人教版新课标A必修11.1.2集合间的基本关系教案设计
展开集合间的基本关系
(一)教学目标;
1.知识与技能
(1)理解集合的包含和相等的关系.
(2)了解使用Venn图表示集合及其关系.
(3)掌握包含和相等的有关术语、符号,并会使用它们表达集合之间的关系.
2.过程与方法
(1)通过类比两个实数之间的大小关系,探究两个集合之间的关系.
(2)通过实例分析,获知两个集合间的包含与相等关系,然后给出定义.
(3)从自然语言,符号语言,图形语言三个方面理解包含关系及相关的概念.
3.情感、态度与价值观
应用类比思想,在探究两个集合的包含和相等关系的过程中,培养学习的辨证思想,提高学生用数学的思维方式去认识世界,尝试解决问题的能力.
(二)教学重点与难点
重点:子集的概念;难点:元素与子集,即属于与包含之间的区别.
(三)教学方法
在从实践到理论,从具体到抽象,从特殊到一般的原则下,一方面注意利用生活实例,引入集合的包含关系. 从而形成子集、真子集、相等集合等概念. 另一方面注意几何直观的应用,即Venn图形象直观地表示、理解集合的包含关系,子集、真子集、集合相等概念及有关性质.
(四)教学过程
教学环节 | 教学内容 | 师生互动 | 设计意图 |
创设情境提出问题 | 思考:实数有相关系,大小关系,类比实数之间的关系,联想集合之间是否具备类似的关系. | 师:对两个数a、b,应有a>b或a = b或a<b. 而对于两个集合A、B它们也存在A包含B,或B包含A,或A与B相等的关系. | 类比生疑, 引入课题 |
概念形成 | 分析示例: 示例1:考察下列三组集合,并说明两集合内存在怎样的关系 (1)A = {1,2,3} B = {1,2,3,4,5} (2)A = {新华中学高(一)6班的全体女生} B = {新华中学高(一)6 班的全体学生} (3)C = {x | x是两条边相等的三角形} D = {x | x是等腰三角形} 1.子集: 一般地,对于两个集合A、B,如果A中任意一个元素都是B的元素,称集合A是集合B的子集,记作,读作:“A含于B”(或B包含A) 2.集合相等: 若,且,则A=B. | 生:实例(1)、(2)的共同特点是A的每一个元素都是B的元素. 师:具备(1)、(2)的两个集合之间关系的称A是B的子集,那么A是B的子集怎样定义呢? 学生合作:讨论归纳子集的共性. 生:C是D的子集,同时D是C的子集. 师:类似(3)的两个集合称为相等集合. 师生合作得出子集、相等两概念的数学定义. | 通过实例的共性探究、感知子集、相等概念,通过归纳共性,形成子集、相等的概念. 初步了解子集、相等两个概念. |
概念 深化 | 示例1:考察下列各组集合,并指明两集合的关系: (1)A = Z,B = N; (2)A = {长方形},B = {平行四边形}; (3)A={x| x2–3x+2=0},B ={1,2}. 1.Venn图 用平面上封闭曲线的内部代表集合. 如果,则Venn图表示为:
2.真子集 如果集合,但存在元素x∈B,且xA,称A是B的真子集,记作A B (或B A). 示例3 考察下列集合. 并指出集合中的元素是什么? (1)A = {(x,y) | x + y =2}. (2)B = {x | x2 + 1 = 0,x∈R}. 3.空集 称不含任何元素的集合为空集,记作. 规定:空集是任何集合的子集;空集是任何非空集合的真子集. | 示例1 学生思考并回答. 生:(1) (2) (3)A = B
师:进一步考察(1)、(2) 不难发现:A的任意元素都在B中,而B中存在元素不在A中,具有这种关系时,称A是B的真子集. 示例3 学生思考并回答. 生:(1)直线x+y=2上的所有点 (2)没有元素
师:对于类似(2)的集合称这样的集合为空集. 师生合作归纳空集的定义. | 再次感知子集相等关系,加深对概念的理解,并利用韦恩图从“形”的角度理解包含关系,层层递进形成真子集、空集的概念. |
能力 提升 | 一般结论: ①. ②若,,则. ③A = B,且. | 师:若a≤a,类比. 若a≤b,b≤c,则a≤c类比. 若,,则. 师生合作完成: (1)对于集合A,显然A中的任何元素都在A中,故. (2)已知集合,同时,即任意x∈Ax∈Bx∈C,故.
| 升华并体会类比数学思想的意义. |
应用 举例 | 例1(1)写出集合{a、b}的所有子集; (2)写出集合{a、b、c}的所有子集; (3)写出集合{a、b、c、d}的所有子集; 一般地:集合A含有n个元素 则A的子集共有2n个. A的真子集共有2n – 1个. | 学习练习求解,老师点评总结. 师:根据问题(1)、(2)、(3),子集个数的探究,提出问题: 已知A = {a1,a2,a3…an},求A的子集共有多少个? | 通过练习加深对子集、真子集概念的理解. 培养学生归纳能力. |
归纳 总结 | 子集:任意x∈Ax∈B 真子集:A B 任意x∈Ax∈B,但存在x0∈B,且x0A. 集合相等:A = B且 空集():不含任何元素的集合 性质:①,若A非空,则 A. ②. ③,. | 师生合作共同归纳—总结—交流—完善. 师:请同学合作交流整理本节知识体系 | 引导学生整理知识,体会知识的生成,发展、完善的过程. |
课后 作业 | 1.1 第二课时习案 | 学生独立完成 | 巩固基础 提升能力 |
备选训练题
例1 能满足关系{a,b}{a,b,c,d,e}的集合的数目是( A )
A.8个 B.6个 C.4个 D.3个
【解析】由关系式知集合A中必须含有元素a,b,且为{a,b,c,d,e}的子集,所以A中元素就是在a,b元素基础上,把{c,d,e}的子集中元素加上即可,故A = {a,b},A = {a,b,c},A = {a,b,d},A = {a,b,e},A = {a,b,c,d},A = {a,b,c,e},A = {a,b,d,e},A = {a,b,c,d,e},共8个,故应选A.
例2 已知A = {0,1}且B = {x |},求B.
【解析】集合A的子集共有4个,它们分别是:,{0},{1},{0,1}.
由题意可知B = {,{0},{1},{0,1}}.
例3 设集合A = {x – y,x + y,xy},B = {x2 + y2,x2 – y2,0},且A = B,求实数x和y的值及集合A、B.
【解析】∵A = B,0∈B,∴0∈A.
若x + y = 0或x – y = 0,则x2 – y2 = 0,这样集合B = {x2 + y2,0,0},根据集合元素的互异性知:x + y≠0,x – y≠0.
∴ (I) 或 (II)
由(I)得:或或
由(II)得:或或
∴当x = 0,y = 0时,x – y = 0,故舍去.
当x = 1,y = 0时,x – y = x + y = 1,故也舍去.
∴或,
∴A = B = {0,1,–1}.
例4 设A = {x | x2 – 8x + 15 = 0},B = {x | ax – 1 = 0},若,求实数a组成的集合,并写出它的所有非空真子集.
【解析】A = {3,5},∵,所以
(1)若B =,则a = 0;
(2)若B≠,则a≠0,这时有或,即a =或a =.
综上所述,由实数a组成的集合为.
其所有的非空真子集为:{0},共6个.
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