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1、2022蘇教版必修一《子集、全集、補集》word教案1
教學目標:理解子集、真子集概念,會判斷和證明兩個集合包含關系,會判斷簡單集合的相等關系.
教學重點:子集的概念,真子集的概念.
教學難點:元素與子集,屬于與包含間的區(qū)別;描述法給定集合的運算.
課 型:新授課
教學手段:講、議結合法
教學過程:
一、創(chuàng)設情境
在研究數(shù)的時候,通常都要考慮數(shù)與數(shù)之間的相等與不相等(大于或小于)關系,而對于集合而言,類似的關系就是“包含”與“相等”關系
二、活動嘗試
1.回答概念:集合、元素、有限集、無限集、空集、列舉法、描述法、文氏圖
2.用列舉法表示下列集合:
①
2、 {-1,1,2}
②數(shù)字和為5的兩位數(shù)} {14,23,32,41,50}
3.用描述法表示集合:
4.用列舉法表示:“與2相差3的所有整數(shù)所組成的集合”={-1,5}
5.問題:觀察下列兩組集合,說出集合A與集合B的關系(共性)
(1)A={-1,1},B={-1,0,1,2}
(2)A=N,B=R
(3)A={為北京人},B= {為中國人}
(4)A=,B={0}
(集合A中的任何一個元素都是集合B的元素)
三、師生探究
通過觀察上述集合間具有如下特殊性
(1)集合A的元素-1,1同時是集合B的元素.
3、(2)集合A中所有元素,都是集合B的元素.
(3)集合A中所有元素都是集合B的元素.
(4)A中沒有元素,而B中含有一個元素0,自然A中“元素”也是B中元素.
由上述特殊性可得其一般性,即集合A都是集合B的一部分.從而有下述結論.
四、數(shù)學理論
1.子集
定義:一般地,對于兩個集合A與B,如果集合A中的任何一個元素都是集合B的元素,我們就說集合A包含于集合B,或集合B包含集合A.記作AB(或BA),這時我們也說集合A是集合B的子集.
請同學們各自舉兩個例子,互相交換看法,驗證所舉例子是否符合定義.
2.真子集:對于兩個集合A與B,如果,并且,我們就說集合A是集合B的真子集,記作
4、:AB或BA, 讀作A真包含于B或B真包含A
這應理解為:若AB,且存在b∈B,但bA,稱A是B的真子集.
注意:子集與真子集符號的方向
3.當集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A時,則記作AB(或BA).
如:A={2,4},B={3,5,7},則AB.
4.說明
(1)空集是任何集合的子集ΦA
(2)空集是任何非空集合的真子集ΦA 若A≠Φ,則ΦA
(3)任何一個集合是它本身的子集
(4)易混符號
①“”與“”:元素與集合之間是屬于關系;
集合與集合之間是包含關系如ΦR,{1}{1,2,3}
②{0}與Φ:{0}是含有一個元素0的集合,Φ是不含任何元素的集合
5、
如 Φ{0}不能寫成Φ={0},Φ∈{0}
五、鞏固運用
例1(1) 寫出N,Z,Q,R的包含關系,并用文氏圖表示
(2)判斷下列寫法是否正確
①ΦA ②ΦA ③ ④AA
解(1):NZQR
(2)①正確;②錯誤,因為A可能是空集;③正確;④錯誤;
思考1:與能否同時成立?
結論:如果AB,同時BA,那么A=B.
如:{a,b,c,d}與{b,c,d,a}相等;{2,3,4}與{3,4,2}相等;{2,3}與{3,2}相等.
問:A={x|x=2m+1,m∈Z},B={x|x=2n-1,n∈Z}.(A=B)
稍微復雜的式子特別是用描述法給出的
6、要認真分辨.
思考2:若AB,BC,則AC?
真子集關系也具有傳遞性若AB,BC,則AC.
例2寫出{a、b}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.
分析:尋求子集、真子集主要依據(jù)是定義.
解:依定義:{a,b}的所有子集是、{a}、、{a,b},其中真子集有、{a}、.
變式:寫出集合{1,2,3}的所有子集
解:Φ、{1}、{2}、{3}、{1,2}、{1,3}、{2,3}、{1,2,3}
猜想:(1)集合{a,b,c,d}的所有子集的個數(shù)是多少?()
(2)集合的所有子集的個數(shù)是多少?()
注:如果一個集合的元素有n個,那么這個集合的子集有2n個,真子集
7、有2n-1個.
六、回顧反思
1.概念:子集、集合相等、真子集
2.性質(zhì):(1)空集是任何集合的子集ΦA
(2)空集是任何非空集合的真子集ΦA (A≠Φ)
(3)任何一個集合是它本身的子集
(4)含n個元素的集合的子集數(shù)為;非空子集數(shù)為;真子集數(shù)為;非空真子集數(shù)為
七、課外練習
1.下列各題中,指出關系式AB、AB、AB、AB、A=B中哪些成立:
(1)A={1,3,5,7},B={3,5,7}.
解:因B中每一個元素都是A的元素,而A中每一個元素不一定都是B的元素,
故AB及AB成立.
(2)A={1,2,4,8},B={x|x是8的約數(shù)}.
解:因x是8的約數(shù),
8、則x:1,2,4,8
那么集合A的元素都是集合B的元素,集合B的元素也都是集合A的元素,故A=B.
式子AB、AB、A=B成立.
2.判斷下列式子是否正確,并說明理由.
(1)2{x|x≤10}
解:不正確.因數(shù)2不是集合,也就不會是{x|x≤10}的子集.
(2)2∈{x|x≤10}
解:正確.因數(shù)2是集合{x|x≤10}中數(shù).故可用“∈”.
(3){2}{x|x≤10}
解:正確.因{2}是{x|x≤10}的真子集.
(4) ∈{x|x≤10}
解:不正確.因為是集合,不是集合{x|x≤10}的元素.
(5) {x|x≤10}
解:不正確.因為是任何非空集合的真子
9、集.
(6) {x|x≤10}
解:正確.因為是任何非空集合的真子集.
(7){4,5,6,7}{2,3,5,7,11}
解:正確.因為{4,5,6,7}中4,6不是{2,3,5,7,11}的元素.
(8){4,5,6,7}{2,3,5,7,11}
解:正確.因為{4,5,6,7}中不含{2,3,5,7,11}中的2,3,11.
3.設集合A={四邊形},B={平行四邊形},C={矩形} D={正方形},試用Venn圖表示它們之間的關系。
4.已知A={x|x<-2或x>3},B={x|4x+m<0},當AB時,求實數(shù)m的取值范圍.
分析:該題中集合運用描述法給出,集合的
10、元素是無限的,要準確判斷兩集合間關系.需用數(shù)形結合.
解:將A及B兩集合在數(shù)軸上表示出來
要使AB,則B中的元素必須都是A中元素
即B中元素必須都位于陰影部分內(nèi)
那么由x<-2或x>3及x<-知
-<-2即m>8
故實數(shù)m取值范圍是m>8
5.滿足的集合有多少個?
解析:由可知,集合必為非空集合;
又由可知,此題即為求集合的所有非空子集。
滿足條件的集合有
,共十五個非空子集。
此題可以利用有限集合的非空子集的個數(shù)的公式進行檢驗,,正確。
答案:15
6.已知,若,求。
解析:,即兩集合的元素相同,有兩種可能:
解得 ; 解得
∴或。
答案: 或。
八、教學后記
本節(jié)講子集,先介紹集合與集合之間的“包含”與“相等”關系,并引出子集的概念,然后,對比集合的“包含”與“相等”關系,得出真子集的概念以及子集與真子集的有關性質(zhì)?