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高一必修一集合教案完整版精心整理.doc

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必修一第一章预习教案(第1次) 1.1集合 1.1.1 集合的含义及其表示 教 教学目标:(1)初步理解集合的概念,知道常用数集及其记法; (2)初步了解“属于”关系的意义; (3)初步了解有限集、无限集、空集的意义; 教学重点:集合的含义与表示方法; 教学难点:运用集合的两种常用表示方法——列举法与描述法,正确表示一些简单的集合。 教学过程: 一、问题引入: 我家有爸爸、妈妈和我; 我来泉州市第九中学; 五中高一(1)班; 我国的直辖市。 分析、归纳上述各个实例的共同特征,归纳出集合的含义。 二、建构数学: 1.集合的概念:一般地,一定范围内某些确定的、不同的对象的全体构成一个集合(set)。集合常用大写的拉丁字母来表示,如集合A、集合B…… 集合中的每一个对象称为该集合的元素(element),简称元。集合的元素常用小写的拉丁字母来表示。如a、b、c、p、q…… 指出下列对象是否构成集合,如果是,指出该集合的元素。 (1)我国的直辖市; (2)五中高一(1)班全体学生;(3)较大的数 (4)young 中的字母; (5)大于的数; (6)小于的正数。 2.关于集合的元素的特征 (1)确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立。 (2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素。 (3)无序性:一般不考虑元素之间的顺序,但在表示数列之类的特殊集合时,通常按照习惯的由小到大的数轴顺序书写。 3.集合元素与集合的关系用“属于”和“不属于”表示; (1)如果是集合的元素,就说属于,记作∈ (2)如果不是集合的元素,就说不属于,记作 (“∈”的开口方向,不能把a∈A颠倒过来写) 4.有限集、无限集和空集的概念: 5.常用数集的记法:(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合记作N, (2)正整数集:非负整数集内排除0的集记作N*或N+ (3)整数集:全体整数的集合记作Z , (4)有理数集:全体有理数的集合记作Q , (5)实数集:全体实数的集合记作R 注:(1)自然数集与非负整数集是相同的,也就是说,自然数集包括数0 (2)非负整数集内排除0的集记作N*或N+。 6.集合的表示方法:集合的表示方法,常用的有列举法和描述法 (1)列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内。如:{1,2,3,4,5},{x2,3x+2,5y3-x,x2+y2},…;各元素之间用逗号分开。 (2)描述法:把集合中的所有元素都具有的性质(满足的条件)表示出来,写成的形式。 (3)韦恩(Venn)图示意 7.两个集合相等:如果两个集合所含的元素完全相同,则称这两个集合相等。 三、数学运用: 1.例题: 例1.用列举法和描述法表示方程的解集。 例2.下列各式中错误的是 ( ) (1){奇数}= (2) (3) (4) 例3.求不等式的解集 例4.求方程的所有实数解的集合。 例5.已知,且,求的值 例6.已知集合,若集合A中至多有一个元素,求实数的取值范围. 2.练习: (1)请各举一例有限集、无限集、空集 (2)用列举法表示下列集合: ① 是15的正约数} ② ③ ④ *⑤ (3)用描述法表示下列集合: ①; ② 课堂练习: 1. 下列说法正确的是                     (    ) A.,是两个集合 B.中有两个元素 C.是有限集    D.是空集 2.将集合用列举法表示正确的是      (    ) A.  B. C.   D. 3.给出下列4个关系式:其中正确的个数是(  ) A.1个   B.2个   C.3个   D.4个 4.方程组的解集用列举法表示为____________. 5.已知集合A=则在实数范围内不能取哪些值___________. 6.(创新题)已知集合中的三个元素是的三边长,那么一定不是                               (     )  A.锐角三角形    B.直角三角形    C.钝角三角形   D.等腰三角形 五、回顾小结: 1.集合的有关概念 2.集合的表示方法 3.常用数集的记法 课后作业: 一、选择题 1.下列元素与集合的关系中正确的是( ) A. B.2Î{xÎR|x≥} C.|-3|ÏN* D.-3.2ÏQ 2.给出下列四个命题: (1)很小的实数可以构成集合; (2)集合{y|y=x2-1}与集合{(x,y)|y=x2-1}是同一个集合; (3)1,,,,0.5这些数字组成的集合有5个元素; (4)集合{(x,y)|xy≤0,x,yÎR}是指第二象限或第四象限内的点的集合. 以上命题中,正确命题的个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.3 3.下列集合中表示同一集合的是( ) A.M={(3,2)},N={(2,3)} B.M={3,2},N={(2,3)} C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1} D.M={1,2},N={2,1} 4.已知xÎN,则方程的解集为( ) A.{x|x=-2} B. {x|x=1或x=-2} C. {x|x=1} D.Æ 5.已知集合M={mÎN|8-mÎN},则集合M中元素个数是( ) A.6 B.7 C.8 D.9 二、填空题 6.用符号“Δ或“Ï”填空: 0_______N,______N,______N. 7.用列举法表示A={y|y=x2+1,-2≤x≤2,xÎZ}为_______________. 8.用描述法表示集合“方程x2-2x+3=0的解集”为_____________. 9.集合{x|x>3}与集合{t|t>3}是否表示同一集合?________ 10.已知集合P={x|2<x<a,xÎN},已知集合P中恰有3个元素,则整数a=_________. 三、解答题 11.已知集合A={0,1,2},集合B={x|x=ab,aÎA,bÎA}. (1)用列举法写出集合B; (2)判断集合B的元素和集合A的关系. 12.已知集合{1,a,b}与{-1,-b,1}是同一集合,求实数a、b的值. 13.(探究题)下面三个集合:①,②,③ (1)它们是不是相同的集合? (2)试用文字语言叙述各集合的含义. 必修一第一章预习教案(第2次) 1.1集合 1.1.2集合间的基本关系 【学习目标】 1.理解集合之间的包含与相等的含义,能识别给定集合的子集; 2.在具体情境中,了解全集与空集的含义. 【预习指导】 1.集合间有几种基本关系? 2.集合的基本关系分别用哪些符号表示?怎样用Venn图来表示? 3.什么叫空集?它有什么特殊规定? 4.集合之间关系的性质有哪些? 【自主尝试】 1.判断下列集合的关系 ① ② 2.判断正误 ① 是空集 ② 的子集的个数为1 【课堂探究】 一、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. 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. 4.. 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? (或 ),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: A B 问题2 ① ② ③ ④ 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,如果且,则 与的大小关系如何? 用子集的观点,仿照上面的结论在什么条件下A=B 问题3 若,则集合A与B一定相等吗? 若,则可能有A=B,也可能.当 ,且时,我们如何进行数学解释? 如果 ,但存在元素且 ,则 称集合A是集合B的真子集. A B(或B A) A = B A B 问题4:(1) (2) 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,且,那么 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: ◆ 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。 ,{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} 【典型例题】: 1.写出下列各集合的子集及其个数   2.设集合,,若MN,求的取值范围. 3.已知含有3个元素的集合,,若A=B,求的值. 4.已知集合,,且,求实数m的取值范围. 【课堂练习】: 1.下列各式中错误的个数为( ) ① ② ③ ④ A 1 B 2 C 3 D 4 2.集合若AB,则的取值范围是___. 3.已知集合,若BA,则实数所构成的集合M=__________. 4.若集合为空集,则实数的取值范围是_______. 课外作业: 一、选择题 1.已知,给定下列关系:①,②M ③④  其中正确的是 ( ) A①②       B④       C③       D①②④ 2.若,集合,则A,B的关系为(  ) A A=B    B AB    C AB     D BA 3.若C,且A中含有两个元素,则满足上述条件的集合A可能为(   ). A      B      C       D   4.满足的集合M共有(   ) A6个    B7个     C8个     D9个二、填空题 5.已知,则集合A,B,C之间的关系为_________ 6.已知集合若BA,则实数的值为__. 7.已知集合,则实数的取值集合为______. 8.集合,集合,则A与B的关系为____________. 9.已知A=,,集合A与集合B的关系为_________. 三.解答题 10.写出满足的所有集合A. 11.已知集合,求的值. 12.已知,,求实数的取值范围. 参考答案 【自主尝试】 A=B AB 典型例题: 1. ,1个; ,2个; ,4个; ,8个 2. 3.∵ ∴得,=1③ 4.①若, ②若,解得 综上的范围为。 【课堂练习】: 1.A 2. 3. 4. 【课外作业】 一选择题 ADDB 二.填空题 5 .BAC 6. 0,1或 7. 8. A=B 9. 三.解答题 10. 11. 12.①若, ②若,, 综上 必修一第一章预习教案(第3次) 1.1集合 1.1.3集合的基本运算 教学目的:(1)理解两个集合的并集与交集的的含义,会求两个简单集合的并集与交集; (2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集; (3)能用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用。 教学重点:集合的交集与并集、补集的概念; 教学难点:集合的交集与并集、补集“是什么”,“为什么”,“怎样做”; 【知识点】 1. 并集 一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集(Union) 记作:A∪B 读作:“A并B” 即: A∪B={x|x∈A,或x∈B} Venn图表示: A∪B A B A ? 说明:两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有元素组成的集合(重复元素只看成一个元素)。 说明:连续的(用不等式表示的)实数集合可以用数轴上的一段封闭曲线来表示。 问题:在上图中我们除了研究集合A与B的并集外,它们的公共部分(即问号部分)还应是我们所关心的,我们称其为集合A与B的交集。 2. 交集 一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B的交集(intersection)。 记作:A∩B 读作:“A交B” 即: A∩B={x|∈A,且x∈B} 交集的Venn图表示 说明:两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A与B的公共元素组成的集合。 拓展:求下列各图中集合A与B的并集与交集 A B A(B) A B B A B A 说明:当两个集合没有公共元素时,两个集合的交集是空集,不能说两个集合没有交集 3. 补集 全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(Universe),通常记作U。 补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集(complementary set),简称为集合A的补集, 记作:CUA 即:CUA={x|x∈U且x∈A} 补集的Venn图表示 说明:补集的概念必须要有全集的限制 4. 求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法。 5. 集合基本运算的一些结论: A∩BA,A∩BB,A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A AA∪B,BA∪B,A∪A=A,A∪=A,A∪B=B∪A (CUA)∪A=U,(CUA)∩A= 若A∩B=A,则AB,反之也成立 若A∪B=B,则AB,反之也成立 A B -1 3 5 9 x 若x∈(A∩B),则x∈A且x∈B 若x∈(A∪B),则x∈A,或x∈B ¤例题精讲: 【例1】设集合. 解:在数轴上表示出集合A、B,如右图所示: , , 【例2】设,,求: (1); (2). 解:. (1)又,∴; (2)又, 得. ∴ . 【例3】已知集合,,且,求实数m的取值范围. -2 4 m x B A 4 m x 解:由,可得. 在数轴上表示集合A与集合B,如右图所示: 由图形可知,. 点评:研究不等式所表示的集合问题,常常由集合之间的关系,得到各端点之间的关系,特别要注意是否含端点的问题. 【例4】已知全集,,,求,,, ,并比较它们的关系. 解:由,则. 由,则 由,, 则, . 由计算结果可以知道,, . 点评:可用Venn图研究与 ,在理解的基础记住此结论,有助于今后迅速解决一些集合问题. 【自主尝试】 1.设全集,集合,求,,. 2.设全集,求,,. 3.设全集,求,,. 【典型例题】 1.已知全集,A,B是U的两个子集,且满足,,求集合A,B. 2.设集合,若,求实数的取值集合. 3. 已知 ① 若,求实数的取值范围; ② 若,求实数的取值范围; ③ 若,求实数的取值范围. 4.已知全集若,求实数的值. 【课堂练习】 1.已知全集,则(   ) A     B    C     D  2.集合,则满足条件的实数的值为 (   ) A 1或0    B 1,0,或2    C 0,2或-2  D 1或2 3.若=     (   ) A    B    C     D  4.设集合       (    ) A   B   C   D 【课外作业】 一、选择题 1.设集合则是 ( ) A B M C Z D 2.下列关系中完全正确的是                    (  ) A          B    C         D  3.已知集合,则是     (  ) A M    B     C      D  4.若集合A,B,C满足,则A与C之间的关系一定是(   ) A AC    B CA    C    D  5.设全集,若,则这样的集合P共有( ) A 5个    B 6个     C 7个      D8个 二、填空题 6.满足条件的所有集合A的个数是__________. 7.若集合,满足则实数=_______. 8.集合,则集合B=_____. 9.已知,则________________. 10.对于集合A,B,定义,A⊙B=, 设集合,则M⊙N=__________. 三、解答题 11.已知全集,集合 (1)求, (2)写出集合的所有子集. 12.已知全集U=R,集合,且,求实数的取值范围 13.设集合,且求. 1.1.3集合的基本运算(加强训练) 【典型例题】 1.已知集合,若,求的值. 2.已知集合,若,求的取值范围. 3.已知集合若,求的取值集合. 4.有54名学生,其中会打篮球的有36人,会打排球的人数比会打篮球的多4人,另外这两种球都不会的人数是都会的人数的四分之一还少1,问两种球都会打的有多少人. 【课堂练习】 1.设集合,则   (  ) A      B      C    D  2.设U为全集,集合则             (   ) A   B   C   D  3.已知集合,则集合是   (  ) A    B     C     D  4.设,则___________. 5.已知全集_______. 【达标检测】 一、选择题 1.满足的所有集合A的个数         (    ) A 3       B 4      C 5      D 6 2.已知集合,则  (  ) A B C D 3.设集合,则的取值范围是( ) A B C D 4.第二十届奥运会于2008年8月8日在北京举行,若集合, ,则下列关系正确的是  (  ) A      B      C    D  5.对于非空集合M和N,定义M与N的差,那么 M-(M-N)总等于                        (  ) A N     B M      C      D  二.填空题 6.设集合,则_______. 7.设,则____. 8.全集U=R,集合,则的包含关系是__. 9.设全集,,则______________. 10.已知集合,则=___. 三.解答题 11.已知, ①.若,求的值. ②.若,求的值. 12.设U=R,M={},N={},求. 13.设集合,求,. 1.1.3集合的基本运算 【自主尝试】 1. 2. 3. 【典型例题】 由Venn图可得, 提示:,∵ ∴ 3.①; ②; ③ ,或, 【课堂练习】 1-4:ACAA 【达标检测】 选择题 1-5:ACACD 填空题 6. 8 7. 2 8. 9. 10. 三.解答题∵ 11.(1)∵ ∴ (2) ∵ ∴ ∴的所有子集是: 12.①当时,,∴不合题意; ②当时,,∴不合题意; ③当时,符合题意 所以实数取值范围是 13. ∵,∴是方程和的解, 代入可得,∴ , 1.1.3集合的基本运算(加强训练) 【课堂探究】 1. 若,,不合题意 ,,或 2. ①若, ②若, 综上:或 3. 提示:,因为所以, 4. 设54名同学组成的集合为U,会打篮球的同学组成的集合为A,会打排球的同学组成的集合为B,这两种球都会打的同学的集合为X,设X中元素个数为,,由图得: ,解得,所以两种球都会打的有28人。 【课堂练习】 1-3:BDD 4. ,5. 【达标检测】 一、选择题 1-5:BDADC 二.填空题 6. 7. 8. 9. 10. R 三.解答题 11. (1)因为 所以A=B=所以得 (2)因为,所以,又因为, 无解,所以不存在实数使。 12. , 13. 当时,, 当时, ,, 当时, ,,; 当时,,,
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