《集合之间的关系》参考教案.doc
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1.2.1集合之间的关系
(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:
A
B
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BA).
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:
AB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
课后练习
学生独立完成
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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