数学学案范例:北京高一数学集合的基本关系及运算——张飞1105
北师大版高中数学必修一集合的基本关系教案北师(5)
1.2-1 集合的基本关系教学目的:了解集合之间的包含、相等关系的含义;理解子集、真子集的概念;能利用Venn图表达集合间的关系;了解与空集的含义。
教学重点:子集与空集的概念;用Venn 图表达集合间的关系。
教学难点:弄清元素与子集 、属于与包含之间的区别;课 型:新授课教学过程:一、 引入课题1、复习元素与集合的关系——属于与不属于的关系,填以下空白:(1)0 N ;(2)2 Q ;(3)-1.5 R2、类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?(宣布课题)二、 新课教学1、 集合与集合之间的“包含”关系;A={1,2,3},B={1,2,3,4}集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ;如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset )。
记作:)(A B B A ⊇⊆或读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains )A当集合A 不包含于集合B 时,记作A B用Venn图表示两个集合间的“包含”关系 )(A B B A ⊇⊆或2、集合与集合之间的 “相等”关系;A B B A ⊆⊆且,则B A =中的元素是一样的,因此B A =即 ⎩⎨⎧⊆⊆⇔=A B B A B A 练习3、结论:任何一个集合是它本身的子集 A A ⊆4、真子集的概念若集合B A ⊆,存在元素A x B x ∉∈且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
记作:A B (或B A )⊆读作:A 真包含于B (或B 真包含A )举例(由学生举例,共同辨析)5、 规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
6、结论:B A ⊆,且C B ⊆,则C A ⊆三、 例题讲解例1化简集合A={x|x-7≥2},B={x|x ≥5},并表示A 、B 的关系;例2写出集合{0,1,2}的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集。
北师大版高中数学必修1-1.2《集合的基本关系》参考教案
集合的基本关系教学目的:了解集合之间的包含、相等关系的含义;理解子集、真子集的概念;能利用Venn 图表达集合间的关系;了解与空集的含义。
教学重点:子集与空集的概念;用Venn 图表达集合间的关系。
教学难点:弄清元素与子集 、属于与包含之间的区别;课 型:新授课教学过程:一、 引入课题1、 复习元素与集合的关系——属于与不属于的关系,填以下空白:(1)0 N ;(2;(3)-1.5 R2、 类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?(宣布课题)二、 新课教学1、 集合与集合之间的“包含”关系;A={1,2,3},B={1,2,3,4}[来源:]集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ; 如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset )。
[来源:]记作:)(A B B A ⊇⊆或读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains )A当集合A 不包含于集合B 时,记作A B用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系)(A B B A ⊇⊆或2、集合与集合之间的 “相等”关系;A B B A ⊆⊆且,则B A =中的元素是一样的,因此B A =即 ⎩⎨⎧⊆⊆⇔=A B B A B A ⊆练习3、结论:任何一个集合是它本身的子集 A A ⊆4、真子集的概念若集合B A ⊆,存在元素A x B x ∉∈且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
记作:A B (或B A )读作:A 真包含于B (或B 真包含A ) 举例(由学生举例,共同辨析)5、 规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
6、结论:B A ⊆,且C B ⊆,则C A ⊆三、 例题讲解例1化简集合A={x|x-7≥2},B={x|x ≥5},并表示A 、B 的关系;例2写出集合{0,1,2}的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集。
高中数学:1-2《集合的基本关系》教案(北师大版必修1)
1.2-1 集合的基本关系教学目的:了解集合之间的包含、相等关系的含义;理解子集、真子集的概念;能利用Venn图表达集合间的关系;了解与空集的含义。
教学重点:子集与空集的概念;用Venn 图表达集合间的关系。
教学难点:弄清元素与子集 、属于与包含之间的区别;课 型:新授课教学过程:一、 引入课题1、 复习元素与集合的关系——属于与不属于的关系,填以下空白:(1)0 N ;(2)2 Q ;(3)-1.5 R2、 类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?(宣布课题)二、 新课教学1、 集合与集合之间的“包含”关系;A={1,2,3},B={1,2,3,4}集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ;如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset )。
记作:)(A B B A ⊇⊆或读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains )A当集合A 不包含于集合B 时,记作A B用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系 )(A B B A ⊇⊆或2、集合与集合之间的 “相等”关系; A B B A ⊆⊆且,则B A =中的元素是一样的,因此B A =即 ⎩⎨⎧⊆⊆⇔=A B B A B A 练习3、结论:任何一个集合是它本身的子集 A A ⊆4、真子集的概念若集合B A ⊆,存在元素A x B x ∉∈且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
记作:A B (或B A )读作:A 真包含于B (或B 真包含A )举例(由学生举例,共同辨析)5、 规定:⊆B AA(B)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
6、结论:B A ⊆,且C B ⊆,则C A ⊆三、 例题讲解例1化简集合A={x|x-7≥2},B={x|x ≥5},并表示A 、B 的关系;例2写出集合{0,1,2}的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集。
北师大版高一数学必修一《集合的基本关系》教案及教学反思
北师大版高一数学必修一《集合的基本关系》教案及教学反思一、教学目标1. 知识目标1.认识集合、元素、子集等概念;2.了解集合的基本关系;3.掌握集合的基本运算;4.理解和运用集合运算律。
2. 能力目标1.通过小组讨论、教师解释、个人思考等方式,提高学生的逻辑思维能力;2.培养学生的分析问题和解决问题的能力;3.通过在课堂上的训练,提高学生的口头表达和书面表达能力;4.提高学生的数学思维能力。
二、教学重点和难点1. 教学重点1.集合、元素、子集等概念的认识;2.集合的基本关系的了解;3.集合的基本运算的掌握;4.集合运算律的理解和运用。
2. 教学难点1.集合的基本关系的理解和运用;2.集合运算律的理解和运用。
三、教学过程1. 导入1.通过提问,导出学生对集合的概念,在提问中,可以有如下问题:同学们认为什么是集合?集合中有哪些元素?元素之间的关系有哪些?2. 讲授1.集合的定义:一个集合是由一些互不相同的对象组成的。
2.元素:组成集合的对象叫做元素。
3.集合的表示:用大括号{}把元素括起来,逗号隔开。
4.子集与超集:设A和B为两个集合,如果集合A的所有元素都是集合B的元素,则称A是B的子集,B是A的超集。
5.相等集合:如果两个集合A和B的元素完全相同,则称A=B。
6.空集:一个集合没有任何元素,称为空集,用∅表示。
7.全集:包含一切可能的元素的集合称为全集。
8.集合的基本运算:并集、交集、差集。
9.集合的运算律:交换律、结合律、分配律、德摩根定律。
3. 拓展1.提出以下拓展问题:(1)如何表示全集和空集?(2)如何比较两个集合是否相等?(3)集合并集有哪些性质?(4)如何运用集合运算律来解决实际问题?4. 练习1.集合的基本运算练习–求集合A={1,2,3,4}和集合B={3,4,5,6}的并集;–求集合A={1,2,3,4}和集合B={3,4,5,6}的交集;–求集合A={1,2,3,4}减去集合B={3,4,5,6}所得的集合;–求集合A={1,2}和集合B={1,2,3}的并集。
高中数学必修一北师大版学案1.2 集合的基本关系(学生版)
课题:集合的基本关系☆学生版☆学习目标、理解集合之间的包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;、理解子集、真子集的概念;、能使用图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用.学习重点:子集与真子集的概念及关系.学习难点:元素和集合的属于关系与集合间的包含关系之间的区别.学法指导:根据“自主学习”中的问题,阅读教材内容,进行知识梳理,熟记基础知识。
将预习中不能解决的问题标出来,并填写到后面的“我的疑惑”处。
一、自主学习.基本定义.①子集:,记作:,读作:.当集合不包含于集合时,记作.②图:在数学中,我们经常用代表集合,这种图称为图. 用图表示两个集合间的“包含”关系为:.③集合相等:,记作:.④真子集:,记作:,读作:..性质:()空集是任何集合的,即Φ;()空集是任何非空集合的,即若≠Φ,则Φ;()任何一个集合是它本身的,即.二、我的疑惑(请你将预习中未能解决的问题和有疑惑的问题写下来,在课堂上与老师和同学们探究解决。
)三、合作探究★探究一、某工厂生产的产品在质量和长度上都合格时,该产品才合格。
若用表示合格产品的集合,表示质量合格的产品的集合,表示长度合格的产品的集合,则下列包含关系哪些成立?使用图表示这三个集合的关系.★探究二、写出集合的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.★★探究三、满足的集合有几个?并全部写出。
★★★探究四、若集合,,且满足,求实数的取值范围.四、课堂检测、课本练习、、、、;、已知集合,,且满足,则实数的取值范围为.五、课堂小结课题:集合的基本关系☆课时作业☆编号班级小组姓名:六、作业检测(要求:写出必要的解答过程).用适当的符号填空(“”“”“”)()已知集合,集合,则;()设集合,,..判断下列各式是否正确,如果错误,请改正:();();();。
高一数学教案:集合间的基本关系
高一数学教案:集合间的基本关系一、教学目标1. 知识与技能:a. 学习集合的基本概念和表示方法;b. 掌握集合间的基本关系:相等、包含、相交、并集、交集、补集;c. 理解集合间关系的运算性质。
2. 过程与方法:a. 通过实例引入,帮助学生理解集合的基本概念和表示方法;b. 结合图示、具体例子和符号表示,引导学生理解集合间的基本关系;c. 给予学生足够的练习机会,加深对集合间关系的运算性质的理解。
3. 情感态度价值观:a. 培养学生对数学概念和符号的兴趣,提高数学学习的主动性和积极性;b. 培养学生的逻辑思维和问题解决能力;c. 培养学生的合作意识和团队精神。
二、教学重点1. 集合的基本概念和表示方法;2. 集合间的基本关系:相等、包含、相交、并集、交集、补集;3. 集合间关系的运算性质。
三、教学难点1. 集合间关系的运算性质的理解和应用;2. 集合间关系的图示表示。
四、教学过程1. 导入与引入(10分钟)a. 提问:大家在日常生活中经常听到和使用“集合”这个概念,你们知道集合是什么吗?b. 引导学生回答并解释集合的概念。
2. 集合的基本概念和表示方法(15分钟)a. 教师通过具体例子,如{1, 2, 3}、{苹果、橙子、香蕉}等,引导学生理解集合的概念。
b. 教师介绍集合的符号表示方法,如大括号{}和里面用逗号分隔各元素。
3. 集合间的基本关系:相等、包含、相交(15分钟)a. 教师通过具体例子和图示,介绍集合间的相等关系:两个集合的元素完全相同。
b. 教师通过具体例子和图示,介绍集合间的包含关系:一个集合的所有元素都在另一个集合内。
c. 教师通过具体例子和图示,介绍集合间的相交关系:两个集合有共同的元素。
4. 集合间的基本关系:并集、交集、补集(20分钟)a. 教师通过具体例子和图示,介绍集合间的并集关系:两个集合合并在一起的所有元素。
b. 教师通过具体例子和图示,介绍集合间的交集关系:两个集合共有的元素。
数学高一1.2 集合的基本关系学案 北师大必修1
1.2 集合的基本关系【学习目标】1.了解集合之间包含关系的意义;2.理解子集、真子集的概念和掌握它们的符号表示;3.子集、真子集的性质.【课前导学】一、复习回顾表示集合常有两种方法:______法和______法.______法就是把集合的所有元素一一列举出来,并用_____号“_____”起来;______法是用集合所含元素的共同特征表示集合的方法,具体的方法是:在______号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值(或变化)范围,再画一条______,在此后面写出这个集合中元素所具有的_____性质.二、巩固练习1、用列举法表示下列集合:①32{|220}x x x x --+= {-1,1,2}②{数字和为5的两位数} {14,23,32,41,50}2、用描述法表示集合: 1111{1,,,,}2345 *1{|,5}x x n N n n =∈≤且3、用列举法表示:“与2相差3的所有整数所组成的集合”{||2|3}x Z x ∈-=={-1,5}三、问题情境【问题】观察下列两组集合,说出集合A 与集合B 的关系(共性)(1)A={-1,1},B={-1,0,1,2}; (2)A=N ,B=R ;(3)A={x x 为北京人},B= {x x 为中国人}; (4)A =∅,B ={0}【设问】集合A 中的任何一个元素都是集合B 的元素吗?【课堂活动】一、建构数学:通过观察上述集合间具有如下特殊性:(1)集合A 的元素-1,1同时是集合B 的元素;(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 中没有元素,而B 中含有一个元素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.从而有下述结论.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A ⊆B (或B ⊇A ),这时我们也说集合A 是集合B 的子集.请同学们各自举两个例子,互相交换看法,验证所举例子是否符合定义.2.真子集:对于两个集合A 与B ,如果B A ⊆,并且B A ≠,我们就说集合A 是集合B的真子集,记作:A B 或B A, 读作A 真包含于B 或B 真包含A这应理解为:若A ⊆B ,且存在b ∈B ,但b ∉A ,称A 是B 的真子集.【注意】(1)子集与真子集符号的方向(2)当集合A 不包含于集合B ,或集合B 不包含集合A 时,则记作A B (或B A ).如:A ={2,4},B ={3,5,7},则A B.(3)空集是任何集合的子集即Φ⊆A .(4)空集是任何非空集合的真子集即Φ A 若A ≠Φ,则ΦA .(5)任何一个集合是它本身的子集即A A ⊆.(6)易混符号:①“∈”与“⊆”:元素与集合之间是属于关系;集合与集合之间是包含关系如,,1,1R N N N ⊆∉-∈Φ⊆R ,{1}⊆{1,2,3}②{0}与Φ:{0}是含有一个元素0的集合,Φ是不含任何元素的集合如 Φ⊆{0}不能写成Φ={0},Φ∈{0}(7)子集关系具有传递性.即,A B B C ⊆⊆,则A C ⊆.二、应用数学:例1(1) 写出N ,Z ,Q ,R 的包含关系,并用文氏图表示(2)判断下列写法是否正确:①Φ⊆A ②Φ A ③A A ⊆ ④A A .解(1):N Z Q R(2)①正确;②错误,因为A 可能是空集;③正确;④错误;【思考】1:A B ⊆与B A ⊆能否同时成立?【结论】如果A ⊆B ,同时B ⊆A ,那么A =B.如:{a ,b ,c ,d}与{b ,c ,d ,a}相等;{2,3,4}与{3,4,2}相等;问:A ={x |x =2m +1,m ∈Z},B ={x |x =2n -1,n ∈Z}.(A=B )说明:稍微复杂的集合,特别是用描述法给出的,要从代表元素及其所满足的特性上认真分辨.【思考】2:若A B ,B C ,则A C ?真子集关系也具有传递性.若A B ,B C ,则A C.例2 写出{a 、b}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.【思路分析】寻求子集、真子集主要依据是定义.解:依定义:{a ,b}的所有子集是∅、{a}、{b}、{a ,b},其中真子集有∅、{a}、{b}.【变式】写出集合{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}的所有子集的个数是多少?(1624=)(2)集合{}n a a a ,,21 的所有子集的个数是多少?(n 2)【推广】如果一个集合的元素有n个,那么这个集合的子集有2n个,真子集有2n-1个,有2n-2个非空真子集.例3 满足{}{}a M,,,Ma b c d⊆⊄的集合共有多少个?【思路分析】集合M中必含有元素a, 故集合M的个数即是{},,b c d的真子集的个数.解:7个.例4 已知集合}52|{≤<-=xxA,}121|{-≤≤+-=mxmxB,且AB⊆,求实数m 的取值范围.【思路分析】A的子集要分∅≠B和∅=B两种情况讨论.解:⑴∅≠B,即121-≤+-mm,依题意,有AB⊆,在数轴上作出包含关系图形,如图:有⎪⎩⎪⎨⎧≤-->+--≤+-51221121mmmm解得332<≤m;⑵∅=B,即121->+-mm,解得32<m;综上所述,实数m的取值范围是3<m.【解后反思】空集是任何集合的子集,注意空集的特殊性.三、理解数学:1、用≠≠⊆⊂⊇⊃“、、、”连接下列集合对:①A={济南人},B={山东人};②A=N,B=R;③A={1,2,3,4},B={0,1,2,3,4,5};④A={本校田径队队员},B={本校长跑队队员};⑤A={11月份的公休日},B={11月份的星期六或星期天}2、若A={a,b,c},则有几个子集,几个真子集?写出A所有的子集.3、设A={3m,m∈Z},B={6k,k∈Z},则A、B之间是什么关系?【课后提升】 1. 满足∅A ⊆},,,{d c b a 的集合A 是什么? 解析:由∅A 可知,集合A 必为非空集合;又由A ⊆},,,{d c b a 可知,此题即为求集合},,,{d c b a 的所有非空子集。
高中数学《集合的基本关系》教案11 北师大版必修1
一集合〔§1.2.1集合的基本关系〕教学时间 : 1课时课题:§1.子集教学目标: 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、议结合法教具准备:幻灯教学过程:〔I〕复习回顾集合的表示方法、集合的分类.〔II〕讲授新课〔一〕概念师:(幻灯)(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=ø,B={0}.学生通过观察就会发现,这四组集合中,集合A都是集合B的一部分,从而师给出:1、子集〔幻灯〕〔1〕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A⊆B〔或B⊇A〕这时我们也说集合A是集合B的子集.注:有两种可能:〔1〕A是B的一部分,;〔2〕A与B是同一集合。
师:请同学们各自举两个例子,互相交换看法,验证所举例子是否符合定义.师:假设集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,那么记作A⊆/B〔或B⊇/A〕.例如:A={2,4},B={3,5,7},那么A⊆/B。
注意: ⊆也可写成⊂;⊇也可写成⊃;⊆/也可写成⊂;⊇/也可写成⊃。
师:依规定,空集ø是任何集合的子集。
请填空øA,A为任何集合。
生:ø⊆A.师:集合A={x|x2-1=0},B={-1,1};集合A与集合B的元素相同吗?生:相同。
师:我们就说集合A等于集合B;两集合相等应满足:2、集合相等〔幻灯〕一般地,对于两相集合A与集合B,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,我们就说集合A等于集合B,记作:A=B用式子表示:如果A⊆B,同时B⊆A,那么A=B.例如:A={x|x=2m+1,m∈Z},B={x|x=2n-1,n∈Z},有A=B.存在包含关系的两个集合,也可能是相等的情况。
高一数学教案1.2集合的基本关系北师大版必修1
1.2-1 集合的基本关系教学目的:了解集合之间的包含、相等关系的含义;理解子集、真子集的概念;能利用Venn图表达集合间的关系;了解与空集的含义。
教学重点:子集与空集的概念;用Venn 图表达集合间的关系。
教学难点:弄清元素与子集 、属于与包含之间的区别;课 型:新授课教学过程:一、 引入课题1、 复习元素与集合的关系——属于与不属于的关系,填以下空白:(1)0 N ;(2;(3)-1.5 R2、 类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?(宣布课题)二、 新课教学1、 集合与集合之间的“包含”关系;A={1,2,3},B={1,2,3,4}集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ;如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset )。
记作:)(A B B A ⊇⊆或读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains )A当集合A 不包含于集合B 时,记作AB用Venn)(A B B A ⊇⊆或2、集合与集合之间的 “相等”关系;A B B A ⊆⊆且,则B A =中的元素是一样的,因此B A =即 ⎩⎨⎧⊆⊆⇔=A B B A B A 练习3、结论:任何一个集合是它本身的子集 A A ⊆4、真子集的概念若集合B A ⊆,存在元素A x B x ∉∈且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
记作:A B (或B A )读作:A 真包含于B (或B 真包含A )举例(由学生举例,共同辨析)5、 规定:⊆空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
6、结论:B A ⊆,且C B ⊆,则C A ⊆三、 例题讲解例1化简集合A={x|x-7≥2},B={x|x ≥5},并表示A 、B 的关系;例2写出集合{0,1,2}的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集。
高中数学 第一章 集合 1.2 集合的基本关系教案1 北师大版必修1
1 1.2 集合的基本关系本节教材分析课本从学生熟悉的集合(自然数的集合、有理数的集合等)出发,通过类比实数的大小关系引入集合间的关系,同时,结合相关内容介绍子集等概念.在安排这部分内容时,课本注重体现逻辑思考的方法,如归纳等.值得注意的问题:在集合间的关系教学中,建议重视使用venn 图表,这有助于学生通过体会直观图示来理解抽象概念;随着学习的深入,集合符号越来越多,建议教学时引导区分一些容易混淆的关系和符号.三维目标1.知识与技能(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.真子集的概念。
(3)能使用venn 图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用.2. 过程与方法让学生通过观察身边的实例,发现集合间的基本关系,体验其现实意义.3.情感.态度与价值观(1)树立数形结合的思想 .(2)体会类比对发现新结论的作用.教学重点:集合间的包含与相等关系,子集与其子集的概念.教学难点:难点是属于关系与包含关系的区别.教学建议:本节的重点是集合间的包含与相等关系,子集与其子集的概念..难点是属于关系与包含关系的区别教学时,应通过具体例子,借助Venn 图,帮助学生直观理解集合间的包含与相等关系,子集与其子集的概念.用图形直观说明.注意区分属于关系与包含关系,且注意包含与属于符号的方向.新课导入设计导入一:我们知道,实数有相等大小关系,如5=5,35,75><等等,类比实数之间的关系,集合之间有什么关系?教师直接点出课题.导入二:复习元素与集合的关系,举例让学生分析.引导学生通过观察、类比、思考和交流,得出结论.教师强调集合也有,这就是我们本节课所要学习的内容.。
北师大版数学高一教案 1.2集合的基本关系
1.2 集合的基本关系教学目标1.知识与技能(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、真子集的概念.(3)能使用Venn图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用.2.过程与方法让学生通过观察身边的实例,发现集合间的基本关系,体验其现实意义.3.情感、态度与价值观(1)树立数形结合的思想.(2)体会类比对发现新结论的作用.重点难点重点:集合间的包含与相等关系,子集与真子集的概念.难点:属于关系与包含关系的区别.本节的重点是理解集合间包含与相等的含义,其突破方法是让学生多结合实例,类比实数间的大小关系来学习集合间的包含关系.教学设计教学建议教材从学生熟悉的实例出发,通过类比引入集合间的关系,同时,结合相关内容介绍子集、Venn图、真子集、空集等概念.在安排这部分内容时,教材注重体现逻辑思考的方法,如类比等.值得注意的问题:在讲解集合间的关系时,建议重视使用Venn图,这有助于学生体会直观图示对理解抽象概念的作用.随着学习的深入,集合符号越来越多,建议教学时引导学生区分一些容易混淆的关系和符号,例如∈与⊆的区别.教学流程创设情境提出问题,思考:实数有相等关系,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⇒概念形成.分析示例:给出集合的包含关系的相关定义,完成例1及变式训练⇒师生合作得出集合相等的概念. 通过实例的共性探究、理解相等概念,完成例2及互动探究⇒巩固深化,发展思维,加深对集合间关系的理解,完成例3及变式训练⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正.课堂探究知识点1 子集与V enn图问题导思给出下列集合:(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}.(2)设集合A为衡水中学高一·三班全体男生组成的集合,集合B为高一·三班全体学生组成的集合.集合A中的元素与集合B有什么关系?【答案】集合A中的每一个元素都属于集合B.1.子集任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A.为了直观地表示集合间的关系,常用封闭曲线的内部表示集合,称为Venn图.知识点2 集合相等问题导思给定两个集合A={0,1},B={x|x2=x}.1.集合B能否用列举法表示出来?【答案】能.B={0,1}.2.集合A中的元素与集合B中的元素,有什么关系?【答案】元素完全一样.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中的元素,同时集合B中的任何一个元素都是集合A中的元素,这时,我们就说集合A与集合B相等,记作A=B.知识点3 真子集问题导思对于集合A={1,2},B={1,2,3,4}.1.集合A是集合B的子集吗?【答案】是.2.集合B是集合A的子集吗?【答案】不是.3.集合A 与集合B 相等吗?【答案】不相等.1.真子集(1)含义:对于两个集合A 与B ,如果A ⊆B ,并且A ≠B ,我们就说集合A 是集合B 的真子集,记作A B 或B A .(2)当集合A 不包含于集合B 或集合B 不包含集合A 时,记作A B 或B ⊉A .2.性质(1)空集是任何集合的子集,对于任何一个集合A ,都有∅⊆A .(2)对于集合A.B.C ,若A ⊆B ,B ⊆C ,则A ⊆C .类型1 子集、真子集的概念例1 已知集合M ={x |x <2且x ∈N },N ={x |-2<x <2且x ∈Z }.(1)试判断集合M 、N 间的关系.(2)写出集合M 的子集、集合N 的真子集.【解析】把用描述法表示的集合用列举法表示出来,以便于观察集合的关系写出子集与真子集.解:M ={x |x <2且x ∈N }={0,1},N ={x |-2<x <2且x ∈Z }={-1,0,1}.(1)M N .(2)M 的子集为:∅,{0},{1},{0,1},N 的真子集为:∅,{-1},{0},{1},{-1,0},{-1,1},{0,1}.规律方法1.写有限集合的所有子集,首先要注意两个特殊的子集:∅和自身;其次按含一个元素的子集,含两个元素的子集…依次写出,以免重复或遗漏.2.若集合A 含n 个元素,那么它的子集个数为2n ;真子集个数为2n -1,非空真子集个数为2n -2.变式训练1.若{1,2,3}A ⊆{1,2,3,4,5},则集合A 的个数为( )A .2B .3C .4D .5【解析】集合{1,2,3}是集合A 的真子集,同时集合A 又是集合{1,2,3,4,5}的子集,所以集合A 只能取集合{1,2,3,4},{1,2,3,5}和{1,2,3,4,5}.【答案】B类型2 集合相等例2 若{0,a 2,a +b }={1,a ,b a},求a 2 013+b 2 013的值.【解析】由0∈{1,a ,b a}先求出b ,再根据集合相等求a . 解:因为{0,a 2,a +b }={1,a ,b a}, 所以0∈{1,a ,b a}. 所以b =0,此时有{1,a,0}={0,a 2,a }.所以a 2=1,a =±1.当a =1时,不满足互异性,所以a =-1.∴a 2 013+b 2 013=-1.规律方法1.计算出a =±1后,易忽视集合中元素的互异性致误.2.解决此类问题的步骤:(1)利用集合相等的条件,建立方程或方程组,求得参数;(2)把所得数值依次代入集合验证,若满足元素的三个特性,则所求是可行的,否则应舍去. 变式训练2.若本例改为“{0,a ,b a}={1,-a 2,a +b }”,则a 2 013+b 2 013的值为多少? 解:∵0∈{1,-a 2,a +b }∴-a 2=0或a +b =0当-a 2=0,即a =0时,{0,a ,b a}中矛盾. 当a +b =0,即a =-b 时,{0,a ,b a}={0,a ,-1}, {1,-a 2,a +b }={1,-a 2,0},即{0,a ,-1}={1,-a 2,0},∴a =1,b =-1.∴a 2 013+b 2 013=0.类型3 已知集合间的关系求参数的取值范围例3 设集合A ={x |-1≤x ≤6},B ={x |m -1≤x ≤2m +1},已知B ⊆A .求实数m 的取值范围【解析】由B ⊆A 可得集合B =∅或B 中的任何一个元素都在集合A 中,可借助数轴解决. 解:当m -1>2m +1,即m <-2时,B =∅,符合题意.当m -1≤2m +1,即m ≥-2时,B ≠∅.由B ⊆A ,借助数轴表示如图所示.则⎩⎪⎨⎪⎧m -1≥-1,2m +1≤6,解得0≤m ≤52. 综上所述,实数m 的取值范围是{m |m <-2或0≤m ≤52}. 规律方法1.当已知一个集合是另一个集合的子集时,首先要考虑这个集合是否为空集.2.已知集合间的关系,求参数范围的步骤:(1)化简所给集合;(2)用数轴表示所给集合;(3)根据集合间的关系,列出关于参数的不等式(组);(4)求解.变式训练3.设集合A ={x |1<x ≤2},B ={x |x <a },若A B ,则a 的取值范围是( ) A .{a |a ≥2}B .{a |a <1}C .{a |a >2}D .{a |a ≤1}【解析】在数轴上表示两个集合A.B ,要使AB ,则a >2.【答案】C当堂训练1.下列表述正确的有( )①空集没有子集;②任何集合都有至少两个子集;③空集是任何集合的真子集;④若∅A ,则A ≠∅. A .0个 B .1个 C .2个 D .3个【解析】∅⊆∅,故①错;∅只有一个子集,即它本身.所以②错;空集是任何集合的子集, 是任何非空集合的真子集,所以③错;而④正确,故选B.【答案】B2.若M ={x |x >-1},N ={x |x >0},则( )A .M ⊆NB .N ⊆MC .M =ND .M ∈N【解析】 结合数轴可知N ⊆M .【答案】B3.已知集合A ={-1,3,m },B ={3,4},若B ⊆A ,则实数m =________.【解析】∵B ⊆A ,∴元素3,4必为A 中元素,∴m =4.【答案】44.已知集合A ={x |a <x <a +1},B ={x |2<x <9}.若A ⊆B ,求实数a 的取值集合. 解:∵B ={x |2<x <9},A ={x |a <x <a +1},A ⊆B ,如图所示,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2a +1≤9,解得2≤a ≤8, ∴实数a 的取值集合为{a |2≤a ≤8}.课堂小结1.集合与集合之间的关系有包含关系,相等关系,其中包含关系有:包含于(⊆)、包含(⊇),真包含于()、真包含()等,用这些符号时要注意方向,如A ⊆B 与B ⊇A 是相同的,但A ⊆B ,B ⊆A 是不同的.2.不能把“A ⊆B ”、“A B ”理解成“A 是B 中部分元素组成的集合”,因为当A =∅时,A ⊆B ,但A 中不含任何元素;又当A =B 时,也有A ⊆B ,但A 中含有B 中的所有元素,这两种情况都有A ⊆B .3.由于空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,所以在遇到“A ⊆B ”或“A B 且B ≠∅”时,一定要讨论A =∅和A ≠∅两种情况,A =∅的情形易被忽视,应引起足够的重视.。
北师大版高中数学高一必修1 1.2 集合的基本关系 学案
1.2集合的基本关系学习目标: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.(重点)2.理解子集、真子集的概念.(易混点)3.能使用Venn图表达集合间的关系,体会直观图对理解抽象概念的作用.(难点情景导入:1.提问:集合的两种表示方法?如何用适当的方法表示下列集合?(1)10以内3的倍数;(2)1000以内3的倍数2.用适当的符号填空: 0 N; Q; -1.5 R。
3.导入:类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?一、自主学习[基础·初探]教材整理1子集阅读教材P7从本节开头到“集合Q是集合R的子集”之间的内容,完成下列问题.1.子集含义对于两个集合A与B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即若a∈A,则a∈B,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,记作A⊆B(或B⊇A),就说集合A是集合B的子集图形语言性质任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A为了直观地表示集合间的关系,常用封闭曲线的内部表示集合,称为Venn图.已知:(1)A={高一·2班的同学},B={高一·2班3组的成员};(2)A={1,2,3},B={1,2,3,4};(3)A=N,B=Z;(4)A={矩形},B={长方形}.以上集合A是集合B的子集的是__________.(填所有正确选项的序号)【解析】借助Venn图,可知选项(2)、(3)、(4)中集合A是集合B的子集,而选项(1)中应是集合B是集合A的子集,集合A却不是集合B的子集.【答案】(2)(3)(4)教材整理2集合相等阅读教材P7从“对于两个集合A与B”到P8“A=B”之间的内容,完成下列问题.1. 文字定义对于两个集合A与B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,同时集合B 中的任何一个元素都是集合A中的元素,这时,我们就说集合A与集合B相等,记作A=B.2.符号表示若A⊆B,且B⊆A,则A=B.已知集合A={2,9},集合B={1-m,9},且A=B,则实数m=__________.【解析】∵A=B,∴1-m=2,∴m=-1.【答案】-1教材整理3真子集阅读教材P8从“对于两个集合A与B”至“例1”以上的内容,完成下列问题.1.真子集(1)含义:对于两个集合A与B,如果A⊆B,并且A≠B,我们就说集合A是集合B的真子集,记作A B或B A.(2)当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,记作A B或B⊉A.2.性质(1)空集是任何集合的子集,对于任何一个集合A,都有∅⊆A.(2)对于集合A,B,C,若A⊆B,B⊆C,则A⊆C.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)空集是任何集合的真子集.()(2)任何一个非空集合至少有两个子集.()(3)∅={0}.()(4)集合A不能是其自身的真子集.()【答案】(1)×(2)√(3)×(4)√二、合作探究探究一:集合间关系的判定[小组合作型]下列各式中,正确的个数是()①{0}∈{0,1,2};②{0,1,2}⊆{2,1,0};③∅⊆{0,1,2};④∅={0};⑤{0,1}={(0,1)};⑥0={0}.A.1B.2C.3D.4【精彩点拨】首先要分清二者是元素与集合间的关系,还是集合与集合之间的关系.如果是集合与集合之间的关系,还需要分清是包含、真包含,还是不包含等关系.【尝试解答】对于①,是集合与集合的关系,应为{0}{0,1,2};对于②,实际为同一集合,任何一个集合是它本身的子集;对于③,空集是任何集合的子集;对于④,{0}是含有单元素0的集合,空集不含任何元素,并且空集是任何非空集合的真子集,所以∅{0};对于⑤,{0,1}是含有两个元素0与1的集合,而{(0,1)}是以有序数组(0,1)为元素的单元素集合,所以{0,1}与{(0,1)}不相等;对于⑥,{0}是含有单元素0的集合,0与{0}是“属于与否”的关系,所以0∈{0}.故②③是正确的.【答案】 B判断集合的基本关系常转化为判定元素与集合间的关系,主要有以下三种方法:[再练一题]1.指出下列各对集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};(3)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};(4)M={x|x=2n-1,n∈N+},N={x|x=2n+1,n∈N+}.【解】(1)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.(2)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A B .(3)集合B ={x |x <5},用数轴表示集合A ,B 如图所示,由图可知AB .(4)由列举法知M ={1,3,5,7,…},N ={3,5,7,9,…},故N M .探究二:集合相等已知集合A ={a ,a +b ,a +2b },B ={a ,ac ,ac 2},若A =B ,求c 的值. 【精彩点拨】 欲求c 的值,可列关于c 的方程或方程组,根据两集合相等的意义及集合中元素的互异性,有下面两种情况:(1)⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =ac ,a +2b =ac 2;(2)⎩⎪⎨⎪⎧a +b =ac 2,a +2b =ac .【尝试解答】 由集合中元素的互异性,知b ≠0,c ≠±1,c ≠0,a ≠0.又A =B ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =ac ,a +2b =ac 2或⎩⎪⎨⎪⎧a +b =ac 2,a +2b =ac .∴a =2ac -ac 2或a =2ac 2-ac , 即c 2-2c +1=0或2c 2-c -1=0,又∵c ≠±1,∴c =-12,故所求实数c 的值为-12.根据两个集合相等求集合中的特定字母,一般是从集合中元素对应相等来建立方程(或方程组).要注意将对应相等的情况分类列全,最后还需要注意将方程(或方程组)的解代入原集合检验,把不符合题意的解舍去.[再练一题]2.已知集合A ={x ,xy ,x -y },B ={0,|x |,y }且A =B ,求实数x 与y 的值. 【解】 由已知A =B ={0,|x |,y },∴0∈A .若x =0,则A ={0,0,-y },不满足元素的互异性;若y =0,则B ={0,|x |,0},也不满足元素的互异性.∴只有x -y =0,即y =x ,∴A ={x ,xy ,x -y }={x ,x 2,0},∴B ={0,|x |,x }. ∴x 2=|x |,∴x =0(舍),或x =1,或x =-1.当x =1时,A =B ={1,1,0},而元素具有互异性,故x≠1.当x=-1时,A=B={-1,1,0}满足题意.∴x=y=-1即为所求.探究三:有限集合子集的确定试写出满足条件∅M{0,1,2}的所有集合M.【精彩点拨】欲求M,首先需弄清条件“∅M{0,1,2}”的含义.由∅M说明M为非空集合,即M中至少含有一个元素;由M{0,1,2}知,M中至多含有2个元素,因此M 中元素个数为1或2,故可根据元素个数逐一列出集合M.【尝试解答】∵∅M{0,1,2},∴M为{0,1,2}的非空真子集.∴M中的元素个数为1或2.当M中只有1个元素时,M可以是{0},{1},{2};当M中有2个元素时,M可以是{0,1},{0,2},{1,2}.∴M可以是{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2}.解答此类问题应根据子集、真子集的概念求解,在写集合的子集或真子集时,一般按元素由少到多的顺序一一列举,可避免重复或遗漏.[再练一题]3.已知{a,b}⊆A{a,b,c,d,e},写出所有满足条件的集合A.【解】∵{a,b}⊆A,∴a∈A,b∈A.又∵A{a,b,c,d,e},∴集合A为{a,b},{a,b,c},{a,b,d},{a,b,e},{a,b,c,d},{a,b,c,e},{a,b,d,e}.探究四:已知集合间的关系,求参数的范围[探究共研型]探究1已知集合A={x|x<1},B={x|x<a},若A=B,则实数a的取值是多少?【提示】如图,由图可知a=1.探究2探究1中“A=B”改为“A⊆B”,其他条件不变,则实数a的取值范围是多少?【提示】如图,由图可知a≥1,即实数a的取值范围是{a|a≥1}.探究3探究1中“A=B”改为“B A”,其他条件不变,则实数a的取值范围是多少?【提示】如图,,由图可知a<1,即实数a的取值范围是{a|a<1}.设集合A={x|-1≤x≤1},B={x|m-1≤x≤1-2m}.(1)若B⊆A,求m的取值范围;(2)若A⊆B,求m的取值范围.【精彩点拨】利用数轴表示集合A,B,根据A与B的关系观察端点之间的关系,列不等式求m的取值范围.【尝试解答】(1)①当B≠∅时,∵B⊆A,∴借助数轴表示如图所示:则⎩⎪⎨⎪⎧m-1≥-1,1-2m≤1,m-1≤1-2m,解得0≤m≤23.②当B=∅时,m-1>1-2m,得m>23.综上所述m≥0.(2)①当m-1>1-2m,即m>23时,B=∅,不符合题意.②当m-1≤1-2m,即m≤23时,借助数轴表示如图所示:则⎩⎪⎨⎪⎧m-1≤-1,1-2m≥1,解得m≤0.即m≤0.综上所述m≤0.已知集合关系求参数范围的一般方法:,(1)通常借助数轴,把两个集合在数轴上表示出来,以形定数.,(2)当某一个集合的端点中含有字母时,要判定两个端点的大小,不确定时要分类讨论,当左边的端点大于右边的端点时,集合为空集,这种情况容易被忽视.,(3)比较端点大小时要注意是否能取“=”,不好确定时要单独验证参数取“=”时的值是否符合题意.[再练一题]4.已知集合A ={x |-1≤x ≤2},B ={x |a -1<x <a +3},若A ⊆B ,求a 的取值范围. 【解】 用数轴表示如图所示:则⎩⎪⎨⎪⎧ a -1<-1,a +3>2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a <0,a >-1,所以-1<a <0,即a 的取值范围为{a |-1<a <0}. 三、课堂检测1.集合A ={x |0≤x <3,x ∈N }的真子集的个数为( ) A .4 B .7 C .8D .16【解析】 可知A ={0,1,2},其真子集为:∅,{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2}.共有23-1=7(个).故选B.【答案】 B2.如果A ={x |x >-1},那么正确的结论是( ) A .0⊆A B .{0}A C .{0}∈AD .∅∈A【解析】 由于0>-1,所以{0}A .而选项A ,C ,D 对于元素与集合、集合与集合的关系使用符号不对,故都是错误的.【答案】 B3.已知集合A ={-1,3,m },B ={3,4},若B ⊆A ,则实数m =________. 【解析】 ∵B ⊆A , ∴元素3,4必为A 中元素, ∴m =4.【答案】 44.集合{a ,b ,c }的子集个数是________,真子集的个数是________.【解析】 集合{a ,b ,c }的子集有∅,{a },{b },{c },{a ,b },{a ,c },{b ,c },{a ,b ,c },共8个,其中真子集有7个.【答案】 8 75.已知A ={x |x <-1,或x >2},B ={x |4x +a <0},当B ⊆A 时,求实数a 的取值范围.【解】 B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-a 4,因B ⊆A ,用数轴表示如图:所以需满足-a4≤-1,解得a ≥4.四、课堂小结子集、真子集、空集、相等的概念及符号;Venn 图图示,注意包含与属于的区别。
北师大版高中数学必修一高一集合的基本关系教案北师(2)
课题:§1.2集合间的基本关系教材分析:类比实数的大小关系引入集合的包含与相等关系了解空集的含义课 型:新授课教学目的:(1)了解集合之间的包含、相等关系的含义;(2)理解子集、真子集的概念;(3)能利用Venn 图表达集合间的关系;(4)了解与空集的含义。
教学重点:子集与空集的概念;用Venn 图表达集合间的关系。
教学难点:弄清元素与子集 、属于与包含之间的区别;教学过程:一、引入课题1、复习元素与集合的关系——属于与不属于的关系,填以下空白:(1)0 N ;(2;(3)-1.5 R2、类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?(宣布课题)二、新课教学(一) 集合与集合之间的“包含”关系;A={1,2,3},B={1,2,3,4}集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ;如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset )。
记作:)(A B B A ⊇⊆或读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains )A当集合A 不包含于集合B 时,记作A B 用Venn)(A B B A ⊇⊆或(二) 集合与集合之间的 “相等”关系;A B B A ⊆⊆且,则B A =中的元素是一样的,因此B A =即 ⎩⎨⎧⊆⊆⇔=A B B A B A 练习结论:任何一个集合是它本身的子集⊆(三) 真子集的概念若集合B A ⊆,存在元素A x B x ∉∈且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
记作:A B (或B A )读作:A 真包含于B (或B 真包含A )举例(由学生举例,共同辨析)(四) 空集的概念(实例引入空集概念)不含有任何元素的集合称为空集(empty set ),记作:∅规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
北师大版数学高一(北师大)必修1教案 1.2集合的基本关系
1.2 集合的基本关系●三维目标1.知识与技能(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、真子集的概念.(3)能使用Venn图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用.2.过程与方法让学生通过观察身边的实例,发现集合间的基本关系,体验其现实意义.3.情感、态度与价值观(1)树立数形结合的思想.(2)体会类比对发现新结论的作用.●重点难点重点:集合间的包含与相等关系,子集与真子集的概念.难点:属于关系与包含关系的区别.本节的重点是理解集合间包含与相等的含义,其突破方法是让学生多结合实例,类比实数间的大小关系来学习集合间的包含关系.●教学建议教材从学生熟悉的实例出发,通过类比引入集合间的关系,同时,结合相关内容介绍子集、Venn图、真子集、空集等概念.在安排这部分内容时,教材注重体现逻辑思考的方法,如类比等.值得注意的问题:在讲解集合间的关系时,建议重视使用Venn图,这有助于学生体会直观图示对理解抽象概念的作用.随着学习的深入,集合符号越来越多,建议教学时引导学生区分一些容易混淆的关系和符号,例如∈与⊆的区别.●教学流程创设情境提出问题,思考:实数有相等关系,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⇒概念形成.分析示例:给出集合的包含关系的相关定义,完成例1及变式训练⇒师生合作得出集合相等的概念. 通过实例的共性探究、理解相等概念,完成例2及互动探究⇒巩固深化,发展思维,加深对集合间关系的理解,完成例3及变式训练⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正课标解读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.(重点)2.理解子集、真子集的概念.(易混点)3.能使用Venn 图表达集合间的关系,体会直观图对理解抽象概念的作用.(难点)知识1子集与Venn 图给出下列集合:(1)A ={1,2,3},B ={1,2,3,4,5}.(2)设集合A 为衡水中学高一·三班全体男生组成的集合,集合B 为高一·三班全体学生组成的集合.集合A 中的元素与集合B 有什么关系? 【提示】 集合A 中的每一个元素都属于集合B . 1.子集含义一般地,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 中的元素,即若a ∈A 则a ∈B ,我们就说集合A 包含于集合B 或集合B 包含集合A ,记作A ⊆B (或B ⊇A ),就说集合A 是集合B 的子集.为了直观地表示集合间的关系,常用封闭曲线的内部表示集合,称为Venn 图.知识2集合相等给定两个集合A ={0,1},B ={x |x 2=x }.1.集合B能否用列举法表示出来?【提示】能.B={0,1}.2.集合A中的元素与集合B中的元素,有什么关系?【提示】元素完全一样.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中的元素,同时集合B 中的任何一个元素都是集合A中的元素,这时,我们就说集合A与集合B相等,记作A=B.知识3真子集【问题导思】对于集合A={1,2},B={1,2,3,4}.1.集合A是集合B的子集吗?【提示】是.2.集合B是集合A的子集吗?【提示】不是.3.集合A与集合B相等吗?【提示】不相等.1.真子集(1)含义:对于两个集合A与B,如果A⊆B,并且A≠B,我们就说集合A是集合B的真子集,记作A B或B A.(2)当集合A不包含于集合B或集合B不包含集合A时,记作A⃘B或B⊉A.2.性质(1)空集是任何集合的子集,对于任何一个集合A,都有∅⊆A.(2)对于集合A、B、C,若A⊆B,B⊆C,则A⊆C.类型1子集、真子集的概念已知集合M={x|x<2且x∈N},N={x|-2<x<2且x∈Z}.(1)试判断集合M、N间的关系.(2)写出集合M的子集、集合N的真子集.【思路探究】把用描述法表示的集合用列举法表示出来,以便于观察集合的关系写出子集与真子集.【自主解答】M={x|x<2且x∈N}={0,1},N ={x |-2<x <2且x ∈Z}={-1,0,1}. (1)MN .(2)M 的子集为:∅,{0},{1},{0,1},N 的真子集为:∅,{-1},{0},{1},{-1,0},{-1,1},{0,1}.1.写有限集合的所有子集,首先要注意两个特殊的子集:∅和自身;其次按含一个元素的子集,含两个元素的子集…依次写出,以免重复或遗漏.2.若集合A 含n 个元素,那么它的子集个数为2n ;真子集个数为2n -1,非空真子集个数为2n -2.若{1,2,3}A ⊆{1,2,3,4,5},则集合A 的个数为( ) A .2 B .3 C .4 D .5【解析】 集合{1,2,3}是集合A 的真子集,同时集合A 又是集合{1,2,3,4,5}的子集,所以集合A 只能取集合{1,2,3,4},{1,2,3,5}和{1,2,3,4,5}.【答案】 B集合相等若{0,a 2,a +b }={1,a ,ba},求a 2 013+b 2 013的值.【思路探究】 由0∈{1,a ,ba }先求出b ,再根据集合相等求a .【自主解答】 因为{0,a 2,a +b }={1,a ,ba },所以0∈{1,a ,ba}.所以b =0,此时有{1,a,0}={0,a 2,a }. 所以a 2=1,a =±1.当a =1时,不满足互异性,所以a =-1. ∴a 2 013+b 2 013=-1.1.计算出a =±1后,易忽视集合中元素的互异性致误. 2.解决此类问题的步骤:(1)利用集合相等的条件,建立方程或方程组,求得参数;(2)把所得数值依次代入集合验证,若满足元素的三个特性,则所求是可行的,否则应舍去.若本例改为“{0,a ,ba }={1,-a 2,a +b }”,则a 2 013+b 2 013的值为多少?【解】 ∵0∈{1,-a 2,a +b } ∴-a 2=0或a +b =0当-a 2=0,即a =0时,{0,a ,ba}中矛盾.当a +b =0,即a =-b 时,{0,a ,ba }={0,a ,-1},{1,-a 2,a +b }={1,-a 2,0},即{0,a ,-1}={1,-a 2,0}, ∴a =1,b =-1. ∴a 2 013+b 2 013=0.类型3 已知集合间的关系求参数的取值范围设集合A ={x |-1≤x ≤6},B ={x |m -1≤x ≤2m +1},已知B ⊆A .求实数m的取值范围【思路探究】 由B ⊆A 可得集合B =∅或B 中的任何一个元素都在集合A 中,可借助数轴解决.【自主解答】 当m -1>2m +1,即m <-2时,B =∅,符合题意. 当m -1≤2m +1,即m ≥-2时,B ≠∅. 由B ⊆A ,借助数轴表示如图所示.则⎩⎪⎨⎪⎧m -1≥-1,2m +1≤6,解得0≤m ≤52.综上所述,实数m 的取值范围是{m |m <-2或0≤m ≤52}.1.当已知一个集合是另一个集合的子集时,首先要考虑这个集合是否为空集.2.已知集合间的关系,求参数范围的步骤:(1)化简所给集合;(2)用数轴表示所给集合;(3)根据集合间的关系,列出关于参数的不等式(组);(4)求解.设集合A={x|1<x≤2},B={x|x<a},若A B,则a的取值范围是()A.{a|a≥2}B.{a|a<1}C.{a|a>2} D.{a|a≤1}【解析】在数轴上表示两个集合A、B,要使A B,则a >2.【答案】 C忽略空集的情况而致误已知集合A={x|x2-4x+3=0},B={x|mx-3=0},且B⊆A,求实数m的值.【错解】据题意知A={1,3},B={3m},∵B⊆A,∴3m=1或3m=3.即m=3或m=1.【错因分析】忽略B=∅时的情况,直接认为m≠0.【防范措施】解答集合中有包含关系的题目时,一定要警惕“∅”这一陷阱,往往造成不必要的失分.【正解】据题意知集合A={1,3},当B=∅,即m=0时,满足B⊆A.当B≠∅,即m≠0时,B={x|mx-3=0}={3m}.∵B⊆A,∴3m=1或3m=3,即m=3或m=1.综上所述,所求m的集合为{0,1,3}.1.集合与集合之间的关系有包含关系,相等关系,其中包含关系有:包含于(⊆)、包含(⊇),真包含于()、真包含()等,用这些符号时要注意方向,如A⊆B与B⊇A是相同的,但A⊆B,B⊆A是不同的.2.不能把“A⊆B”、“A B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为当A=∅时,A⊆B,但A中不含任何元素;又当A=B时,也有A⊆B,但A中含有B中的所有元素,这两种情况都有A⊆B.3.由于空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,所以在遇到“A⊆B”或“A B 且B≠∅”时,一定要讨论A=∅和A≠∅两种情况,A=∅的情形易被忽视,应引起足够的重视.。
北师大版高中数学必修一学学案集合的基本关系
2 集合的基本关系1.子集(1)子集的概念一般地,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中的元素,即若a∈A,则a∈B,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,记作A⊆B(或B⊇A),这时我们说集合A是集合B的子集.谈重点如何理解子集的概念(1)从文字的角度来看,集合A是集合B的子集,一定要强调集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,即强调任意性,否则不一定成立.例如A={1,2,3},B={2,3,4,5},集合A中有一个元素“1”不在集合B中,B中元素“4,5”不在集合A中,因此集合A与集合B不具有包含关系,尽管集合B中的元素比集合A中的元素多,但也不能以元素个数的多少来确定包含关系.(2)从符号的角度看,“A⊆B”说明“对任意的x∈A,都有x∈B”.这种符号语言对于证明一个集合是另一个集合的子集,作用十分明显.(3)当集合A不包含于集合B(或集合B不包含集合A)时,记作A B(或B A),用符号可以表示为“存在一个x∈A,使得x∉B”.“A B”表达的意义有两个方面.其一,A,B 互不包含,如A={2,3},B={4,5};其二,A有可能包含B,如A={2,3,4,5},B={3,4,5}.(2)子集的图形表示为了直观地表示集合间的关系,我们常用封闭曲线的内部表示集合,称为Venn图.常用的封闭曲线有椭圆、矩形等.如,若用A表示我们班所有同学组成的集合,用B表示我们班所有女同学组成的集合,则B⊆A.集合A与B的关系可用Venn图表示为:(3)子集的性质根据子集的定义和Venn图的表示方法可以得到以下性质:①任何一个集合A都是它本身的子集,即A⊆A.②规定:空集是任何集合的子集,也就是说,对于任何一个集合A,都有∅⊆A.③对于集合A,B,C,如果A⊆B,B⊆C,则A⊆C,即子集具有传递性,并且这条性质也可以推广到有限多个集合,即:若A⊆B,B⊆C,C⊆D,…,M⊆N,则A⊆N.下面仅对三个集合的情况进行证明.证明:设x是集合A中的任一元素,∵A⊆B,∴x∈B.又∵B⊆C,∴x∈C,即可由x∈A推出x∈C.∴A⊆C.【例1-1】下列命题:(1)空集没有子集;(2)任何集合至少有两个子集;(3)空集是任何集合的子集;(4)若∅⊆A,则A≠∅;(5)集合A⊆B,就是集合A中的元素都是集合B中的元素,集合B中的元素也都是集合A中的元素.其中正确的有().A.0个B.1个C.2个D.3个解析:(1)错误,因为空集是任何集合的子集,其中“任何集合”包括空集,所以∅⊆∅也成立(或由于任何一个集合都是它本身的子集,所以空集的子集是它本身);(2)错误,如空集只有一个子集,即它本身;(3)正确;(4)错误,由∅⊆A可知,集合A可以是任何集合,其中包括∅;(5)错误,A⊆B只能说明集合A中的任何元素都是集合B中的元素,而不能说明集合B 中的元素都是集合A中的元素.答案:B【例1-2】已知集合A ={-1,0},集合B ={0,1,x +2},且A ⊆B ,则实数x 的值为__________.解析:由A ⊆B 可知,集合A 中的任何一个元素都是集合B 中的元素,也就是说,集合A 中的元素-1,0都必须在集合B 中,故x +2=-1,x =-3.答案:-32.集合相等对于两个集合A 与B ,如果集合A 中的任何一个元素都是集合B 中的元素,同时集合B 中的任何一个元素都是集合A 中的元素,这时,我们就说集合A 与集合B 相等,记作A =B .即若A ⊆B ,又B ⊆A ,则A =B .用Venn 图可表示为:谈重点 如何理解集合相等的概念(1)所谓集合A 与集合B 相等,就是集合A ,B 中的元素完全相同.例如,试比较集合A ={x |x 2-1=0}与集合B ={-1,1}的关系.由x 2-1=0可知x =±1,所以集合A 用列举法可表示为A ={-1,1},我们看到集合A 与B 中都含有两个元素-1,1,故A =B .(2)集合相等的概念中给出了一种证明集合相等的方法,即欲证A =B ,只需证A ⊆B 与B ⊆A 都成立.【例2-1】下列各组中的两个集合相等的有( ).①P ={x |x =2n ,n ∈Z },Q ={x |x =2(n -1),n ∈Z };②P ={x |x =2n -1,n ∈N +},Q ={x |x =2n +1,n ∈N +};③P ={x |x 2-x =0},Q =1(1),2n x x n ⎧⎫+-⎪⎪=∈⎨⎬⎪⎪⎩⎭Z . A .①②③ B .①③C .②③D .①②解析:①集合P ,Q 都表示所有偶数组成的集合,有P =Q ;②P 是由1,3,5,…所有正奇数组成的集合,Q 是由3,5,7,…所有大于1的正奇数组成的集合,1∉Q ,∴P ≠Q .③P ={0,1},当n 为奇数时,1(1)02n x +-==,当n 为偶数时,1(1)12nx +-==, ∴Q ={0,1},P =Q .答案:B【例2-2】已知A ={1,x,2x },B ={1,y ,y 2},若A ⊆B ,且A ⊇B ,求实数x 和y 的值. 分析:由A ⊆B ,且A ⊇B 可知A =B ,即集合A 与B 中的元素相同,可根据集合中元素的性质,用分类讨论的方法,通过列方程组求出x ,y 的值;也可根据两个集合中元素的和与积分别相等来建立方程组.两种方法殊途同归,需要注意的是最后都要检验集合中的元素是否具有互异性.解:(方法1)由A ⊆B ,且A ⊇B 知,A =B ,由集合相等的概念可得:2,2,x y x y =⎧⎨=⎩或2,2.x y x y ⎧=⎨=⎩ 解方程组得0,0,x y =⎧⎨=⎩或2,2,x y =⎧⎨=⎩或1,41.2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 当x =0,y =0时,A ={1,0,0},B ={1,0,0}不符合集合中元素的互异性,舍去.∴x =2,y =2或14x =,12y =. (方法2)由A ⊆B ,且A ⊇B 知,A =B . ∴集合A 与B 中元素的和与积分别相等,即22121,121.x x y y x x y y ⎧++=++⎨⋅⋅=⋅⋅⎩ 解得0,0,x y =⎧⎨=⎩或2,2,x y =⎧⎨=⎩或1,41,2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 当x =0,y =0时,A ={1,0,0},B ={1,0,0}不符合集合中元素的互异性,舍去.∴x =2,y =2或14x =,12y =. 3.真子集(1)真子集的概念对于两个集合A 与B ,如果A ⊆B ,并且A ≠B ,我们就说集合A 是集合B 的真子集,记作A B (或B A ),读作“集合A 真包含于集合B (或集合B 真包含集合A )”.从符号的角度来看,则为对任意的x ∈A ,都有x ∈B ,但存在x 0∈B ,使得x 0∉A .例如:已知集合A ={a ,b },集合B ={a ,b ,c ,d },试判断集合A ,B 的关系.显然A ⊆B ,又因为B 中存在一个元素c ,使c ∉A ,所以AB .(2)真子集的Venn 图表示 如果集合A 是集合B 的真子集,则用Venn 图表示这两个集合的关系为:即把表示A 的区域画在表示B 的区域内,但区域A 不能与B 重合.(3)真子集的性质根据真子集的定义和Venn 图的表示方法可以得到以下性质:①任何一个集合A 都不是其自身的真子集.②规定:空集是任何非空集合的真子集,即若集合A ≠∅,则∅A . ③对于集合A ,B ,C ,如果A B ,B C ,则AC ,即真子集具有传递性.这条性质可以推广到有限多个集合,即若A B ,BC ,CD ,…,M N ,则A N . 下面仅对三个集合的情况进行证明.证明:设x 是集合A 中的任一元素,∵A B ,∴x ∈B ,且B 中至少有一个元素a ,使得a ∉A ,又B C ,∴x ∈C ,a ∈C ,且C 中至少存在一个元素b ,使得b ∉B ,∴x ∈C ,且C 中至少有两个元素a ,b ,使得a ∉A ,b ∉A ,∴A C .【例3】设集合A ={2,8,a },B ={2,a 2-3a +4},且AB ,则a 的值为__________. 解析:因为A B ,所以集合B 中的元素都在集合A 中,对照两个集合中的元素可得a 2-3a +4=8或a 2-3a +4=a .由a 2-3a +4=8,得a =4或a =-1;由a 2-3a +4=a ,得a =2.经检验:当a =2时,集合A ,B 中元素有重复,与集合元素的互异性矛盾,所以符合题意的a 的值为-1或4.答案:-1或4警误区不可忽视元素的互异性此题易错点是忘记对a的值进行检验,忽视集合中元素的互异性.4.元素与集合、集合与集合之间关系的判断(1)元素与集合的关系是属于与不属于的关系;集合与集合之间的关系是包含与不包含的关系,在包含关系中又分真包含、相等两种情况.(2)符号“∈”和“⊆”的区别:符号“∈”只能适用于元素与集合之间,符号“∈”的左边只能写元素,右边只能写集合,说明左边的元素属于右边的集合,表示元素与集合之间的关系,如-1∈Z∈R;符号“⊆”只能适用于集合与集合之间,其左右两边都必须写集合,说明左边的集合是右边集合的子集,左边集合的元素均属于右边的集合,如{1}⊆{1,0},{x|x<2}⊆{x|x<3}.析规律如何判断两个集合间的基本关系判断两个集合间的关系时,主要是根据这两个集合中元素的特征,结合有关定义来判断.对于用列举法表示的集合,只需要观察其元素即可知道它们之间的关系;对于用描述法表示的集合,要从所含元素的特征来分析,分析之前可以多取几个元素来估计它们之间可能有什么关系,然后再加以证明.【例4-1】在以下六个写法中:①{0}∈{0,1};②∅{0};③{0,1,-1}⊆{-1,0,1};④0∈∅;⑤Z={全体整数};⑥{(0,0)}={0},错误写法的个数是().A.3B.4C.5D.6解析:①中是两个集合的关系,不能用“∈”;④∅表示空集,空集中无任何元素,所以应是0∉∅;⑤集合符号“{}”本身就表示全体之意,故此“全体”不应写;⑥等式左边集合的元素是平面直角坐标系的原点,而右边集合的元素是数零,故不相等.只有②和③正确,因为空集是任何非空集合的真子集,任何集合都是其本身的子集.答案:B【例4-2】判断下列集合之间的关系:(1)A={三角形},B={等腰三角形},C={等边三角形};(2)A={x|x2-x-2=0},B={x|-1≤x≤2},C={x|x2+4=4x};(3)A={x|1≤x≤1010},B={x|x=t2+1,t∈R},C={x|2x+1≥3};(4)1,24kA x x k⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭Z,1,42kB x x k⎧⎫==+∈⎨⎬⎩⎭Z.分析:给出两个集合A与B,其关系有如下情况:A=B,A B,B A,A⊆B,B⊆A,A B,B A.因此判断两集合之间的关系时,要根据集合相等、真子集、子集、互不包含的定义,转化为分析它们所含元素的关系.解:(1)∵等腰三角形、等边三角形是两种特殊的三角形,而等边三角形又是特殊的等腰三角形,∴A B C.(2)∵A={-1,2},B={x|-1≤x≤2},C={2},∴C A B.(3)∵A={x|1≤x≤1010},B={x|x≥1},C={x|x≥1},∴A B=C.(4)∵21,4kA x x k⎧+⎫==∈⎨⎬⎩⎭Z,2,4kB x x k⎧+⎫==∈⎨⎬⎩⎭Z,而当k∈Z时,2k+1是奇数,k+2是整数,∴A B.5.集合子集个数的确定(1)当一个集合的元素个数很少时,可以直接写出它的全部子集,从而获取其子集的个数.例如:列举集合{1,2,3}的所有子集.在书写时可以按子集元素个数的多少分别写出所有子集(以一定顺序来写不易发生重复和遗漏现象).含有0个元素的子集有:∅;含有1个元素的子集有:{1},{2},{3};含有2个元素的子集有:{1,2},{1,3},{2,3};含有3个元素的子集有:{1,2,3}.所以集合{1,2,3}的所有子集的个数为8.(2)当一个集合中元素个数较多时,一一写出它的全部子集不太现实,对于其子集的个数有如下结论:①含有n个元素的集合有2n个子集.②含有n个元素的集合有2n-1个真子集.③含有n个元素的集合有2n-1个非空子集.④含有n个元素的集合有2n-2个非空真子集.例如:集合A={1,2,3}中含有3个元素,其子集的个数是23=8,真子集的个数是23-1=7,非空子集的个数是7,非空真子集的个数是6.解技巧求有限集合的子集步骤求有限集合的子集,首先明确有限集合的元素的个数,然后再套用相应的公式即可.【例5-1】集合A={x|0≤x<3且x∈N}的真子集的个数是().A.16 B.8 C.7 D.4解析:集合A用列举法可表示为{0,1,2},其含有3个元素,故A的真子集的个数是23-1=7.答案:C【例5-2】已知非空集合M⊆{1,2,3,4,5},且若a∈M,则6-a∈M,那么集合M的个数为().A.5 B.6 C.7 D.8解析:已知a∈M,6-a∈M,且∅M⊆{1,2,3,4,5},又∵当a=1时,6-a=5∈M;当a=2时,6-a=4∈M;当a=3时,6-a=3∈M;当a=4时,6-a=2∈M;当a=5时,6-a=1∈M,∴非空集合M可能是{3},{1,5},{2,4},{1,3,5},{2,3,4},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共7个.答案:C【例5-3】已知集合M满足{1,2}⊆M⊆{1,2,3,4,5},则集合M的个数是________.解析:(方法1)由题意可知,集合M中至少含有元素1,2,至多含有元素1,2,3,4,5.故可按M中所含元素的个数分类写出集合M.当M中含有两个元素时,M为{1,2};当M中含有三个元素时,M为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5};当M中含有四个元素时,M为{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5};当M中含有五个元素时,M为{1,2,3,4,5}.所以满足条件的集合M有{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共8个.(方法2)由{1,2}⊆M⊆{1,2,3,4,5}知,集合M中一定含有元素1,2,而不一定含有元素3,4,5,所以问题可转化为求集合{3,4,5}的子集的个数,即23=8个.答案:86.已知两集合间的关系求参数的值已知两集合之间的关系求参数的值时,要明确集合中的元素,通常依据相关的定义,观察这两个集合元素的关系,进而转化为解方程或解不等式.这类问题常涉及两个集合,其中一个为动集合(含参数),另一个为静集合(具体的),解答时,常借助于数轴,利用数形结合来建立变量间的关系.需要特别说明的是有关等号能否取到的问题(界点问题),在解决具体问题时,一方面要注意端点是实心还是空心,另一方面可以将端点值代入检验.例如:已知集合A={x|1≤x<4},B={x|x<a}.若A B,求实数a的取值范围.我们可以先把集合A中的元素在数轴上表示出来,再根据两个集合之间的关系确定a,这样就能非常直观地看出实数a的取值范围是a≥4(如图所示).警误区忽视空集致错若B⊆A,则可分B=∅或B≠∅两种情况进行分类讨论,有时还会涉及对最高次项系数的讨论,对二次函数根的讨论等,在讨论中,B可能为∅易被忽视,要注意这一“陷阱”,时刻记住空集是任何集合的子集这一性质.【例6-1】已知集合A={x|-3<x<4},B={x|2m-1≤x≤m+1},且B⊆A,求实数m 的取值范围.解:由B⊆A,将集合A,B分别表示在数轴上(如图所示).∵B⊆A,∴当B=∅时,m+1<2m-1,解得m>2;当B≠∅时,有321,211,14,mm mm-<-⎧⎪-≤+⎨⎪+<⎩解得-1<m≤2.综上可知,m的取值范围是{m|m>-1}.【例6-2】已知集合A={x|x2-2x-8=0},B={x|x2+ax+a2-12=0},求满足B⊆A的a值组成的集合.分析:若B⊆A,则可分B=∅和B≠∅两种情况进行分类讨论,通过解方程或不等式求出参数a的取值范围.解:由已知得A={-2,4},B是关于x的一元二次方程x2+ax+a2-12=0(*)的解集.方程(*)的判别式Δ=a2-4(a2-12)=-3(a2-16).(1)若B=∅,则方程(*)没有实数根,即Δ<0,∴-3(a2-16)<0,解得a<-4或a>4.此时B⊆A.(2)若B≠∅,则B={-2}或{4}或{-2,4}.①若B={-2},则方程(*)有两个相等的实数根x=-2,∴(-2)2+(-2)a+a2-12=0,即a2-2a-8=0.解得a=4或a=-2.当a=4时,恰有Δ=0.当a=-2时,Δ>0,舍去.∴当a=4时,B⊆A.②若B={4},则方程(*)有两个相等的实数根x=4,∴42+4a+a2-12=0,解得a=-2,此时Δ>0,舍去.③若B={-2,4},则方程(*)有两个不相等的实数根x=-2或x=4,由①②知a=-2,此时Δ>0,-2与4恰是方程的两根,∴当a=-2时,B⊆A.综上所述,满足B⊆A的a值组成的集合是{a|a<-4或a=-2或a≥4}.7.判断两个集合相等的方法判断两个集合相等的方法有:(1)利用集合相等的定义,即两个集合中的元素是否完全相同来判断.①将两个集合中的元素一一列出比较;②看集合中的代表元素是否一致且代表元素满足的条件是否相同,若两者均一致,则可判断其相等.(2)利用集合相等的等价命题来证明,即A⊆B且B⊆A,则A=B.此法常适用于无限集,其关键是将集合中元素满足的条件作适当变形.【例7】集合A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=4k±1,k∈Z},试证A=B. 证明:(1)任取x∈A,则x=2k-1,k∈Z,若k为偶数,则k=2m,m∈Z,此时x=4m-1,m∈Z,∴x∈B.若k为奇数,则k=2m-1,m∈Z,此时x=4m-3=4(m-1)+1,m-1∈Z,∴x∈B.综上所述,任取x∈A,均有x∈B,∴A⊆B.(2)任取y∈B,则y=4k±1,k∈Z.当y=4k+1时,y=2(2k)+1=2(2k+1)-1且2k+1∈Z.∴y∈A.当y=4k-1时,y=2(2k)-1,2k∈Z,∴y∈A.综上所述,任取y∈B,均有y∈A,∴B⊆A.由(1)(2)知,A=B.。
高中数学 1.2-1 集合的基本关系教案 北师大版必修1高一
1.2-1 集合的基本关系 教学目的:了解集合之间的包含、相等关系的含义;理解子集、真子集的概念;能利用Venn 图表达集合间的关系;了解与空集的含义。
教学重点:子集与空集的概念;用Venn 图表达集合间的关系。
教学难点:弄清元素与子集 、属于与包含之间的区别; 课 型:新授课教学过程:一、引入课题 1、 复习元素与集合的关系——属于与不属于的关系,填以下空白:(1)0 N ;(2)2 Q ;(3)-1.5 R2、 类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?(宣布课题)二、 新课教学1、 集合与集合之间的“包含”关系; A={1,2,3},B={1,2,3,4}集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ;如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset )。
记作:)(A B B A ⊇⊆或读作:A 包含于(is contained in )B ,或B 包含(contains )A当集合A 不包含于集合B 时,记作A B 用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系2、集合与集合之间的 “相等”关系; A B B A ⊆⊆且,则B A =B A =⊆即 ⎩⎨⎧⊆⊆⇔=A B B A B A 练习3、结论:任何一个集合是它本身的子集 A A ⊆4、真子集的概念若集合B A ⊆,存在元素A x B x ∉∈且,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
记作: A B (或B A )读作:A 真包含于B (或B 真包含A )举例(由学生举例,共同辨析)5、 规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
6、结论:B A ⊆,且C B ⊆,则C A ⊆ 三、 例题讲解例1化简集合A={x|x-7≥2},B={x|x ≥5},并表示A 、B 的关系;例2写出集合{0,1,2}的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集。
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b , b ,则 b a =_________ a
3
二、集合的运算 【知识链接】
【知识梳理】
1.并集 一般地,由所有属于集合 A 或属于集合 B 的元素所组成的集合,称为集合 A 与 B 的并集,记作:A∪B 读 作:“A 并 B”,即:A∪B={x|x A,或 x B} Venn 图表示:
2
)
4.已知集合 A 2 , B x | x ax a 12 0 ,若 A B B ,求实数 a 的取值范围.
2 2
7
总结回顾
课后作业
1.设 U R , A { x | x 0} , B {x | x 1} ,则 A UB ( A. {x | 0 x 1} C. {x | x 0} B. {x | 0 x 1} D. { x | x 1} )
要点诠释: (1)理解补集概念时,应注意补集 U A 是对给定的集合 A 和 U ( A U ) 相对而言的一个概念,一个确定的 集合 A ,对于不同的集合 U,补集不同. (2)全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则 Z 为全集;而当问题扩展到实 数集时,则 R 为全集,这时 Z 就不是全集. (3) U A 表示 U 为全集时 A 的补集,如果全集换成其他集合(如 R )时,则记号中“U”也必须换成相应的 集合(即 R A ). 4.集合基本运算的一些结论:
教学内容
内容回顾
1.上次作业讲解;2.集合的基本概念复习。
知识精讲 一、集合的相关定义 【知识链接】
【知识梳理】
1.集合与集合之间的“包含”关系 集合 A 是集合 B 的部分元素构成的集合,我们说集合 B 包含集合 A; 子集:如果集合 A 的任何一个元素都是集合 B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合 A 是集合 B 的子集(subset).记作: A B(或B A) ,当集合 A 不包含于集合 B 时,记作 A 间的“包含”关系: A B(或B A) B,用 Venn 图表示两个集合
2
பைடு நூலகம்
.
.
12.已知集合 A 1, 2 , B 1, 2,3, 4,5 ,若 A
M B ,请写出满足上述条件得集合 M .
13.已知 A {x 2 x 5} , B {x m 1 x 2m 1} , B A ,求 m 的取值范围.
1 2
2.设集合 A 2, a 2a, 6 , B 2, 2a ,3a 6 ,若 A B 2,3 ,求 A B .
2 2
3.已知集合 P x x 1 , M a ,若 P M P ,则 a 的取值范围是( A.(-∞, -1] B.[1, +∞) C.[-1,1] D.(-∞,-1] ∪[1,+∞)
1
要点诠释: (1)“ A 是 B 的子集”的含义是: A 的任何一个元素都是 B 的元素,即由任意的 x A ,能推出 x B . (2)当 A 不是 B 的子集时,我们记作“ A B (或 B A )”,读作:“ A 不包含于 B ”(或“ B 不包含 A ”). 真子集:若集合 A B ,存在元素 x B 且 x A ,则称集合 A 是集合 B 的真子集(proper subset).记作: A B(或 B A) 规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
例 4.已知 M {x, xy, x y }, N {0, x , y}, 若 M=N,则 ( x y ) ( x y ) ( x
2 2
100
y 100 ) =
.
A.-200
B.200
C.-100
D. 0
2
【课堂练习】
1.用适当的符号填空: (1) x x 1
8
m, n .
8. 若集合 A x | x 6, x N , B {x | x是非质数} , C A B ,则 C 的非空子集的个数为 9.若集合 A x | 3 x 7 , B x | 2 x 10 ,则 A B _____________. 10. 设集合 A {x 3 x 2} ,B {x 2k 1 x 2k 1} , 且AB, 则实数 k 的取值范围是 11.已知 A y y x 2 x 1 , B y y 2 x 1 ,则 A B _________.
)
6.设集合 M {x | x k 1 , k Z } , N {x | x k 1 , k Z } ,则( 4 2 2 4 A. M N B. M
)
N
C. N
M
D. M N
7.用适当的符号填空: (1) m
m, n ;(2) m
m, n ;(3)
A B A,A B B,A A=A,A =,A B=B A A A B,B A B,A A=A,A =A,A B=B A ( U A) A=U, ( U A) A=
若 A∩B=A,则 A B ,反之也成立 若 A∪B=B,则 A B ,反之也成立 若 x (A∩B),则 x A 且 x B 若 x (A∪B),则 x A,或 x B 求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”, 在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合 Venn 图或数轴进而用 集合语言表达,增强数形结合的思想方法.
2 2 2
(1)若 A B B ,求 a 的值; (2)若 A B B ,求 a 的值.
6
【课堂练习】
1.设 A、B 分别是一元二次方程 2 x 2 px q 0 与 6 x 2 (2 p) x 5 q 0 的解集,且 A B = , 求 A B.
2.集合与集合之间的“相等”关系
A B且B A ,则 A 与 B 中的元素是一样的,因此 A=B
要点诠释:任何一个集合是它本身的子集,记作 A A .
【例题精讲】
例 1. 请判断①0 {0} ;② R R ;③ ;④ ⑧
;⑤ 0 ;⑥ 0 ;⑦ 0 ;
个.
3.同时满足:① M 1, 2,3, 4,5 ;② a M ,则 6 a M 的非空集合 M 有( A. 16 个 B. 15 个 C. 7个 D. 6 个
)
4.已知集合 A 1,3, a , B a
,并且 B 是 A 的真子集,求实数 a 的取值.
2
5.设 a, b R ,集合 1, a b, a 0,
0 ,正确的有哪些?
例 2. 写出集合 a, b, c 的所有不同的子集.
例 3. 设 M x x a 1, a N
2
, N x x b
M
2
4b 5, b N ,则 M 与 N 满足( )
A. M = N
B. M
N
C. N
D. M ∩ N =
精锐教育学科教师辅导学案
学员编号:xxx007 学员姓名:诸葛亮 年 级:高一 课 时 数:3 学科教师:张飞 辅导科目:数学
主题:集合的基本关系及运算
时
间:2015 年 10 月 18 日 8:00-10:00
学习目标
1.理解集合之间包含与相等的含义,能识别一些给定集合的子集.在具体情境中,了解空集和全 集的含义; 2.理解两个集合的交集和并集的含义,会求两个简单集合的交集与并集.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.
要点诠释: (1)“x A,或 x B”包含三种情况:“ x A, 但x B ”;“ x B, 但x A ”;“ x A, 且x B ”. (2)两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合 A 与 B 的所有元素组成的集合(重复元素只出现一次). 2.交集 一般地,由属于集合 A 且属于集合 B 的元素所组成的集合,叫做集合 A 与 B 的交集;记作:A∩B,读作: “A 交 B”,即 A∩B={x|x A,且 x B};交集的 Venn 图表示:
2. 已知全集 U R , 则正确表示集合 M {1, 0,1} 和 N x | x 2 x 0 关系的韦恩 (Venn) 图是 (
)
3.若集合 A {1,1} , B {x | mx 1} ,且 A B A ,则 m 的值为( A. 1 B.-1 C.1 或-1 D.1 或-1 或 0 )
【例题精讲】
N y y x 2 x 8, x R , 例 1.(1) 已知集合 M y y x 4 x 3, x R , 则 M N 等于(
2 2
A.
B. R
C. 1,9
D.
y 1 y 9
).
5
(2)设集合 M 3,a , N x x 2 x<0, x Z , M N 1 ,则 M N 为(
2
x x
2
1 ;
2
(2) y y 2 x (3) x x >1
y y 3x
x x>1 ;
1 ;
(4) ( x, y ) 2 x 2
( x, y) 1<x 2 .
2.已知 a, b A
a, b, c, d , e ,则这样的集合 A 有