高一数学必修一集合教案

一、集合的含义一般地，我们把研究对象统称为元素，把一些元素组成的总体叫做集合(简称集)．1.集合中元素具的有几个特征⑴确定性－因集合是由一些元素组成的总体，当然，我们所说的“一些元素”是确定的．⑵互异性－即集合中的元素是互不相同的，如果出现了两个(或几个)相同的元素就只能算一个，即集合中的元素是不重复出现的．⑶无序性－即集合中的元素没有次序之分．例子 1 A={1,3},问3，5哪个是A的元素？2 B={素质好的人}能否表示成为集合？3 C={2，2，4}表示是否正确？4 D={太平洋，大西洋}E={大西洋，太平洋}集合 D ,E是不是表示相同的集合？2.常用的数集及其记法我们通常用大写拉丁字母Ａ，Ｂ，Ｃ，…表示集合，用小写拉丁字母a，b，c，…表示集合中的元素．常用数集及其记法非负整数集（或自然数集），记作N正整数集，记作N*或N+；整数集，记作Z有理数集，记作Q实数集，记作R3．元素与集合之间的关系4.反馈演练1.填空题2．选择题⑴以下四种说法正确的( )(A) “实数集”可记为{R}或{实数集}(B){a,b,c,d}与{c,d,b,a}是两个不同的集合(C)“我校高一年级全体数学学得好的同学”不能组成一个集合,因为其元素不确定⑵已知2是集合M={ }中的元素，则实数为( )(A) 2 (B)0或3 (C) 3 (D)0,2,3均可5．小结⏹集合的含义⏹元素与集合之间的关系⏹集合中元素的三个特征二、集合的几种表示方法1、列举法－将所给集合中的元素一一列举出来，写在大括号里，元素与元素之间用逗号分开．*有限集与无限集*⑴有限集-------含有有限个元素的集合叫有限集例如: A={1~20以内所有质数}⑵无限集--------含有无限个元素的集合叫无限集例如: B={不大于3的所有实数}2、描述法－用集合所含元素的共同特征表示集合的方法.具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及以取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.3、图示法 -- 画一条封闭曲线,用它的内部来表示一个集合.常用于表示不需给具体元素的抽象集合.对已给出了具体元素的集合也当然可以用图示法来表示.如: 集合{1,2,3,4,5}用图示法表示为:4、课堂练习5、本节小结(思考)本节课主要学研究哪些基本内容?集合的三种表示方法各有怎样的优点?用其表示集合各应注意什么?三、集合间的基本关系观察下面几组集合，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}。

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）,即若任意x∈A,有x∈B，则A⊆B(或A⊂B)。

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x ∈A,有x ∉B ，则A ⊈B(或B ⊉A)说明：A ⊆B 与B ⊇A 是同义的，而A ⊆B 与B ⊆A 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|y 2-3y+2=0}; (6) A={1,3}， B={x|x 2-3x+2=0}; (7) A={-1,1}， B={x|x 2-1=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：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A ⊆B ），同时集合B 的任何一个元素都是集合A 的元素（即B ⊆A ），则称集合A 等于集合B ，记作A=B 。

如：A={x|x=2m+1，m ∈Z}，B={x|x=2n-1，n ∈Z}，此时有A=B 。

问题：（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)A ⊆A (任何集合都是其自身的子集)；(2)若A ⊆B ，而且A ≠B （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（p r o p e r s u b s e (3)对于集合A ，B ，C ，若A ⊆B ，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A ⊆B 和B ⊆A 即可。

（抽象情况） 对于集合A ，B ，若A ⊆B 而且B ⊆A ，则A=B 。

例1．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2．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。

5.课堂练习1.设A={0，1}，B={x|x⊆A}，问A与B什么关系？2.判断下列说法是否正确？（1）N⊆Z⊆Q⊆R；（2）∅⊂A⊂A；（3）{圆内接梯形}⊇{等腰梯形}；（4）N∈Z；（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。

6.本节小结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。

课堂练习：集合的含义与表示1.用符号∈或∉填空：（1）}11|{<x x ； （2）3 },1|{2+∈+=N n n x x ；（3）)1,1(- }|{2x y y =，)1,1(- }.|),{(2x y y x = 2.用列举法表示下列集合：（1）},,3|),{(N y N n y x y x ∈∈=+； （2）}.,2||,1|),{(2Z x x x y y x ∈≤-=3.可以表示方程组⎩⎨⎧-=-=+1,3y x y x 的解集是 。

（写出所有正确答案的序号）（1）}2,1{==y x ； （2）}2,1{；（3）)}2,1{(；（4）}2,1|),{(==y x y x 或；（5）}2,1|),{(==y x y x 且；（6）{⎭⎬⎫⎩⎨⎧==2,1),(y x y x ；（7）}.0)2()1(|),{(22=-+-y x y x4.设集合},,{},,,1{2ab a a B b a A ==，且B A =，求实数.,b a5.已知集合}4,433,2{22-+-+-=x x x x M ，若,2M ∈求.x集合间的基本关系1.下列各组中的两个集合相等的有（ ）①}),1(2|{},,2|{Z n n x x Q Z n n x x P ∈-==∈==； ②},12|{},,12|{++∈+==∈-==N n n x x Q N n n x x P ；③}0|{2=-=x x x P ，}.,2)1(1|{Z n x x Q n∈-+==A ．①②③B ．①③C ．②③D ．①②2.设集合}43,2{},,8,2{2+-==a a B a A ，且A ≠⊃B ，求a 的值。

3.（1）已知集合},03|{},3,1{=-==mx x B A 且A B ⊆，则m 的值是 。

（2）已知集合}121|{},52|{-≤≤+=≤≤-=m x m x B x x A ，若A B ⊆，求实数m 的取值范围。

4.（1）以下各组中两个对象是什么关系，用适当的符号表示出来。

①0与}0{；②0与∅；③∅与}0{；④}1,0{与)}1,0{(；⑤)},{(a b 与)}.,{(b a （2）已知}|{},1,0{A x x B A ⊆==，则A 与B 的关系正确的是（ ） A ．B A ⊆ B ．A ≠⊂B C ．B ≠⊂A D ．B A ∈ 5.（1）同时满足：①}5,4,3,2,1{⊆M ；②M a ∈，则M a ∈-6的非空集合M 有（ ） A ．16个B ．15个C ．7个D ．6个6.（1）已知集合X 满足}5,4,3,2,1{}2,1{⊆⊆X ，求所有满足条件的X 。

（2）设集合},01)1(2|{},04|{222R a a x a x x B x x x A ∈=-+++==+=。

若A B ⊆，求实数a 的值。