1.1 集合及其表示 教案

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1.1 集合及其表示 教案

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授课题目 1.1 集合及其表示 选用教材 高等教育出版社《数学》 (基础模块上册)(修订版)
授课 时长 3 课时 授课 类型 新授课
教学提示 本课以学生学过的教学内容为载体,通过学生熟悉的情境和问题引入集合的概念及有关概念;体会集合及相关概念的抽象过程,学习用数学语言表示集合,并判断元素与集合之间的关系.
教学目标 能举例说明什么是集合,什么是集合的元素;能判断给定对象是否组成集合;能判断给定元素与集合之间的关系,并能用“ ”或“ ”表示. 知道常用数集的表示符号. 知道列举法、描述法的一般格式,能选择合适的方法表示给定集合.
教学 重点 元素与集合之间的关系;集合的描述法.
教学 难点 空集的理解;用描述法表示集合.
教学 环节 教学内容 教师 活动 学生 活动 设计 意图
引入 义务教育阶段,我们已经学习过一些集合,如正整数的集合、实数的集合、所有正方形的集合.为了更有效地使用集合语言,我们需要进一步学习集合的有关知识. 介绍讲解 倾听领会 引出新知
情境导入 1.1.1 集合的概念 中国古代四大发明是:造纸术、印刷术、指南针和火药.四大发明可以组成一个集合. 图书馆里,为便于查找,会按照某种方式将同一类的书刊摆放在一起. 比如,可以所有数学书籍放在一起组成数学书籍专区,专区内所有数学书就可以组成一个集合. 数学中也常常会根据需要将一些需要研 引导学生联系原有知识思考 回忆思考分析 以原有知识和生活经验创设情境,引发学生思考.
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究的对象放在一起.比如,平面上到原点 O的距离等于 1 的所有点也可以组成一个集合.可见,人们常会将一些研究对象组成一 个整体,并且用集合这个词表示这个整体.那么,具有什么特征的整体可以组成一 个集合呢? 启发引导
一般地,由某些确定的对象组成的整体称为集合,简称为集.组成这个集合的对象称为这个集合的元素. 集合常用大写英文字母表示.如,集合 A,集合 B,集合 C,….;集合的元素常用小写英文字母表示.如,a,b,c,…. 在上面例子中,造纸术、印刷术、指南针和火药都是四大发明组成的集合的元素;数学书籍专区中的每本书都是专区内所有数学书籍这个集合的元素;已知的圆上所有的点都是“平面内到圆心的距离等于半径的所有 点”组成的集合的元素. 讲解 理解 归纳概念
突出强调
符号规范
说明 记忆 表述
探索新知 举例 思考
例 1 判断下列对象能否组成集合? 小于 6 的所有自然数; 方程 x2+3x 4=0 的所有实数解; 所有的平行四边形; 某班级中的所有高个子同学. 解 (1)因为小于 6 的自然数包括 0,1,2, 3,4,5 这五个数,它们是确定的对象,所以它们可以组成集合; (2)因为方程 x2+3x 4=0 的实数解是 4 和 1,它们是确定的对象,所以可以组成集合; 提问 思考 回顾初中
知识帮助
理解集合
引导 分析 概念逐步
提升数学
典型 例题 抽象素养
讲解 解决
强调 交流
因为平行四边形的特征是确定的,因此满足此特征的对象是确定的,所以可以组成集合; 因为高个子没有具体标准,对象不是确定的,所以不能组成集合.
新知探索 如果 a 是集合 A 的元素,就说 a 属于 A,记作 a∈A,读作“a 属于 A”. 如果 a 不是集合 A 的元素,就说 a 不属于 A,记作 a A,读作“a 不属于 A”. 温馨提示 组成集合的对象必须是确定的;同一个集合的元素必须是互补相同的.如例 1(4)中,因为不能确定哪些同学是“高个子”,所以该班高个子同学的全体不能组成一个集合.但该班身高为 1.75m及以上的同学的全体能组成一个集合,这个集合里的元素就是身高为 1.75m及以上的同学. 讲解说明 理解记忆 加深认识元素与集合关系
典型例题 例 2 方程 x2=4 的所有实数解组成的集合为 A,则-2 A,5 A(用符号“∈”或 “ ”填空). 解 因为(-2) =4,所以-2 是方程 x2=4 的解,故-2∈A. 因为 5 ≠4,所以 5 不是方程 x2=4 的解,故 5 A. 提问引导讲解 思考解决交流 加深对符号的认识区分“∈” 和“S”
新知探索 含有有限个元素的集合称为有限集.不含任何元素的集合称为空集,记作 ,空集 也是有限集. 含有无限个元素的集合称为无限集. 由数组成的集合称为数集. 讲解 说明举例 理解 记忆思考 认识集合类型
例如,例 1(1)和(2),小于 6 的所有自然数组成的集合和方程 x2+3x 4=0 的所有实数解组成的集合都是有限集. 又例如,例 1(3)所有的平行四边形组成的集合,不等式 x 3<0 的所有解组成的集合都是无限集. 数学中一些常用数集及其记法: 说明 记忆 强调常用数集的内涵和表示方法
巩固练习 练习 1.1.1 1.下列各语句中的对象能否组成集合?如果能组成集合,写出它的元素.如果不能组成集合, 请说明理由. 某校汉字录入速度快的学生; 某校汉字录入速度为 90 字符/min及以上的所有学生; 方程(2x-3)(x+1)=0 的所有实数解; 大于-5 且小于 5 的整数; 大于 3 且小于 1 的所有实数; 非常接近 0 的数. 2.用符号“∈”或“ ”填空. (1)-1 N;0.5 N;0 N* (2)-2 Z;0 Z; 1 Z; 4 (3)-3 Q; 2 Q;π Q; 3 (4) 5 R;π R; 3 R. 3 3.判断下列集合是有限集还是无限集. (1)你所在班级的所有同学组成的集合; 提问 巡视 指导 思考 动手求解 交流 通过练习及时掌握学生的知识掌握情况,查漏补缺
方程 x+2=0 的所有正整数解组成的集合; 小于 3 的所有整数组成的集合; 数轴上表示大于 0 且小于 1 的所有点组成的集合.
情境导入 1.1.2 集合的表示法 小于 6 的正整数组成一个集合,大于 3 的实数也组成一个集合.那么,除了用这种自然语言表示集合, 还可以如何表示集合呢? 质疑 思考 引出新知
新知探索 1.列举法 把集合的所有元素一一列举出来,中间用逗号隔开,再用花括号“{ }”把它们括起来,这种表示集合的方法称为列举法. 例如,小于 6 的所有正整数组成的集合可以表示为{1,2,3,4,5}; 中国古代四大发明组成的集合可以表示为{指南针,造纸术,火药,印刷术}; 太阳系八大行星组成的集合可以表示为 {水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星}. 讲解说明举例 理解记忆思考 结合实例学习列举法的表达方式和要点
典型例题 例 3 用列举法表示下列集合. 中国古典长篇小说四大名著组成的集合; 大于-3 且小于 10 的所有偶数组成的集合. 解 (1)中国古典长篇小说四大名著组成的集合用列举法表示为{《水浒传》,《三国演 义》,《西游记》,《红楼梦》} 提问引导讲解 强调 思考分析解决 交流 巩固列举法表示集合的基本方法
(2)大于-3 且小于 10 的所有偶数为- 2,0,2,4,6,8 它们组成的集合用列举法 表示为{-2,0,2,4,6,8}.
情境导入 2.描述法 比 3 大的实数组成的集合能用列举法表示出来么? 这个集合具有特征性质:元素都是实数并且元素都比 3 大,所以可以利用元素具有的特征或者性质来表示这个集合: {x∈R|x>3}. 质疑 思考 引出新知
新知探索 利用元素的特征性质来表示集合的方法称为描述法. 描述法表示集合时,在花括号“{ }”中画一条竖线,竖线的左侧是集合的代表元素及取值范围,竖线的右侧是元素所具有的特征性质. 约定:如果集合的元素是实数,那么“∈ R”可略去不写,例如,{x∈R|x>3}可以简写 为{x|x>3}. 讲解说明 理解记忆 学习描述法表达方式和要点
典型例题 例 4 用描述法表示下列集合: 小于 1 的所有整数组成的集合; 所有偶数组成的集合; 在平面直角坐标系中,由第一象限内的所有点组成的集合. 分析 (1)中元素的取值范围是整数,元素的特征性质是小于 1;(2)中元素的特征性质可以写成 2k (k∈Z)的形式;(3)中元素是平面直角坐标系中的点,用有序实数对(x,y)表示, 特征性质是横、纵坐标(即 x,y)均为正数. 提问 引导 讲解 思考 分析 解决 领会描述法的基本使用方式并强调表达方式的规范性,了解集合中所有元 素的特征
解 (1)小于 1 的所有整数组成的集合为{x ∈Z| x<1}. 所有偶数组成的集合为{x| x=2k, x∈Z},也可以表示为{偶数};这个集合也可以表示为{偶数}. 第一象限内的所有点组成的集合为 {(x,y) | x>0,y>0}. 例 5 用写出不等式 2x+1>9 的解集. 解 由不等式 2x+1>9,得 2x>8,故 x>4 .因此不等式 2x+1>9 的解集可以用描述法表示为{x|x>4} . 例 6 分别用列举法和描述法表示方程 x -9=0 的解集. 解 解方程 x -9=0,得 x1=-3, x2=3.故方程的解组成的集合用列举法表示为{-3,3},用描述法表示为{x|x=-3 或 x=3}. 温馨提示 有些集合只能用列举法或描述法表示,有些集合两种方法都适用,要根据需要具体问题进行具体分析. 强调 交流 也可以用文字来描述 体会描述法的适用情况 理解列举法和描述法 的 定义,体会同一集合采用不同表示方法之间的转换
巩固练习 练习 1.1.2 1. 用列举法表示下列集合: 大于-5 且小于 9 的所有奇数组成的集合; 方程 x -2x-3=0 的解集. 2. 用描述法表示下列集合. (1)大于-1 且小于 3 的所有实数组成的集合; 提问 巡视 思考 动手求解 及时掌握学生的知识掌握情况,查漏补缺
(2)平方等于 9 的所有实数组成的集合. 3. 用适当的方法表示下列集合 2x y 5 方程组 x y 1 的解集; 平面直角坐标系中,由第三象限的所有点组成的集合. 指导 交流
归纳总结 引导 提问 回忆 反思 培养学生总结学习过程能力
布置作业 书面作业:完成课后习题和学习与训练; 查漏补缺:根据个人情况对课堂学习复习与回顾; 拓展作业:阅读教材扩展延伸内容. 说明 记录 继续探究延伸学习

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