人教版必修一高一数学教案全套.pdf
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1、人教版高中数学必修1 精品教案(整套)课题:集合的含义与表示(1)课型:新授课教学目标:(1)了解集合、元素的概念,体会集合中元素的三个特征;(2)理解元素与集合的“属于”和“不属于”关系;(3)掌握常用数集及其记法;教学重点:掌握集合的基本概念;教学难点:元素与集合的关系;教学过程:一、引入课题军训前学校通知:8 月 15 日 8 点,高一年级在体育馆集合进行军训动员;试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定(是高一而不是高二、高三)对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念集合(宣布课题),即是一些研究对
2、象的总体。阅读课本 P2-P3内容二、新课教学(一)集合的有关概念1.集合理论创始人康托尔称集合为一些确定的、不同的东西的全体,人们能意识到这些东西,并且能判断一个给定的东西是否属于这个总体。2.一般地,我们把研究对象统称为元素(element),一些元素组成的总体叫集合(set),也简称 集。3.思考 1:判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由:(1)大于 3 小于 11 的偶数;(2)我国的小河流;(3)非负奇数;(4)方程210 x的解;(5)某校 2007 级新生;(6)血压很高的人;(7)著名的数学家;(8)平面直角坐标系内所有第三象限的点(9)全班成绩好的学生。对学生的解答予以
3、讨论、点评,进而讲解下面的问题。4.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:给定一个集合与集合里面元素的顺序无关。(4)集合相等:构成两个集合的元素完全一样。5.元素与集合的关系;(1)如果 a 是集合 A 的元素,就说 a属于(belong to)A,记作:aA(2)如果 a 不是集合A 的元素,就说a 不属于(not belong to)A,记作:a A
4、 例如,我们 A 表示“120 以内的所有质数”组成的集合,则有 3A 4 A,等等。6集合与元素的字母表示:集合通常用大写的拉丁字母A,B,C表示,集合的元素用小写的拉丁字母a,b,c,表示。常用的数集及记法:非负整数集(或自然数集),记作 N;正整数集,记作N*或 N+;整数集,记作Z;有理数集,记作Q;实数集,记作R;(二)例题讲解:例 1用“”或“”符号填空:(1)8 N;(2)0 N;(3)-3 Z;(4)2Q;(5)设 A 为所有亚洲国家组成的集合,则中国A,美国A,印度A,英国A。例 2 已知集合 P 的元素为21,33m mm,若 3P且-1 P,求实数 m 的值。(三)课堂练
5、习:课本 P5练习 1;归纳小结:本节课从实例入手,非常自然贴切地引出集合与集合的概念,并且结合实例对集合的概念作了说明,然后介绍了常用集合及其记法。作业 布置:1习题 1.1,第 1-2 题;2预习集合的表示方法。课后记:课题:集合的含义与表示(2)课型:新授课教学目标:(1)了解集合的表示方法;(2)能正确选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用;教学重点:掌握集合的表示方法;教学难点:选择恰当的表示方法;教学过程:一、复习回顾:集合和元素的定义;元素的三个特性;元素与集合的关系;常用的数集及表示。集合 1,2、(1,2)、(2,1)、
6、2,1 的元素分别是什么?有何关系二、新课教学(一)集合的表示方法我们可以用自然语言和图形语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合。(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来,并用花括号“”括起来表示集合的方法叫列举法。如:1,2,3,4,5,x2,3x+2,5y3-x,x2+y2,;说明:1集合中的元素具有无序性,所以用列举法表示集合时不必考虑元素的顺序。2各个元素之间要用逗号隔开;3元素不能重复;4集合中的元素可以数,点,代数式等;5 对于含有较多元素的集合,用列举法表示时,必须把元素间的规律显示清楚后方能用省略号,象 自 然 数 集 用 列 举
7、法 表 示 为1,2,3,4,5,.例 1(课本例 1)用列举法表示下列集合:(1)小于 10 的所有自然数组成的集合;(2)方程 x2=x 的所有实数根组成的集合;(3)由 1 到 20 以内的所有质数组成的集合;(4)方程组20;20.xyxy的解组成的集合。思考 2:(课本 P4 的思考题)得出描述法的定义:(2)描述法:把集合中的元素的公共属性描述出来,写在花括号 内。具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。一般格式:()xA p x如:x|x-32,(x,y)|y=x2+1,x直角三角形,;说
8、明:1课本 P5最后一段话;2描述法表示集合应注意集合的代表元素,如(x,y)|y=x2+3x+2 与 y|y=x2+3x+2 是不同的两个集合,只要不引起误解,集合的代表元素也可省略,例如:x整数,即代表整数集Z。辨析:这里的 已包含“所有”的意思,所以不必写 全体整数。下列写法 实数集,R 也是错误的。例 2(课本例2)试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)方程 x22=0 的所有实数根组成的集合;(2)由大于 10 小于 20 的所有整数组成的集合;(3)方程组3;1.xyxy的解。思考 3:(课本 P6思考)说明:列举法与描述法各有优点,应该根据具体问题确定采用哪种表示法,要注意,
9、一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法。(二)课堂练习:课本 P6练习 2;用适当的方法表示集合:大于0 的所有奇数 集合 Ax|43xZ,xN,则它的元素是。已知集合Ax|-3x3,xZ,B(x,y)|yx2+1,xA,则集合 B用列举法表示是归纳小结:本节课从实例入手,介绍了集合的常用表示方法,包括列举法、描述法。作业 布置:1习题 1.1,第 4 题;2课后预习集合间的基本关系.课后记:课题:集合间的基本关系课型:新授课教学目标:(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)了解空集的含义。教学重点:
10、子集与空集的概念;能利用Venn 图表达集合间的关系。教学难点:弄清楚属于与包含的关系。教学过程:一、复习回顾:1.提问:集合的两种表示方法?如何用适当的方法表示下列集合?(1)10 以内 3 的倍数;(2)1000 以内 3 的倍数2.用适当的符号填空:0 N;Q;-1.5 R。思考 1:类比实数的大小关系,如57,22,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?二、新课教学(一).子集、空集等概念的教学:比较下面几个例子,试发现两个集合之间的关系:(1)1,2,3A,1,2,3,4,5B;(2)C汝城一中高一班全体女生,D汝城一中高一班全体学生;(3)|Ex x是两条边相等的三角形,Fx x是
11、等腰三角形由学生通过观察得结论。1子集的定义:对于两个集合A,B,如果集合A 的任何一个元素都是集合 B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合 A 是集合 B 的子集(subset)。记作:()ABBA或读作:A 包含于(is contained in)B,或 B 包含(contains)A 当集合 A 不包含于集合B 时,记作AB?用 Venn 图表示两个集合间的“包含”关系:如:(1)中AB2集合相等定义:如果 A 是集合 B 的子集,且集合B 是集合 A 的子集,则集合 A 与集合 B 中的元素是一样的,因此集合 A 与集合 B相等,即若ABBA且,则AB。B A 如(3)中的两集
12、合EF。3真子集定义:若集合AB,但存在元素,xBxA且,则称集合A 是集合 B的真子集(proper subset)。记作:A B(或 BA)读作:A 真包含于 B(或 B 真包含 A)如:(1)和(2)中 A B,C D;4空集定义:不含有任何元素的集合称为空集(empty set),记作:。用适当的符号填空:0;0;0思考 2:课本 P7 的思考题5几个重要的结论:(1)空集是任何集合的子集;(2)空集是任何非空集合的真子集;(3)任何一个集合是它本身的子集;(4)对于集合 A,B,C,如果AB,且BC,那么AC。说明:1 注意集合与元素是“属于”“不属于”的关系,集合与集合是“包含于”
13、“不包含于”的关系;2 在分析有关集合问题时,要注意空集的地位。(二)例题讲解:例 1填空:(1)2 N;2N;A;(2)已知集合A x|x23x 2 0,B 1,2,Cx|x8,x N,则A B;A C;2 C;2 C 例 2(课本例3)写出集合,a b的所有子集,并指出哪些是它的真子集。例 3若集合260,10,Ax xxBx mxB A,求 m 的值。(m=0 或1132或-)例 4已知集合25,121AxxBxmxm且AB,求实数 m 的取值范围。(3m)(三)课堂练习:课本 P7练习 1,2,3 归纳小结:本节课从实例入手,非常自然贴切地引出子集、真子集、空集、相等的概念及符号;并用
14、Venn 图直观地把这种关系表示出来;注意包含与属于符号的运用。作业 布置:1习题 1.1,第 5 题;2预习集合的运算。课后记:课题:集合的基本运算课型:新授课教学目标:(1)理解交集与并集的概念;(2)掌握交集与并集的区别与联系;(3)会求两个已知集合的交集和并集,并能正确应用它们解决一些简单问题。教学重点:交集与并集的概念,数形结合的思想。教学难点:理解交集与并集的概念、符号之间的区别与联系。教学过程:一、复习回顾:1已知 A=1,2,3,S=1,2,3,4,5,则 A S;x|x S 且 x A=。2用适当符号填空:0 0;0;x|x210,xR 0 x|x5;x|x6 x|x5;x|
15、x 3 x2 二、新课教学(一).交集、并集概念及性质的教学:思考 1考察下列集合,说出集合C 与集合 A,B 之间的关系:(1)1,3,5A,2,4,6,1,2,3,4,5,6BC;(2)Ax x是有理数,,Bx xCx x是无理数是实数;由学生通过观察得结论。6并集的定义: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,叫做集合A 与集合 B 的并集(union set)。记作:AB(读作:“A 并 B”),即,ABx xA 或xB用 Venn 图表示:这样,在问题(1)(2)中,集合A,B 的并集是 C,即AB=C 说明:定义中要注意“所有”和“或”这两个条件。讨论:A B
16、与集合 A、B 有什么特殊的关系?AA,A,AB BA ABA,ABB.巩固练习(口答):A 3,5,6,8,B4,5,7,8,则 AB;设 A 锐角三角形 ,B 钝角三角形 ,则 A B;A x|x3,Bx|x3,Bx|x0,Bx|x 3,则 A、B与 R 有何关系?二、新课教学思考 1 U=全班同学、A=全班参加足球队的同学、B=全班没有参加足球队的同学,则 U、A、B 有何关系?由学生通过讨论得出结论:集合 B 是集合 U 中除去集合A 之后余下来的集合。(一).全集、补集概念及性质的教学:8全集的定义:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(un
17、iverse set),记作 U,是相对于所研究问题而言的一个相对概念。9补集的定义:对于一个集合A,由全集 U 中不属于集合A 的所有元素组 成 的 集 合,叫 作 集 合A相 对 于 全 集U的 补 集(complementary set),记作:UC A,读作:“A 在 U 中的补集”,即,UC Ax xUxA且用 Venn 图表示:(阴影部分即为A 在全集 U 中的补集)讨论:集合A 与UC A之间有什么关系?借助Venn 图分析,()UUUUAC AAC AUCC AA,UUC UCU巩固练习(口答):U=2,3,4,A=4,3,B=,则UC A=,UC B=;设 Ux|x8,且 x
18、N,Ax|(x-2)(x-4)(x-5)0,则UC A;设U 三角形 ,A 锐角三角形,则UC A。(二)例题讲解:例1(课本例8)设集,12 33 4 5 6UxABx是小于9的正整数,求UC A,UC B例 2 设全集4,23,33Ux xAxxBxx集合,求UC A,AB,,(),()(),()(),()UUUUUUAB CABC AC BC AC BCAB。(结论:()()(),()()()UUUUUUCABC AC BCABC AC B)例 3设全集 U 为 R,22120,50Ax xpxBx xxq,若()2,()4UUC ABAC B,求AB。(答案:2,3,4)(三)课堂练习
19、:课本 P11练习 4 归纳小结:补集、全集的概念;补集、全集的符号;图示分析(数轴、Venn 图)。作业 布置:习题 1.1A 组,第 9,10;B 组第 4 题。课后记:课题:集合复习课课型:新授课教学目标:(1)掌握集合、交集、并集、补集的概念及有关性质;(2)掌握集合的有关术语和符号;(3)运用性质解决一些简单的问题。教学重点:集合的相关运算。教学难点:集合知识的综合运用。教学过程:一、复习回顾:1 提问:什么叫集合?元素?集合的表示方法有哪些?2 提问:什么叫交集?并集?补集?符号语言如何表示?图形语言如何表示?3 提问:什么叫子集?真子集?空集?相等集合?有何性质?3 交集、并集、
20、补集的有关运算结论有哪些?4 集合问题的解决方法:Venn 图示法、数轴分析法。二、讲授新课:(一)集合的基本运算:例 1:设 U=R,A=x|-5x5,B=x|0 x7,求 AB、AB、CUA、CUB、(CUA)(CUB)、(CUA)(CUB)、CU(AB)、CU(AB)。(学生画图在草稿上写出答案订正)说明:不等式的交、并、补集的运算,用数轴进行分析,注意端点。例 2:全集 U=x|x6或 x-3,B=x|axa+3,若 AB=A,求实数 a 的取值范围。(三)巩固练习:1已知A=x|-2x1,A B=x|x 20,A B=x|1x 3,求集合 B。2P=0,1,M=x|xP,则 P 与
21、M 的关系是。3已知 50 名同学参加跳远和铅球两项测验,分别及格人数为 40、31 人,两项均不及格的为4 人,那么两项都及格的为人。4满足关系 1,2A1,2,3,4,5 的集合 A 共有个。5已知集合A B x|x8,x N,A 1,3,5,6,A B=1,5,6,则 B 的子集的集合一共有多少个元素?6已知 A1,2,a,B1,a2,AB1,2,a,求所有可能的 a值。7设 Ax|x2ax60,Bx|x2xc0,AB2,求 AB。8集合 A=x|x2+px-2=0,B=x|x2-x+q=0,若 AB=-2,0,1,求 p、q。9 A=2,3,a2+4a+2,B=0,7,a2+4a-2,
22、2-a,且 AB=3,7,求 B。10已知 A=x|x3,B=x|4x+m0 时,值域244acbBy ya;当a0 时,值域244acbBy ya。(3)反比例函数(0)kykx的定义域是0 x x,值域是0y y。(二)区间及写法:设 a、b 是两个实数,且a5、x|x-1、x|x0 时,求(),(1)f af a的值。(四)课堂练习:1 用区间表示下列集合:4,40,40,1,02x xx xxx xxxx xx且且或2 已知函数 f(x)=3x25x2,求 f(3)、f(-2)、f(a)、f(a+1)的值;3 课本 P19练习 2。归纳小结:函数模型应用思想;函数概念;二次函数的值域;
23、区间表示作业 布置:习题 1.2A 组,第 4,5,6;课后记:课题:函数的概念(二)课型:新授课教学目标:(1)会求一些简单函数的定义域与值域,并能用“区间”的符号表示;(2)掌握复合函数定义域的求法;(3)掌握判别两个函数是否相同的方法。教学重点:会求一些简单函数的定义域与值域。教学难点:复合函数定义域的求法。教学过程:一、复习准备:1.提问:什么叫函数?其三要素是什么?函数yxx23与 y3x 是不是同一个函数?为什么?2.用区间表示函数yaxb(a0)、yax2bxc(a0)、yxk(k0)的定义域与值域。二、讲授新课:(一)函数定义域的求法:函数的定义域通常由问题的实际背景确定,如果
24、只给出解析式 y=f(x),而没有指明它的定义域,那么函数的定义域就是指能使这个式子有意义的实数的集合。例 1:求下列函数的定义域(用区间表示)f(x)=232xx;f(x)=29x;f(x)=1xxx2;学生试求订正小结:定义域求法(分式、根式、组合式)说明:求定义域步骤:列不等式(组)解不等式(组)*复合函数的定义域求法:(1)已知 f(x)的定义域为(a,b),求 f(g(x)的定义域;求法:由 axb,知 ag(x)b,解得的 x 的取值范围即是f(g(x)的定义域。(2)已知 f(g(x)的定义域为(a,b),求 f(x)的定义域;求法:由 ax0)的图象进行讨论:随 x 的增大,函
25、数值怎样变化?当 x1x2时,f(x1)与f(x2)的大小关系怎样?.一次函数、二次函数和反比例函数,在什么区间函数有怎样的增大或减小的性质?定义增函数:设函数 y=f(x)的定义域为I,如果对于定义域I 内的某个区间D 内的任意两个自变量x1,x2,当 x1x2时,都 有f(x1)f(x2),那 么 就 说f(x)在 区 间 D上 是 增 函 数(increasing function)探讨:仿照增函数的定义说出减函数 的定义;区间局部性、取值任意性定义:如果函数f(x)在某个区间D 上是增函数或减函数,就说 f(x)在这一区间上具有(严格的)单调性,区间 D 叫 f(x)的单调区间。讨论:
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