述變量之間的依賴關(guān)系的重要數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)用集合與對應(yīng)的語言來刻畫函數(shù),體會對應(yīng)關(guān)系在刻畫函數(shù)概念中的作用; (2)了解構(gòu)成函數(shù)的要素; (3)會求一些簡單函數(shù)的定義域和值域; (4)能夠正確使用“區(qū)間”的符號表示某些函數(shù)的定義域; 教學(xué)重點(diǎn):區(qū)間的概念,求函數(shù)的定義域和值域 教學(xué)難點(diǎn):符號“y=f(x)”的含義,函數(shù)定義域和值域的區(qū)間表示; 教學(xué)過程: 一、 復(fù)習(xí) 1. 函數(shù)的概念 2. 函數(shù)的三要素 3. 定義域、值域 4. 同一函數(shù)的判斷依據(jù) 二、 新課教學(xué) 1.區(qū)間的概念 在研究函數(shù)時(shí),常常用到區(qū)間的概念,它是數(shù)學(xué)中常用的述語和符號. 設(shè)a,b∈R ,且a- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 第一章集合與函數(shù)的概念 2019 2020 新人 高中數(shù)學(xué) 必修 第一章 集合 函數(shù) 概念 優(yōu)秀 教案 教學(xué) 設(shè)計(jì)
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