人教版高一数学必修一导学案.pdf
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1、 1.1.1集合的含义与表示(1)探究2:“好心的人”与 1,2,1”是否构成集合?1.了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;2.能选择自然语言、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;3.掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征.学习过程一、课前准备(预习教材B P 3,找出疑惑之处)讨论:军训前学校通知:8 月 15日上午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?引入: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
2、的对象,为此,我们将学习一个新的概念一一集合,即是一些研究对象的总体.集合是近代数学最基本的内容之一,许多重要的数学分支都建立在集合理论的基础上,它还渗透到自然科学的许多领域,其术语的科技文章和科普读物中比比皆是,学习它可为参阅一般科技读物和以后学习数学知识准备必要的条件.二、新课导学探索新知探 究 1:考察几组对象:1 2 0 以内所有的质数;到定点的距离等于定长的所有点;所有的锐角三角形;V,3x+2,5y3-x,x2+y2;东升高中高一级全体学生;方 程 W+3x=0 的所有实数根;隆成日用品厂2008年 8 月生产的所有童车;2008年 8 月,广东所有出生婴儿.试回答:各组对象分别是
3、一些什么?有多少个对象?新 知 1:一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set).试 试 1:探 究 1 中都能组成集合吗,元素分别是什么?新知2:集合元素的特征对于一个给定的集合,集合中的元素是确定的,是互异的,是无序的,即集合元素三特征.确定性:某一个具体对象,它或者是一个给定的集合的元素,或者不是该集合的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.互异性:同一集合中不应重复出现同一元素.无序性:集合中的元素没有顺序.只要构成两个集合的元素是一样的,我们称这两个集合.2武M:&并指出元不等式x-3 0 的解;3 的倍数;方程x?-2 x+l=0 的解
4、;,b,c,xf y,z;最小的整数;周 长 为 的 三 角 形;中国古代四大发明;全班每个学生的年龄:地球上的四大洋;地球的小河流.探究3:实数能用字母表示,集合又如何表示呢?新知3:集合的字母表示集合通常用大写的拉丁字母表示,集合的元素用小写的拉丁字母表示.如果a 是集合A 的元素,就说。属于(belong to)集合A,记作:a GA;如 果 a 不是集合A 的元素,就 说 a 不属于(notbelong to)集合A,记作:a电A.试试3:设 8 表示“5 以内的自然数”组成的集合,则 58,0.5B,OB,-1B.探究4:常见的数集有哪些,又如何表示呢?新知4:常见数集的表示非负整数
5、集(自然数集):全体非负整数组成的集合,记作N;正整数集:所有正整数的集合,记作N*或 N+;整数集:全体整数的集合,记作Z;有理数集:全体有理数的集合,记作Q;实数集:全体实数的集合,记作R.试试 4:填 e 或 e:ON,OR,3.7N,3.7 Z,-乖Q,V3-V2 R探 究 5:探 究 1中 分别组成的集合,以及常见数集的语言表示等例子,都是用自然语言来描述一个集合.这种方法语言文字上较为繁琐,能否找到一种简单的方法呢?新知5:列举法把集合的元素一一列举出来,并用花括号“”括起来,这种表示集合的方法叫做列举法.注意:不必考虑顺序,隔开;。与 不同.试 试 5:试 试 2中,哪些对象组成
6、的集合能用列举法表示出来,试写出其表示.典型例题例 1 用列举法表示下列集合:1 5 以内质数的集合;方程x(Y -1)=0 的所有实数根组成的集合:一 次函数y =x与 y =2 x-l 的图象的交点组成的集合.一天定为集合论诞生日.2学习评价自我评价 你完成本节导学案的情况为().A.很好 B.较好 C.一般 D.较差当堂检测(时量:5 分钟满分:1 0 分)计分:1.下列说法正确的是().A.某个村子里的高个子组成一个集合B.所有小正数组成一个集合C.集合 1,2,3,4,5 和 5,4,3,2,1 表示同一个集合D.1,0.5,3,9 1这六个数能组成一个集合2.给出下列关系:=R;&
7、Q;卜3忸V;卜叫其中正确的个数为().A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4个3.直 线 y =2x +l 与 y轴的交点所组成的集合为().A.0,1 B.(0,1)C.-p 0 D.(-1 0)4 .设 A 表示“中国所有省会城市”组成的集合,贝 心深圳4广州A (填e或史)5 .“方程/-3 x =0 的所有实数根”组成的集合用列举法表示为.变式:用列举法表示“一次函数y =x的图象与二次函数y =/的图象的交点”组成的集合.课后作业1.用列举法表示下列集合:(1)由小于10的所有质数组成的集合;(2)10的所有正约数组成的集合;(3)方程f-10 x =0 的所有实数根组成的集合
8、.三、总结提升学习小结概念:集合与元素;属于与不属于;集合中元素三特征;常见数集及表示;列举法.知识拓展2.设 xW R,集合 A=3,x,d-2x .(1)求元素x所应满足的条件;(2)若-2 eA,求实数x.集合论是德国著名数学家康托尔于1 9 世纪末创立的.1874 年康托尔提出“集合”的概念:把若干确定的有区别的(不论是具体的或抽象的)事物合并起来,看作一个整体,就称为一个集合,其中各事物称为该集合的元素.人们把康托尔于1873年12月7 日给戴德金的信中最早提出集合论思想的那 1.1.1集合的含义与表示(2)学习目标1.了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系;2.能选择自然语言
9、、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;3.掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征.描述法表示为.典型例题例 1试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)方程M x?-1)=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.一、课前准备(预习教材 广心,找出疑惑之处)复 习 I:一般地,指定的某些对象的全体称为.其中的每个对象叫作.集合中的元素具备、特征.集合与元素的关系有、.练习:用描述法表示下列集合.(1)方程d+4 x =0 的所有实数根组成的集合;(2)所有奇数组成的集合.复习2:集合A+2x+l 的
10、元素是,若 1 C A,则k复习 3 集合 1,2 、(1,2)、(2,1)、2,1 的元素分别是什么?四个集合有何关系?二、新课导学学习探究思考:你能用自然语言描述集合 2,4,6,8 吗?你能用列举法表示不等式x-l 0.例 2试分别用列举法和描述法表示下列集合:(1)抛物线y=上的所有点组成的集合;(2)方程组3 x+2 y=22 x+3 y=2 7解集.探究:比较如下表示法 方程*2-1=0 的根;-1,1 ;口/?|/-1=0 .新知:用集合所含元素的共同特征表示集合的方法称为描述法,一般形式为 x e A|P ,其 中 x 代表元素,P是确定条件.变式:以下三个集合有什么区别.(1
11、)(x,y)|y=x2-1 ;试试:方程V-3 =0的所有实数根组成的集合,用(2)j|y=x2-l;(3)x|y =x2-l .反思与小结:描述法表示集合时,应特别注意集合的代表元素,如 (x,y)|y-1 与 y|y=1 -1 不同.只要不引起误解,集合的代表元素也可省略,例如 x|x l,x|x =3A,5wZ.集 合 的 已包含“所有”的意思,例如:整数,即代表整数集Z,所以不必写 全体整数.下列写法 实数集,R 也是错误的.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,一般集合中元素较多或有无限个元素时,不宜采用列举法.动手试试练 1.用适当的方法表示集合:大于
12、0 的所有奇数.练 2.已 知 集 合 A=x|-3 x 3,x e Z,集合B=(x,y)2x+1代.试用列举法分别表示集合A、B.个集合,即:文氏图,或称以”图.2学习评价 自 我 评 价 你完成本节导学案的情况为().A.很好 B.较好 C.一般 D.较差当堂检测(时量:5 分钟满分:10分)计分:1.设 A=xeW|lM x 6,则 下 列 正 确 的 是().A.6 G A B.0 G AC.3eA D.3.5 A2.下列说法正确的是().A.不等式2 x-5 3 的解集表ZK为 x 4B.所有偶数的集合表示为xx=2kC.全体自然数的集合可表示为 自然数D.方程X2-4 =0实数根
13、的集合表示为(-2,2)3.一次函数y=x-3 与 y=-2 x 的图象的交点组成的集合是().A.1,-2 B.x=l,y=-2 fy=x-3C.(-2,1)D.(x,y)|.)y=-2x4.用列举法表示集合4=&2|5 4%10 为5.集合 4=x|x=2 且 WN,B=x|x?-6x+5=0,用G 或仁填空:4A,48,54,5B.一.课后作业1.设集合4=(x,y)|x+y=6,xeN,yeN 试用列举法表示集合A.(2)设 4=4x=2,G N,且 B=3 的倍数,求 属 于 A 且属于8 的元素所组成的集合.三、总结提升学习小结1.集合的三种表示方法(自然语言、列举法、描述法);2
14、.会用适当的方法表示集合;知识拓展1.描述法表示时代表元素十分重要.例如:(1 )所 有 直 角 三 角 形 的 集 合 可 以 表 示 为:x|x是直角三角形,也可以写成:直角三角形;(2)集合(x,y)|y=x2+1 与集合 y|y=/+1 是同一个集合吗?2.若集合A=-1,3,集合8=x|f+6+6=。,且 A=B,求实数“、b.2.我们还可以用一条封闭的曲线的内部来表示一当集合A不包含于集合B时,记作A 0 B.1.1.2集合间的基本关系2学习目标i.了解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;2 .理解子集、真子集的概念;3 .能利用V en n图表达集合间的关系,体会直观
15、图示对理解抽象概念的作用;4.了解空集的含义.2学习过程一、课前准备(预习教材居匕,找出疑惑之处)复 习1:集合的表示方法有、.请用适当的方法表示下列集合.(1)1 0以内3的倍数;(2)1 0 0 0以内3的倍数.在 数 学 中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为V en n图.用V en n图表示两个集合间的“包含”关系为:A c B(或B n A).集合相等:若A =B且8 =则A=3中的元素是一样的,因此A =3.真子集:若 集 合 存 在 元 素xe Bi L xe A,则称集合A是集合B的真子集(p r o p e r s u b s e t),记作:A W B (
16、或8m4),读作:A真包含于2 (或B真包含A).空集:不含有任何元素的集合称为空集(e m p t ys e t),记作:0.并规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.复习2:用适当的符号填空.(1)O N;0 Q;-1.5 R.(2)设集合 A =x|(x-(x-3)=0,B=b,则 1 A;hB;1,3 A.思考:类比实数的大小关系,如5 7,22,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?试试:用适当的符号填空.(1)a,b a,b,c ,a a,b,c;(2)0 x|x2+3 =0 ,0 R:(3)N 0,l ,QN;(4)0)x|x2-x =0 .反思:思考下列问题.(1)
17、符 号“a e A ”与 a =A”有什么区另I?试举例说明.二、新课导学学习探究探究:比较下面几个例子,试发现两个集合之间的关系:4=3,6,9 与 8 =x|x=3匕 后 e N*且 左 =东升高中高一学生;E =x|x(x-l)(x-2)=0 F =0,1,2).(2)任何一个集合是它本身的子集吗?任何一个集合是它本身的真子集吗?试用符号表示结论.新知:子集、相等、真子集、空集的概念.如果集合4的任意一个元素都是集合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(s u b s e t),记作:Aq 8(或B?A),读作:A 包含于(i s c o n t a i n
18、e d i n)B,或 B 包含(c o n t a i n s)?!.(3)类比下列实数中的结论,你能在集合中得出什么结论?若a 2 /?,且匕 a,贝!a =b;若a W b,且方 c,贝 必c.典型例题例 1 写出集合。力,。的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集.变式:写出集合0,1,2的所有真子集组成的集合.例 2 判断下列集合间的关系:(1)A=x|x-32与 8=x|2x-520;个,真子集有2-1 个.学习评价 自我评价你完成本节导学案的情况为().A.很好 B.较好 C.一般 D.较差当堂检测(时量:5 分钟满分:10分)计分:1.下列结论正确的是().A.0 -B.0 e
19、(O C.1,2 a Z D.0e0112.设 4=目犬 1,8=卜,4 ,且 A=则实数a 的取值范围为().A.a B.a D.a3.若 1,2=M/+加+,=0 ,则().A.b=-3,c=2 B.b=3,c=-2C.b=-2,c=3 D.b=2,c=34.满足a,/?q A u a,Z?,c,d的集合 A 有个.5.设集合A=四边形,B=平行四边形,C=矩形,。=正方形,则它们之间的关系是,并用论”“图表示.(2)设集合 A=0,l,集合 B=x|x g A ,则 A与 B 的关系如何?变式:若集合A=x|xa),B=x|2x-5 0,且满足求实数a 的取值范围.动手试试练 1.已知集
20、合4=划/-3;:+2=0,8=1,2,C=x|x 8,xeN,用适当符号填空:AB,AC,2C,2C.练 2.已知集合 A=xax 2,且满足A=则实数a 的取值范围为.三 总 结提升学习小结1.子集、真子集、空集、相等的概念及符号;Venn图图示;一些结论.2.两个集合间的基本关系只有“包含”与“相等”两种,可类比两个实数间的大小关系,特别要注意区 别“属于”与“包含”两种关系及其表示方法.知识拓展如果一个集合含有”个元素,那么它的子集有2课后作业i.某工厂生产的产品在质量和长度上都合格时,该产品才合格.若用A 表示合格产品的集合,B 表示质量合格的产品的集合,C 表示长度合格的产品的集合
21、.则下列包含关系哪些成立?A cB,B oA,A cC,C cA试 用 Venn图表示这三个集合的关系.2.已知 A=x|Y+px+q=0,B=xx2-3x+2=0旦求实数p、4 所满足的条件.1.1.3集合的基本运算(1)学习目标1 .理解交集与并集的概念,掌握交集与并集的区别与联系.2 .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;3 .能使用V en n图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.2学习过程一、课前准备(预习教材P 8 2 9,找出疑惑之处)复 习 1:用适当符号填空.0 0 ;0 0 ;0 x|x2+l=0,A e R;0#r 5 ;x x
22、3 x x 2;x p r 6 (x x 5 .复习 2:已知 A=1,2,3 ,S=1,2,3,4,5 ,则 A S,x xG S 且 xM=.思考:实数有加法运算,类比实数的加法运算,集合是否也可以“相加”呢?类比说出并集的定义.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A与B的 并 集(u n i o n s e t),记作:4 B,读作:A并 B,用描述法表示是:A B=x x&B.V en n图如右表示.试试:(1)A =3,5,6,8,B=4,5,7,8,则 AU 8=;(2)设 4=等腰三角形,8=(直角三角形,则A C I B=;(3)A =x|x 3 ,B=x x
23、6,贝 U A U B=,A Q B(4)分别指出A、8 两个集合下列五种情况的交集部分、并集部分.反思:(1)A C I B与 4、B、8 nA有什么关系?二、新课导学学习探究探 究:设集合 A =4,5,6,8,8=3,5,7,8.(1)试 用 论 图表示集合A、B 后,指出它们的公共部分(交)、合并部分(并);(2)AU B 与集合4、B、B U A有什么关系?(3)ACA=;A U A=.A Q 0 ;A U 0(2)讨论如何用文字语言、符号语言分别表示两个集合的交、并?典型例题例 1 设 A =x|-l x 4或r -5,贝=;AUB=.小结:有关不等式解集的运算可以借助数轴来研究.
24、例 2 设4=(x,y)|4x+y=6,B=(x,y)|3x+2y=7,求 ACB.变式:(1)若 A=(x,y)|4x+y=6,B=(x,),)|4x+y=3,则 A B=;(2)若 A=*半 x.计。=,B=(x,y)|8x+2y=12,则 A B=.反思:例2及变式的结论说明了什么几何意义?动手试试练 1.设集合 A=x|-2 x 3,3 =x l x l,那么 4 B等 于().A.(1,2,3,4,5 B.2,3,4,5C.2,3,4 D.xl x a,B=x|0 x0,5=xlrW-3 ,则 A、B、R 有何关系?概念,补集的概念必须要有全集的限制.试试:(1)U=2,3,4,A=
25、4,3,B=0 ,则 C“A=,C Q=;(2)设 U=x x S,且 x N,A=x|(x-2)(x-4)(x-5)=0 ,则 Cy A;(3)设集合A=x34x8,则A=;(4)设。=三角形,A=锐角三角形,则C“A反思:(1)在解不等式时,一般把什么作为全集?在研究图形集合时,一般把什么作为全集?(2)Q 的补集如何表示?意为什么?典型例题例 1 设 =小 1 3,且 xGN,A=8的正约数,8=12的正约数,求Q A、CL,B.二、新课导学学习探究探究:设出 全班同学、A=全班参加足球队的同学、8=全班没有参加足球队的同学,则U、A、B 有何关系?例 2 设 U=R,A=x lx2,B
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