人教A版(2019)高中数学必修第一册 1.2 集合间的基本关系 教案

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人教A版(2019)高中数学必修第一册 1.2 集合间的基本关系 教案

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1.2 集合间的基本关系教学设计
一、教学目标
1. 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、空集的概念;
3. 能使用 Venn 图表达集合间的关系,体会数形结合的思想.
二、教学重难点
1. 教学重点
集合间的包含与相等关系,子集与真子集的概念,空集的概念.
2. 教学难点
元素与子集,即属于与包含之间的区别.
三、教学过程
(一)新课导入
实数有相等、大小关系,如 5=5 ,5<7 ,5>3 等等,类比实数之间的关系,思考两个集合之间是否也有类似的关系呢?
要求:学生自由发言,教师引导学生进一步探究.
(二)探索新知
探究一:子集
1. 观察以下几组集合,并指出它们元素间的关系:
①A ={l ,2 ,3} ,B ={1 ,2 ,3 ,4 ,5};
②C 为立德中学高一(2)班全体女生组成的集合,D 为这个班全体学生组成的集合;
在(1)中,集合 A 的任何一个元素都是集合 B 的元素.这时我们说集合 A 包含于集合 B,或集合 B 包含集合 A. 同样,在(2)
中,集合 C 包含于集合 D,集合 D 包含集合 C.
2. 子集定义:一般地,对于两个集合 A ,B,如果集合 A 中任意一个元素都是集合 B 中的元素,就称集合 A 为集合 B 的子集.
记作:A i B 或B A .
读作:“A 包含于 B”(或“B 包含 A”)
3. 韦恩图(Venn 图):用平面上封闭曲线的内部来代表集合的图称为韦恩图(Venn 图).
练习 1:下图中,集合 A 是否为集合 B 的子集?
练习 2:判断集合 A 是否为集合 B 的子集,若是则在()打√ ,若不
是则在()打×:
①A ={1 ,3 ,5} ,B ={1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6} ( √ )
②A={1 ,3 ,5} ,B={1 ,3 ,6 ,9} (×)
③A ={0} ,B ={x | x2+2=0} (×)
④A ={a ,b ,c ,d} ,B ={d,b ,c ,a} ( √ )
探究二:集合相等
1. 观察下列两个集合,并指出它们元素间的关系.
A = {x | x 是两条边相等的三角形} ,B = {x | x 是等腰三角形}.集合 A 中的元素和集合 B 中的元素相同.
2. 定义:如果集合 A 的任何一个元素都是集合 B 的元素,同时集合 B 的任何一个元素都是集合 A 的元素,那么集合 A 与集合 B 相等,记作 A = B.
也就是说,若A i B ,且B i A ,则 A = B.
牛刀小试 3 :-A=X(X+1)X+2)=, B=-1,-2} .集合 A 与 B 什么关系?
答案:A = B.
探究三:真子集
1. 观察以下几组集合,并指出它们元素间的关系:
(1)A ={1 ,3 ,5} ,B ={1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6};
(2)A ={四边形} ,B ={多边形}.
2. 定义:如果集合A i B ,但存在元素x B ,且x A ,就称集合 A 是集合 B 的真子集.
记作:A B (或B A ).
韦恩图表示:
探究四 空集
1. 方程 x2 + 1 = 0 没有实数根,所以方程 x2 + 1 = 0 的实数根组成的集合中没有元素.
2. 定义:一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为 ,并规定:空集是任何集合的子集.
问题:你还能举几个空集的例子吗?
探究五
1. 包含关系{a} i A 与属于关系a A 有什么区别?
答案:前者为集合之间的关系,后者为元素与集合之间的关系.
2. 由上述集合之间的基本关系,可以得到下列结论:
(1)任何一个集合是它本身的子集,即A i A .
(2)对于集合 A ,B ,C,如果 A i B ,且B i C ,那么 A i C .
例 1 写出集合{a ,b}的所有子集,并指出哪些是它的真子集.
解:集合{a ,b}的所有子集: , {a} ,{b} ,{a ,b}.
真子集: , {a} ,{b}.
例 2 判断下列各题中集合 A 是否为集合 B 的子集,并说明理由:
(1)A ={1 ,2 ,3} ,B ={x | x 是 8 的约数};
(2)A ={ x | x 是长方形} ,B ={ x | x 是两条对角线相等的平行四边形}.
解:(1)因为 3 不是 8 的约数,所以集合 A 不是集合 B 的子集.
(2)因为若 x 是长方形,则 x 一定是两条对角线相等的平行四边形,所以集合 A 是集合 B 的子集.
规律总结:
1. 写集合子集的一般方法:先写空集,然后按照集合元素从少到多的顺序写出来,一直到集合本身.
2. 写集合真子集时除集合本身外其余的子集都是它的真子集.
3. 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.
(三)课堂练习
1.集合 A ={-1 ,0 ,1},A 的子集中含有元素 0 的子集共有( )
A.2 个 B.4 个 C.6 个 D.8 个答案:B
解析:根据题意,在集合 A 的子集中,含有元素 0 的子集有{0}, {0 ,1} ,{0 ,-1} ,{-1 ,0 ,1}四个,故选 B.
2.设集合 A ={x | 1< x <2} ,B ={x | x < a},若A i B ,则 a 的取值范围是()
A. {a | a 2} B. {a | a 1} C. {a | a 3 1} D. {a | a 3 2}
答案:D
解析:由A ={x |1 3.已知集合A ={(x ,y)x +y =2 ,x ,y N} ,试写出 A 的所有子集.
解:因为A ={(x ,y)x +y =2 ,x ,y N} ,
所以 A ={(0 ,2) ,(1 ,1) ,(2 ,0)}.
所以 A 的子集有: , {(0, 2)}, {(1, 1)}, {(2, 0)}, {(0, 2), (1, 1)} , {(0, 2), (2, 0)}, {(1, 1), (2, 0)}, {(0, 2), (1, 1), (2, 0)} .
(四)小结作业
小结:
1.本节课我们主要学习了哪些内容?
2.集合间的基本关系有哪些?
3.本节课主要用到了哪些数学思想方法?

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