高中数学人教版必修1全部教案.docx
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高中数学人教版必修1全部教案
第一章集合与函数概念
§1.1集合
1.1.1集合的含义与表示(第一课时)
教学时间:
2010年8月26日星期四
教学班级:
高一(11、12)班
教学目标:
1.理解集合的含义。
2.了解元素与集合的表示方法及相互关系。
3.熟记有关数集的专用符号。
4.培养学生认识事物的能力。
教学重点:
集合含义
教学难点:
集合含义的理解
教学方法:
尝试指导法
教学过程:
引入问题
(I)提出问题问题1:
班级有20名男生,16名女生,问班级一共多少人?
问题2:
某次运动会上,班级有20人参加田赛,16人参加径赛,问一共多少人参加比赛?
讨论问题:
按小组讨论。
归纳总结:
问题2已无法用学过的知识加以解释,这是与集合有关的问题,因此需用集合的语言加以描述(板书标题)。
复习问题问题3:
在小学和初中我们学过哪些集合?
(数集,点集)(如自然数的集合,有理数的集合,不等式的解的集合,到一个定点的距离等于定长的点的集合,到一条线段的两个端点距离相等的点的集合等等)。
(II)讲授新课
1.集合含义
观察下列实例
(1)1~20以内的所有质数;
(2)我国从1991~2003年的13年内所发射的所有人造卫星;
(3)金星汽车厂2003年生产的所有汽车;
(4)2010年1月1日之前与我国建立外交关系的所有国家;
(5)所有的正方形;
(6)到直线
的距离等于定长的所有的点;
(7)方程的所有实数根;
(8)银川九中2010年8月入学的高一学生全体。
通过以上实例,指出:
(1)含义:
一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set)(简称为集)。
说明:
在初中几何中,点,线,面都是原始的,不定义的概念,同样集合也是原始的,不定义的概念,只可描述,不可定义。
(2)表示方法:
集合通常用大括号{}或大写的拉丁字母A,B,C…表示,而元素用小写的拉丁字母a,b,c…表示。
问题4:
由此上述例中集合的元素分别是什么?
2.集合元素的三个特征
问题:
(1)A={1,3},问3、5哪个是A的元素?
(2)A={所有素质好的人},能否表示为集合?
B={身材较高的人}呢?
(3)A={2,2,4},表示是否准确?
(4)A={太平洋,大西洋},B={大西洋,太平洋},是否表示为同一集合?
由以上四个问题可知,集合元素具有三个特征:
(1)确定性:
设A是一个给定的集合,a是某一具体的对象,则a或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种而且只有一种成立。
如:
“地球上的四大洋”(太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋)
“中国古代四大发明”(造纸,印刷,火药,指南针)可以构成集合,其元素具有确定性;
而“比较大的数”,“平面点P周围的点”一般不构成集合
元素与集合的关系:
(元素与集合的关系有“属于”及“不属于两种)
若a是集合A中的元素,则称a属于集合A,记作aA;
若a不是集合A的元素,则称a不属于集合A,记作aA。
如A={2,4,8,16},则4A,8A,32A.(请学生填充)。
(2)互异性:
即同一集合中不应重复出现同一元素.
说明:
一个给定集合中的元素是指属于这个集合的互不相同的对象.因此,以后提到集合中的两个元素时,一定是指两个不同的元素.如:
方程(x-2)(x-1)2=0的解集表示为
1,-2,而不是
1,1,-2
(3)无序性:
即集合中的元素无顺序,可以任意排列,调换.
3.常见数集的专用符号
N:
非负整数集(自然数集).
N*或N+:
正整数集,N内排除0的集.
Z:
整数集
Q:
有理数集.
R:
全体实数的集合。
(III)课堂练习
1.课本P2、3中的思考题
2.补充练习:
(1)考察下列对象是否能形成一个集合?
1身材高大的人②所有的一元二次方程
③直角坐标平面上纵横坐标相等的点④细长的矩形的全体
⑤比2大的几个数⑥的近似值的全体
⑦所有的小正数⑧所有的数学难题
(2)给出下面四个关系:
R,0.7Q,0{0},0N,其中正确的个数是:
()
A.4个B.3个C.2个D.1个
(3)下面有四个命题:
①若-aΝ,则aΝ②若aΝ,bΝ,则a+b的最小值是2
③集合N中最小元素是1④x2+4=4x的解集可表示为{2,2}
其中正确命题的个数是()
A.0B.1C.2D.3
(IV)课时小结
1.集合的含义;
2.集合元素的三个特征中,确定性可用于判定某些对象是否是给定集合的元素,互异性可用于简化集合的表示,无序性可用于判定集合的关系。
3.常见数集的专用符号.
(V)课后作业
一、书面作业
1.教材P13,习题1.1A组第1题
2.由实数-a,a,,2,-5为元素组成的集合中,最多有几个元素?
分别为什么?
3.求集合{2a,a2+a}中元素应满足的条件?
4.若{t},求t的值.
二、预习作业
1.预习内容:
课本P4—P6
2.预习提纲:
(1)集合的表示方法有几种?
怎样表示,试举例说明.
(2)集合如何分类,依据是什么?
教学后记
1.1.1集合的含义与表示(第二课时)
教学时间:
2010年8月27日星期五
教学班级:
高一(11、12)班
教学目标:
1.掌握集合的两种常用表示方法(列举法和描述法)。
.
2.通过实例能使学生选择自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题,感受集合语言的意义和作用。
教学重点:
集合的两种常用表示方法(列举法和描述法)
教学难点:
集合的两种常用表示方法(列举法和描述法)的理解
教学方法:
尝试指导法和讨论法
教学过程:
(I)复习回顾
问题1:
集合元素的特征有哪些?
怎样理解,试举例说明.
问题2:
集合与元素关系是什么?
如何表示?
问题3:
常用的数集有哪些?
如何表示?
(II)引入问题
问题4:
在初中学正数和负数时,是如何表示正数集合和负数集合的?
如表示下列数中的正数4.8,-3,,-0.5,,+73,3.1
方法1:
方法2:
{4.8,,,+73,3.1}
问题5:
在初中学习不等式时,如何表示不等式x+3<6的解集?
(可表示为:
x<3)
(III)讲授新课
一、集合的表示方法
问题4中,方法1为图示法,方法2为列举法.
1.列举法:
把集合中的元素一一列举出来,写在大括号里的方法.
说明:
(1)书写时,元素与元素之间用逗号分开;
(2)一般不必考虑元素之间的顺序;
(3)在表示数列之类的特殊集合时,通常仍按惯用的次序;
(4)在列出集合中所有元素不方便或不可能时,可以列出该集合的一部分元素,以提供某种规律,其余元素以省略号代替;
例1.用列举法表示下列集合:
(1)小于5的正奇数组成的集合;
(2)能被3整除而且大于4小于15的自然数组成的集合;
(3)从51到100的所有整数的集合;
(4)小于10的所有自然数组成的集合;
(5)方程的所有实数根组成的集合;
(6)由1~20以内的所有质数组成的集合。
问题6:
能否用列举法表示不等式x-7<3的解集?
由此引出描述法。
2.描述法:
用集合所含元素的共同特征表示集合的方法(即把集合中元素的公共属性描述出来,写在大括号里的方法)。
表示形式:
A={x∣p},其中竖线前x叫做此集合的代表元素;p叫做元素x所具有的公共属性;A={x∣p}表示集合A是由所有具有性质P的那些元素x组成的,即若x具有性质p,则xA;若xA,则x具有性质p。
说明:
(1)有些集合的代表元素需用两个或两个以上字母表示;
(2)应防止集合表示中的一些错误。
如,把{(1,2)}表示成{1,2}或{x=1,y=2},{x∣1,2},用{实数集}或{全体实数}表示R。
(1)由适合x2-x-2>0的所有解组成的集合;
(2)到定点距离等于定长的点的集合;
(3)抛物线y=x2上的点;
(4)抛物线y=x2上点的横坐标;
(5)抛物线y=x2上点的纵坐标;
例2.用描述法表示下列集合:
例3.试分别用列举法和描述法表示下列集合:
(1)方程的所有实数根组成的集合;
(2)由大于10小于20的所有整数组成的集合。
二、集合的分类
例4.观察下列三个集合的元素个数
1.{4.8,7.3,3.1,-9};2.{xR∣0由此可以得到
集合的分类
三、文氏图
集合的表示除了上述两种方法以外,还有文氏图法,叙述如下:
画一条封闭的曲线,用它的内部来表示一个集合,如图所示:
表示任意一个集合A表示{3,9,27}
说明:
边界用直线还是曲线,用实线还是虚线都无关紧要,只要封闭并把有关元素统统包含在里边就行,但不能理解成圈内每个点都是集合的元素.
(IV)课堂练习
1.课本P4思考题和P6思考题及练习题。
.
2.补充练习
a.方程组的解集用列举法表示为________;用描述法表示为.
b.{(x,y)∣x+y=6,x、y∈N}用列举法表示为.
c.用列举法表示下列集合,并说明是有限集还是无限集?
(1){x∣x为不大于20的质数};
(2){100以下的,9与12的公倍数};
(3){(x,y)∣x+y=5,xy=6};
d.用描述法表示下列集合,并说明是有限集还是无限集?
(1){3,5,7,9};
(2){偶数};
(3){(1,1),(2,4),(3,9),(4,16),…};
e.判断下列集合是有限集还是无限集或是空集?
(1){2,4,6,8,…};
(2){x∣1(3){xZ∣-1f.判断下列关系式是否正确?
(1)2Q;
(2)NR;(3)2{(2,1)}
(4)2{{2},{1}};(5)菱形{四边形与三角形};(6)2{y∣y=x2};
(V)课时小结
1.通过学习清楚表示集合的方法,并能灵活运用.
2.注意集合ø在解决问题时所起作用.
(VI)课后作业
1.书面作业:
课本P13习题1.1A组题第2、3、4题。
2.预习作业:
(1)预习内容:
课本P6—P8;
(2)预习提纲:
a.集合A和集合B具有什么关系,就能说明一个集合是另一个集合的子集.
b.一个集合A是另一个集合B的真子集,则其应满足条件是什么?
教学后记
1.1.2集合间的基本关系(共1课时)
教学时间:
2010年8月28日星期六
教学班级:
高一(11、12)班
教学目标:
1.理解子集、真子集概念;
2.会判断和证明两个集合包含关系;
3.理解“⊂≠”、“⊆”的含义;
4.会判断简单集合的相等关系;
5.渗透问题相对的观点。
教学重点:
子集的概念、真子集的概念
教学难点:
元素与子集、属于与包含间区别、描述法给定集合的运算
教学方法:
讲、议结合法
教学过程:
(I)复习回顾
问题1:
元素与集合之间的关系是什么?
问题2:
集合有哪些表示方法?
集合的分类如何?
(Ⅱ)讲授新课
观察下面几组集合,集合A与集合B具有什么关系?
(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}.
(2)A={x|x>3},B={x|3x-6>0}.
(3)A={正方形},B={四边形}.
(4)A=,B={0}.
(5)A={银川九中高一(11)班的女生},B={银川九中高一(11)班的学生}。
通过观察就会发现,这五组集合中,集合A都是集合B的一部分,从而有:
1.子集
定义:
一般地,对于两个集合A与B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,记作AB(或BA),即若任意xA,有xB,则AB(或AB)。
这时我们也说集合A是集合B的子集(subset)。
如果集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,就记作A⊈B(或B⊉A),即:
若存在xA,有xB,则A⊈B(或B⊉A)
说明:
AB与BA是同义的,而AB与BA是互逆的。
规定:
空集是任何集合的子集,即对于任意一个集合A都有A。
例1.判断下列集合的关系.
(1)N_____Z;
(2)N_____Q;(3)R_____Z;(4)R_____Q;
(5)A={x|(x-1)2=0},B={y|y2-3y+2=0};
(6)A={1,3},B={x|x2-3x+2=0};
(7)A={-1,1},B={x|x2-1=0};
(8)A={x|x是两条边相等的三角形}B={x|x是等腰三角形}。
问题3:
观察(7)和(8),集合A与集合B的元素,有何关系?
集合A与集合B的元素完全相同,从而有:
2.集合相等
定义:
对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素(即AB),同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素(即BA),则称集合A等于集合B,记作A=B。
如:
A={x|x=2m+1,mZ},B={x|x=2n-1,nZ},此时有A=B。
问题4:
(1)集合A是否是其本身的子集?
(由定义可知,是)
(2)除去与A本身外,集合A的其它子集与集合A的关系如何?
(包含于A,但不等于A)
3.真子集:
由“包含”与“相等”的关系,可有如下结论:
(1)AA(任何集合都是其自身的子集);
(2)若AB,而且AB(即B中至少有一个元素不在A中),则称集合A是集合B的真子集(propersubset),记作A⊂≠B。
(空集是任何非空集合的真子集)
(3)对于集合A,B,C,若A⊆B,B⊆C,即可得出A⊆C;对A⊂≠B,B⊂≠C,同样有A⊂≠C,即:
包含关系具有“传递性”。
4.证明集合相等的方法:
(1)证明集合A,B中的元素完全相同;(具体数据)
(2)分别证明AB和BA即可。
(抽象情况)
对于集合A,B,若AB而且BA,则A=B。
(III)例题分析:
例2.判断下列两组集合是否相等?
(1)A={x|y=x+1}与B={y|y=x+1};
(2)A={自然数}与B={正整数}
例3.(教材P8例3)写出{a,b}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.
例4.解不等式x-3>2,并把结果用集合表示。
结论:
一般地,一个集合元素若为n个,则其子集数为2n个,其真子集数为2n-1个,特别地,空集的子集个数为1,真子集个数为0。
(IV)课堂练习
1.课本P8,练习1、2、3;
2.设A={0,1},B={x|xA},问A与B什么关系?
3.判断下列说法是否正确?
(1)NZQR;
(2)AA;
(3){圆内接梯形}{等腰梯形};(4)NZ;
(5){};(6){}
4.有三个元素的集合A,B,已知A={2,x,y},B={2x,2,2y},且A=B,求x,y的值。
(V)课时小结
1.能判断存在子集关系的两个集合,谁是谁的子集,进一步确定其是否为真子集;
注意:
子集并不是由原来集合中的部分元素组成的集合。
(因为:
“空集是任何集合的子集”,但空集中不含任何元素;“A是A的子集”,但A中含有A的全部元素,而不是部分元素)。
2.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集;
3.注意区别“包含于”,“包含”,“真包含”,“不包含”;
4.注意区别“”与“”的不同涵义。
(与{}的关系)
(VI)课后作业
1.书面作业
(1)课本P13,习题1.1A组题第5、6题。
(2)用图示法表示
(1)AB
(2)A⊈B
2.预习作业
(1)预习内容:
课本P9—P12
(2)预习提纲:
(1)并集和交集的含义及求法。
(2)求一个集合的补集应具备条件是什么?
(3)能正确表示一个集合的补集。
.
教学后记
1.1.3集合间的基本运算(共1课时)
教学时间:
2010年8月30日星期一
教学班级:
高一(11、12)班
教学目标:
1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;
2.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;
3.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用;
4.认识由具体到抽象的思维过程,并树立相对的观点。
教学重点:
交集与并集概念、补集的概念、数形结合的运用。
教学难点:
理解交集与并集概念、符号之间的区别与了解,补集的有关运算
教学方法:
发现式教学法
教学过程:
(I)复习回顾
问题1:
(1)分别说明A与A=B的意义;
(2)说出集合{1,2,3}的子集、真子集个数及表示;
(II)讲授新课
问题2:
观察下面五个图(投影1),它们与集合A,集合B有什么关系?
图1—5
(1)给出了两个集合A、B;
图
(2)阴影部分是A与B公共部分;
图(3)阴影部分是由A、B组成;
图(4)集合A是集合B的真子集;
图(5)集合B是集合A的真子集;
指出:
图
(2)阴影部分叫集合A与B的交集;图(3)阴影部分叫集合A与B的并集.由此可有:
1.并集:
一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与集合B的并集(unionset),即A与B的所有部分,记作A∪B(读作“A并B”),即A∪B={x|x∈A或x∈B}。
如上述图(3)中的阴影部分。
2.交集:
一般地,由所有属于集合A且属于集合B的所有元素所组成的集合,叫做A与B的交集(intersectionset),即A与B的公共部分,记作A∩B(读作“A交B”),即A∩B={x|x∈A且x∈B}。
如上述图
(2)中的阴影部分。
3.一些特殊结论
由图1—5(4)有:
若A,则A∩B=A;
由图1—5(5)有:
若B,则AB=A;
特别地,若A,B两集合中,B=,,则A∩=,A=A。
4.例题解析(师生共同活动)
例1.设A={x|x>-2},B={x|x<3},求A∩B。
[涉及不等式有关问题,利用数形结合即运用数轴是最佳方案](图1—6)
解:
在数轴上作出A、B对应部分如图A∩B={x|x>-2}
∩{x|x<3}={x|-2例2.设A={x|x是等腰三角形},B={x|x是直角三角形},求A∩B。
[此题运用文氏图,其公共部分即为A∩B].(图1---7)
解:
A∩B={x|x是等腰三角形}∩{x|x是直角三角形}
={x|x是等腰直角三角形}。
例3.设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求A∪B。
[运用文氏图解答该题](图1----8)
解:
A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},则A∪B={4,5,6,8}∪{3,5,7,8}={3,4,5,6,7,8}。
例4.设A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形},求A∪B。
解:
A∪B={x|x是锐角三角形}∪{x|x是钝角三角形}={x|x是斜三角形}。
例5.设A={x|-1[利用数轴,将A、B分别表示出来,则阴影部分即为所求](图1—9)
解:
A∪B={x|-1例6.教材P11例7。
问题3:
请看下例
A={班上所有参加足球队同学}
B={班上没有参加足球队同学}
S={全班同学}
那么S、A、B三集合关系如何.
分析:
(借助于文氏图)集合B就是集合S中除去集合A之后余下来的集合,则有
5.全集
如果一个集合含有我们所要研究问题中所涉及的全部元素,那么就称这个集合为全集(uniwerseset),记作U。
如:
解决某些数学问题时,就可以把实数集看作全集U,那么有理数集Q的补集CUQ就是全体无理数的集合。
6.补集(余集)
一般地,设U是一个集合,A是U的一个子集(即A⊆S),由U中所有不属于A的元素组成的集合,叫做U中集合A的补集(或余集),记作CUA,即CUA={x|x∈U,且x∉A}
图1—3阴影部分即表示A在U中补集CUA。
7.举例说明
例7、例8见教材P12例8、例9。
补充例题:
解答下列各题:
(1)若S={2,3,4},A={4,3},则CSA={2};
(2)若S={三角形},B={锐角三角形},则CSB={直角三角形或钝角三角形};
(3)若S={1,2,4,8},A=ø,则CSA=S;
(4)若U={1,3,a2+2a+1},A={1,3},CUA={5},则a=-1;
(5)已知A={0,2,4},CUA={-1,1},CUB={-1,0,2},求B={1,4};
(6)设全集U={2,3,m2+2m-3},A={|m+1|,2},CUA={5},求m的值;(m=-4或m=2)
(7)已知全集U={1,2,3,4},A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求CUA、m;(答案:
CUA={2,3},m=4;CUA={1,4},m=6)
(8).已知全集U=R,集合A={x|05},求CUA,CU(CUA)。
(III)课堂练习:
(1)课本P12练习1—5;
(2)补充练习:
1.已知M={1},N={1,2},设A={(x,y)|x∈M,y∈N},B={(x,y)|x∈N,y∈M},求A∩B,A∪B。
[A∩B={(1,1)},A∪B={(1,1),(1,2),(2,1)}]
2.已知集合M{4,7,8},且M中至多有一个偶数,则这样的集合共有();
A3个B4个C6个D5个
3.设集合A={-1,1},B={x|x2-2ax+b=0},若B,且B,求a,b的值。
(IV)课时小结
1.在并交问题求解过程中,充分利用数轴、文恩图。
2.能熟练求解一个给定集合的补集;
3.注重一些特殊结论在以后解题中应用。
(如:
CU(CUA)=A)
(V)作业
1.书面作业
课本P14,习题1.1A组题第7~12题。
2.复习作业:
课本P14,习题1.1B组题及后面的“阅读与思考”——集合中元素的个数。
教学后记
注:
根据配套练习上一节习题课。
(2010年8月31日星期二)
§1.2函数及其表示
1.2.1函数的概念(共两课时)
教学时间:
2010年9月2日星期四
教学班级:
高一(11、12)班
教学目标:
1.通过丰富实例,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型。
2.了解对应关系在刻画函数概念中的作用。
3.了解构成函数的三要素,会求一些简单函数的定义域和值域。
教学重点:
函数概念和函数定义域及值域的求法。
教学难点:
函数概念的理解。
教学方法:
自学法和尝试指导法
教学过程:
(Ⅰ)引入问题
问题1初中我们学过哪些函数?
(正比例函数、反比例函数、一次函数和二次函数)
问题2初中所学函数的定义是什么?
(设在某变化过程中有两个变