高中集合教案
發(fā)表時間:2020-02-19集合的基本運算(全集、補集)導(dǎo)學(xué)案。
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1.1.3集合的基本運算(全集、補集)導(dǎo)學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo):了解全集、補集的概念及其性質(zhì),并會計算一些簡單集合的補集。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容:
⒈如果所要研究的集合________________________________,那么稱這個給定的集合為全集,記作_____.
⒉如果A是全集U的一個子集,由_______________________________構(gòu)成的集合,叫做A在U中的補集,記作________,讀作_________.
⒊A∪CUA=_______,A∩CUA=________,CU(CUA)=_______
三.提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有那些疑惑,請?zhí)钤谙旅娴谋砀裰?br>
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、了解全集的意義,理解補集的概念.
2、能用韋恩圖表達(dá)集合的關(guān)系及運算,體會直觀圖示對理解抽象概念的作用
3、進(jìn)一步體會數(shù)學(xué)語言的簡潔性與明確性,發(fā)展運用數(shù)學(xué)語言交流問題的能力。
學(xué)習(xí)重難點:會求兩個集合的交集與并集。
二、自主學(xué)習(xí)
⒈設(shè)全集U={0,1,2,3,4},集合A={0,1,2,3},集合B={2,3,4},則(CUA)∪(CUB)=()
A.{0}B.{0,1}C.{0,1,4}D.{0,1,2,3,4}
⒉已知集合I={0,-1,-2,-3,-4},集合M={0,-1,-2},N={0,-3,-4},則M∩(CIN)=()
A.{0}B.{-3,-4}C.{-1,-2}D.
⒊已知全集為U,M、N是U的非空子集,若MN,則CUM與CUN的關(guān)系是_____________________.
三、合作探究:思考全集與補集的性質(zhì)有哪些?
四、精講精練
例⒈設(shè)U={2,4,3-2},P={2,2+2-},CUP={-1},求.
解:
變式訓(xùn)練一:已知A={0,2,4,6},CSA={-1,-3,1,3},CSB={-1,0,2},用列舉法寫出集合B.
解:
例⒉設(shè)全集U=R,A={x|3m-1<x<2m},B={x|-1<x<3},BCUA,求m的取值范圍.
解:
變式訓(xùn)練二:設(shè)全集U={1,2,3,4},且A={x|x2-mx+n=0,x∈U},若CUA={2,3},求m,n的值.
三、課后練習(xí)與提高
1、選擇題
(1)已知CZA={x∈Z|x>5},CZB={x∈Z|x>2},則有()
A.ABB.BAC.A=BD.以上都不對
(2)設(shè),,,則=()
A.B.
C.D.
(3)設(shè)全集U={2,3,2+2-3},A={|+1|,2},CUA={5},則的值為()
A.2或-4B.2C.-3或1D.4
2、填空題
(4)設(shè)U=R,A={},CUA={x|x>4或x<3},則=________,=_________.
(5)設(shè)U=R,A={x|x2-x-2=0},B={x||x|=y+1,y∈A},則CUB=______________.
3、解答題
(6)已知全集S={不大于20的質(zhì)數(shù)},A、B是S的兩個子集,且滿足A∩(CSB)={3,5},(CSA)∩B={7,19},(CSA)∩(CSB)={2,17},求集合A和集合B.JAB88.coM
相關(guān)閱讀
子集、全集、補集
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1.2子集、全集、補集(1)
教學(xué)目標(biāo):
1.使學(xué)生進(jìn)一步理解集合的含義,了解集合之間的包含關(guān)系,理解掌握子集的概念;
2.理解子集、真子集的概念和意義;
3.了解兩個集合之間的相等關(guān)系,能準(zhǔn)確地判定兩個集合之間的包含關(guān)系.
教學(xué)重點:
子集含義及表示方法;
教學(xué)難點:
子集關(guān)系的判定.
教學(xué)過程:
一、問題情境
1.情境.
將下列用描述法表示的集合改為用列舉法表示:
A={x|x2≤0},B={x|x=(-1)n+(-1)n+1,nZ};
C={x|x2-x-2=0},D={x|-1≤x≤2,xZ}
2.問題.
集合A與B有什么關(guān)系?
集合C與D有什么關(guān)系?
二、學(xué)生活動
1.列舉出與C與D之間具有相類似關(guān)系的兩個集合;
2.總結(jié)出子集的定義;
3.分析、概括兩集合相等和真包含的關(guān)系的判定.
三、數(shù)學(xué)建構(gòu)
1.子集的含義:一般地,如果集合A的任一個元素都是集合B的元素,(即
若a∈A則a∈B),則稱集合A為集合B的子集,記為AB或BA.讀作集合A包含于集合B或集合B包含集合A.
用數(shù)學(xué)符號表示為:若a∈A都有a∈B,則有AB或BA.
(1)注意子集的符號與元素與集合之間的關(guān)系符號的區(qū)別:
元素與集合的關(guān)系及符號表示:屬于∈,不屬于;
集合與集合的關(guān)系及符號表示:包含于.
(2)注意關(guān)于子集的一個規(guī)定:規(guī)定空集是任何集合的子集.理解規(guī)定
的合理性.
(3)思考:AB和BA能否同時成立?
(4)集合A與A之間是否有子集關(guān)系?
2.真子集的定義:
(1)AB包含兩層含義:即A=B或A是B的真子集.
(2)真子集的wenn圖表示
(3)A=B的判定
(4)A是B的真子集的判定
四、數(shù)學(xué)運用
例1(1)寫出集合{a,b}的所有子集;
(2)寫出集合{1,2,3}的所有子集;
{1,3}{1,2,3},{3}{1,2,3},
小結(jié):對于一個有限集而言,寫出它的子集時,每一個元素都有且只有兩種可能:取到或沒取到.故當(dāng)集合的元素為n個時,子集的個數(shù)為2n.
例2寫出N,Z,Q,R的包含關(guān)系,并用Venn圖表示.
例3設(shè)集合A={-1,1},集合B={x|x2-2ax+b=0},若B≠,BA,求a,b的值.
小結(jié):集合中的分類討論.
練習(xí):1.用適當(dāng)?shù)姆柼羁眨?br>
(1)a_{a};(2)d_{a,b,c};
(3){a}_{a,b,c};(4){a,b}_{b,a};
(5){3,5}_{1,3,5,7};(6){2,4,6,8}_{2,8};
(7)_{1,2,3},(8){x|-1<x<4}__{x|x-5<0}
2.寫出滿足條件{a}M{a,b,c,d}的集合M.
3.已知集合P={x|x2+x-6=0},集合Q={x|ax+1=0},滿足QP,求a所取的一切值.
4.已知集合A={x|x=k+,kZ},集合B={x|x=+1,kZ},集合C={x|x=,kZ},試判斷集合A、B、C的關(guān)系.
五、回顧小結(jié)
1.子集、真子集及對概念的理解;
2.會用Venn圖示及數(shù)軸來解決集合問題.
六、作業(yè)
教材P10-1,2,5.
全集與補集
§3.1全集與補集
課程學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、理解全集和補集的含義,會求給定子集的補集,感受集合作為一種語言,在表示數(shù)學(xué)內(nèi)容時的簡潔和準(zhǔn)確,進(jìn)一步提高類比的能力。
2、通過觀察和類比,借助Venn圖理解集合的基本運算,體會直觀圖對理解抽象概念的作用,培養(yǎng)數(shù)形結(jié)合的思想。
課程導(dǎo)學(xué)建議:
1、本課時建議采用“教師主講式”。
2、學(xué)習(xí)的重點是“補集的含義”及在數(shù)軸、Venn圖中補集的表示。
知識體系梳理
學(xué)習(xí)情境建構(gòu)
有人請客,7個客人到了4個,主人焦急地說:“該來的不來?!鳖D時氣走了2個,主人遺憾地嘆息:“不該走的又走了。”又氣走一個,主要更遺憾了,自言自語地說:“我又不是說他。”這么一來,剩下的這位臉皮再厚,也呆不下去了。請問客人們?yōu)槭裁瓷鷼猓?br> 讀記教材交流:
問題1:什么是全集?全集是實數(shù)集R嗎?
問題2:什么叫補集?它該怎樣表示?
問題3:補集如何用符號和圖形表示?
問題4:補集有什么運算性質(zhì)?
基礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流:
問題1:設(shè)集合U={1,2,3,4,5},A={1,2,4},B={2},則A∩CB等于:()
A、{1,2,3,4,5}B、{1,4}C、{1,2,4}D、{3,5}
問題2:已知集合A={x|3≤x8},則CA=________
問題3:設(shè)全集U={x|x是三角形},A={x|x是銳角三角形},B={x|x是鈍角三角形},求A∩B,C(A∪B)。
問題4:請回答“學(xué)習(xí)情境建構(gòu)”中的問題。
能力提升:分類討論思想在集合中的應(yīng)用
例:(12分)(1)若集合P={x|x2+x-6=0},S={x|ax+1=0},且SP,求由a的可取值組成的集合;
(2)若集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且BA,求由m的可取值組成的集合.
【答題模板】
解:(1)P={-3,2}.當(dāng)a=0時,S=,滿足SP;[2分]
當(dāng)a≠0時,方程ax+1=0的解為x=-1a,
為滿足SP可使-1a=-3或-1a=2,
即a=13或a=-12.[4分]
故所求集合為{0,13,-12}.[6分]
(2)當(dāng)m+12m-1,即m2時,B=,滿足BA;[8分]
若B≠,且滿足BA,如圖所示,
則m+1≤2m-1,m+1≥-2,2m-1≤5,即m≥2,m≥-3,m≤3,
∴2≤m≤3.[10分]
故m2或2≤m≤3,
即所求集合為{m|m≤3}.[12分]
易錯點剖析:在解決兩個數(shù)集關(guān)系問題時,避免出錯的一個有效手段即是合理運用數(shù)軸幫助分析與求解,另外,在解含有參數(shù)的不等式(或方程)時,要對參數(shù)進(jìn)行討論,分類時要遵循“不重不漏”的分類原則,然后對于每一類情況都要給出問題的解答
(1)容易忽略a=0時,S=這種情況.
(2)想當(dāng)然認(rèn)為m+12m-1忽略“”或“=”兩種情況.
能力技能交流:
[問題1]已知全集U={x|x≤4},集合A={x|—2x3},集合B={x|—3≤x≤2},求A∩B,CA,CB。
[方法指導(dǎo)]區(qū)間型集合的運算一般借助數(shù)軸,把各集合在數(shù)軸上標(biāo)出,然后求解。
[拓展問題]在問題1的已知條件下,求(CA)∪B,A∩(CB),(CA)∪(CB)。
由問題1及其拓展你能得出什么結(jié)論?
[問題2]若設(shè)全集U={1,2,3,4,5},A={1,2,5},B={2,4,5},請計算集合CA,CB,A∪B,A∩B。
[方法指導(dǎo)]由交、并、補集的定義求出各集合中的元素。
[拓展問題1]根據(jù)問題2,試計算(CA)∪(CB)與C(A∩B),(CA)∩(CB)與C(A∪B),并由此猜測一個一般性的結(jié)論。
[拓展問題2]請用Venn圖證明拓展問題1中得到的結(jié)論。
由問題2及其拓展能得出什么結(jié)論?
[問題3]設(shè)全集為U,集合={1,3,x},B={1,x2}若(CA)∩B={9},求x的值。
[方法指導(dǎo)]由(CA)∩B={9},得出9滿足的條件進(jìn)而得到x的值,化簡A、B得到A∩B。
[拓展問題]在問題3的條件下,若滿足(CB)∪B=A,求CB。
由問題3及其拓展能得到什么結(jié)論?
方法歸納交流:
1、在解決有關(guān)集合題目時,關(guān)鍵是準(zhǔn)確理解題目中符合語言的含義,善于將其轉(zhuǎn)化為文字語言。
2、集合的運算可以用Venn圖幫助思考,實數(shù)集合的交集、并集運算可在數(shù)軸上表示,注意運用數(shù)形結(jié)合思想。
3、對于給出集合是否為空集,集合中的元素個數(shù)是否確定,都是常見的討論點,解題時要有分類討論的意識。
課程達(dá)標(biāo)檢測:
1、第三十屆夏季奧林匹克運動會將于2012年在倫敦舉行,若集合A={參加倫敦奧運會比賽的運動員},集合B={參加倫敦奧運會比賽的男運動員},集合C={參加倫敦奧運會比賽的女運動員},則下列關(guān)系正確的是:()
A、ABB、BCC、A∩B=CD、B∪C=A
2、集合M={1,2,3},N={—1,5,6,7},則M∪N=_________,M∩N=________
3、設(shè)A={x|—2x≤2},B={x|1≤x3},求A∪B,A∩B。
4、(2011杭州模擬)設(shè)P、Q為兩個非空集合,定義集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q}.若P={0,2,5},Q={1,2,6},則P+Q中元素的個數(shù)是()
A.9B.8C.7D.6
5、(2010北京)集合P={x∈Z|0≤x3},M={x∈Z|x2≤9},則P∩M等于()
A.{1,2}B.{0,1,2}C.{1,2,3}D.{0,1,2,3}
子集、全集、補集(2)
1.2子集、全集、補集(2)
教學(xué)目標(biāo):
1.使學(xué)生進(jìn)一步理解集合及子集的意義,了解全集、補集的概念;
2.能在給定的全集及其一個子集的基礎(chǔ)上,求該子集的補集;
3.培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識將日常問題數(shù)學(xué)化,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納等能力.
教學(xué)重點:
補集的含義及求法.
教學(xué)重點:
補集性質(zhì)的理解.
教學(xué)過程:
一、問題情境
1.情境.
(1)復(fù)習(xí)子集的概念;
(2)說出集合{1,2,3}的所有子集.
2.問題.
相對于集合{1,2,3}而言,集合{1}與集合{2,3}有何關(guān)系呢?
二、學(xué)生活動
1.分析、歸納出全集與補集的概念;
2.列舉生活中全集與補集的實例.
三、數(shù)學(xué)建構(gòu)
1.補集的概念:設(shè)AS,由S中不屬于A的所有元素組成的集合稱為S的子集A的補集,記為A(讀作“A在S中的補集”),即A={x|x∈S,且xA},A可用右圖表示.
2.全集的含義:如果集合S包含我們研究的各個集合,這時S可以看作一個全集,全集通常記作U.
3.常用數(shù)集的記法:自然數(shù)集N,正整數(shù)集N*,整數(shù)集Z,有理數(shù)集Q,實數(shù)集R.則無理數(shù)集可表示為Q.
四、數(shù)學(xué)運用
1.例題.
例1已知全集S=Z,集合A={x|x=2k,kZ},B={x|x=2k+1,kZ},分別寫出集合A,B的補集SA和SB.
例2不等式組2x-1>13x-6≤0的解集為A,S=R,試求A及A,并把它們表示在數(shù)軸上.
例3已知全集S={1,2,3,4,5},A={x∈S|x2-5qx+4=0}.
(1)若A=S,求q的取值范圍;
(2)若A中有四個元素,求A和q的值;
(3)若A中僅有兩個元素,求A和q的值.
2.練習(xí):
(1)A在S中的補集等于什么?即(A)=.
(2)若S=Z,A={x|x=2k,k∈Z},B={x|x=2k+1,k∈Z},則A=,B=.
(3)=,S=.
五、回顧小結(jié)
1.全集與補集的概念;
2.任一集合對于全集而言,其任意子集與其補集一一對應(yīng).
六、作業(yè)
教材第10頁習(xí)題3,4.
1.2子集、全集、補集
1.2子集、全集、補集
教學(xué)目的:通過本小節(jié)的學(xué)習(xí),使學(xué)生達(dá)到以下要求:
(1)了解集合的包含、相等關(guān)系的意義;(2)理解子集、真子集的概念;
(3)理解補集的概念;(4)了解全集的意義.
教學(xué)重點與難點:本小節(jié)的重點是子集、補集的概念,難點是弄清元素與子集、屬于與包含之間的區(qū)別。
教學(xué)過程:
第一課時
一提出問題:現(xiàn)在開始研究集合與集合之間的關(guān)系.
存在著兩種關(guān)系:“包含”與“相等”兩種關(guān)系.
二“包含”關(guān)系—子集
1.實例:A={1,2,3}B={1,2,3,4,5}引導(dǎo)觀察.
結(jié)論:對于兩個集合A和B,如果集合A的任何一個元素都是集合B的元素,
則說:集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,記作AB(或BA)
也說:集合A是集合B的子集.
2.反之:集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,記作AB(或BA)
注意:也可寫成;也可寫成;也可寫成;也可寫成。
3.規(guī)定:空集是任何集合的子集.φA
三“相等”關(guān)系
1.實例:設(shè)A={x|x2-1=0}B={-1,1}“元素相同”
結(jié)論:對于兩個集合A與B,如果集合A的任何一個元素都是集合B的元素,同時,集合B的任何一個元素都是集合A的元素,我們就說集合A等于集合B,即:A=B
2.①任何一個集合是它本身的子集。AA
②真子集:如果AB,且AB那就說集合A是集合B的真子集,記作
③空集是任何非空集合的真子集。
④如果AB,BC,那么AC
證明:設(shè)x是A的任一元素,則xA
AB,xB又BCxC從而AC
同樣;如果AB,BC,那么AC
⑤如果AB同時BA那么A=B
四例題:
例一寫出集合{a,b}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.
例二解不等式x-32,并把結(jié)果用集合表示出來.
練習(xí)P9
例三已知,問集合M與集合P之間的關(guān)系是怎樣的?
例四已知集合M滿足
五小結(jié):子集、真子集的概念,等集的概念及其符號
幾個性質(zhì):AA
AB,BCAC
ABBAA=B
作業(yè):P10習(xí)題1.21,2,3