高中数学-集合的基本运算教案
1.3集合的基本运算教案-高一数学人教A版(2019)必修第一册
第一章集合与常用逻辑用语1.3集合的基本运算【素养目标】1.能从教材实例中抽象出两个集合并集和交集、全集和补集的含义.(数学抽象)2.准确翻译和使用补集符号和Venn图.(数学抽象)3.掌握有关的术语和符号,并会用它们正确进行集合的并集、交集与补集运算.(数学运算) 4.能用Venn图表示两个集合的并集和交集.(直观想象)5.能根据集合间的运算结果判断两个集合之间的关系.(逻辑推理)6.能根据两个集合的运算结果求参数的取值范围.(逻辑推理)7.会用Venn图、数轴解决集合综合运算问题.(直观想象)【学法解读】1.在本节学习中,学生应依据老师创设合适的问题情境,加深对“并集”“交集”“补集”“全集”等概念含义的认识,特别是对概念中“或”“且”的理解,尽量以义务教育阶段所学过的数学内容或现实生活中的实际情境为载体创设相关问题,帮助理解.2.要注意结合实例,运用数轴、V enn图等表示集合进行运算,从而更直观、清晰地解决有关集合的运算问题.1.3.1 并集与交集必备知识·探新知基础知识(3)A⊆B (4)B⊆A(5)A=B说明:由上述五个图形可知,无论集合A,B是何种关系,A∪B恒有意义,图中阴影部分表示并集.:并集概念中的“或”与生活用语中的“或”的含义是否相同?提示:并集概念中的“或”与生活用语中的“或”的含义是不同的.生活用语中的“或”是“或此”“或彼”只取其一,并不兼存;而并集中的“或”则是“或此”“或彼”“或此彼”,可兼有.“x∈A或x∈B”包含三种情形:①x∈A,但x∉B;②x∈B,但x∉A;③x∈A且x∈B.知识点二交集(1)A与B相交(有公共元素,相互不包含)(2)A与B相离(没有公共元素,A∩B=∅)(3)A⊆B,则A∩B=A(4)B⊆A,则A∩B=B(5)A=B,A∩B=B=A:集合运算中的“且”与生活用语中的“且”相同吗?提示:集合运算中的“且”与生活用语中的“且”的含义相同,均表示“同时”的含义,即“x∈A,且x∈B”表示元素x属于集合A,同时属于集合B.知识点三并集与交集的性质(1)___A∩A=A___,A∩∅=∅.(2)____A∪A=A____,A∪∅=A.思考3:(1)对于任意两个集合A,B,A∩B与A有什么关系?A∪B与A有什么关系?(2)设A,B是两个集合,若已知A∩B=A,A∪B=B,则它们之间有何关系?集合A与B 呢?提示:(1)(A∩B)⊆A,A⊆(A∪B).(2)A∩B=A⇔A∪B=B⇔A⊆B.基础自测1.(2019·全国卷Ⅲ理,1)已知集合A={-1,0,1,2},B={x|x2≤1},则A∩B=(A) A.{-1,0,1}B.{0,1}C.{-1,1} D.{0,1,2}[解析]∵B={x|x2≤1}={x|-1≤x≤1},∴A∩B={-1,0,1,2}∩{x|-1≤x≤1}={-1,0,1},故选A.2.(2019·江苏宿迁市高一期末测试)设集合M={0,1,2},N={2,4},则M∪N=(D) A.{0,1,2} B.{2}C.{2,4} D.{0,1,2,4}[解析]M∪N={0,1,2}∪{2,4}={0,1,2,4}.3.已知集合M={x|-5<x<3},N={x|-4<x<5},则M∩N=(A)A.{x|-4<x<3}B.{x|-5<x<-4}C.{x|3<x<5} D.{x|-5<x<5}[解析]M∩N={x|-5<x<3}∩{x|-4<x<5}={x|-4<x<3},故选A.4.(2019·江苏,1)已知集合A={-1,0,1,6},B={x|x>0,x∈R},则A∩B=____{1,6}________.[解析]A∩B={-1,0,1,6}∩{x|x>0,x∈R}={1,6}.5.已知集合A={1,2,3},B={2,m,4},A∩B={2,3},则m=___3__.[解析]因为A∩B={2,3},所以3∈B.所以m=3.关键能力·攻重难题型探究题型一并集运算例1(1)设集合A={1,2,3},B={2,3,4,5},求A∪B;(2)设集合A={x|-3<x≤5},B={x|2<x≤6},求A∪B.[分析]第(1)题由定义直接求解,第(2)题借助数轴求很方便.[解析](1)A∪B={1,2,3}∪{2,3,4,5}={1,2,3,4,5}.(2)画出数轴如图所示:∴A∪B={x|-3<x≤5}∪{x|2<x≤6}={x|-3<x≤6}.[归纳提升]并集运算应注意的问题(1)对于描述法给出的集合,应先看集合的代表元素是什么,弄清是数集,还是点集……,然后将集合化简,再按定义求解.(2)求两个集合的并集时要注意利用集合元素的互异性这一属性,重复的元素只能算一个.(3)对于元素个数无限的集合进行并集运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点的值能否取到.【对点练习】❶ (1)已知集合A ={0,2,4},B ={0,1,2,3,5},则A ∪B =__{0,1,2,3,4,5}__. (2)若集合A ={x|x>-1},B ={x|-2<x<2},则A ∪B =__{x|x>-2}___. [解析] (1)A ∪B ={0,2,4}∪{0,1,2,3,5}={0,1,2,3,4,5}. (2)画出数轴如图所示,故A ∪B ={x|x>-2}.题型二 交集运算例2 (1)设集合M ={-1,0,1},N ={x|x2=x}则M∩N =( B ) A .{-1,0,1} B .{0,1} C .{1}D .{0}(2)若集合A ={x|-2≤x≤3},B ={x|x<-1或x>4},则集合A∩B 等于( D ) A .{x|x≤3或x>4} B .{x|-1<x≤3} C .{x|3≤x<4}D .{x|-2≤x<-1}(3)已知A ={(x ,y)|4x +y =6},B ={(x ,y)|3x +2y =7},则A∩B =___{(1,2)}__. [分析] (1)先求出集合N 中的元素再求M 、N 的交集.(2)借助数轴求A ∩B .(3)集合A和B 的元素是有序实数对(x ,y ),A 、B 的交集即为方程组⎩⎪⎨⎪⎧4x +y =63x +2y =7的解集.[解析] (1)N ={x|x2=x}={0,1},∴M∩N ={0,1},故选B .(2)将集合A 、B 表示在数轴上,由数轴可得A∩B ={x|-2≤x<-1},故选D .(3)A ∩B ={(x ,y )|4x +y =6}∩{(x ,y )|3x +2y =7}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ,y ⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ 4x +y =63x +2y =7={(1,2)}. [归纳提升] 求集合A∩B 的方法与步骤 (1)步骤①首先要搞清集合A 、B 的代表元素是什么.②把所求交集的集合用集合符号表示出来,写成“A∩B”的形式.③把化简后的集合A、B的所有公共元素都写出来即可(若无公共元素则所求交集为∅).(2)方法①若A、B的代表元素是方程的根,则应先解方程,求出方程的根后,再求两集合的交集;若集合的代表元素是有序数对,则A∩B是指两个方程组成的方程组的解集,解集是点集.②若A、B是无限数集,可以利用数轴来求解.但要注意,利用数轴表示不等式时,含有端点的值用实心点表示,不含有端点的值用空心点表示.【对点练习】❷(1)(2020·天津和平区高一期中测试)设集合A={1,2,3,4},B={y|y=2x -1,x∈A},则A∩B等于(A)A.{1,3}B.{2,4}C.{2,4,5,7} D.{1,2,3,4,5,7}(2)(2020·广州荔湾区高一期末测试)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0},若A∩B ={1},则集合B=(D)A.{-3,1} B.{0,1}C.{1,5} D.{1,3}[解析](1)∵A={1,2,3,4},B={y|y=2x-1,x∈A},∴B={1,3,5,7},∴A∩B={1,3},故选A.(2)∵A∩B={1},∴1∈B,∴1是方程x2-4x+m=0的根,∴1-4+m=0,∴m=3.∴B={x|x2-4x+3=0}={x|(x-1)(x-3)=0}={1,3}.题型三集合的交集、并集性质的应用例3(1)设集合M={x|-2<x<5},N={x|2-t<x<2t+1,t∈R},若M∪N=M,则实数t的取值范围为___________.(2)设A={x|x2-2x=0},B={x|x2-2ax+a2-a=0}.①若A∩B=B,求a的取值范围;②若A∪B=B,求a的取值.[分析](1)把M∪N=M转化为N⊆M,利用数轴表示出两个集合,建立端点间的不等关系式求解.(2)先化简集合A,B,再由已知条件得A∩B=B和A∪B=B,转化为集合A、B的包含关系,分类讨论求a的值或取值范围.[解析] (1)由M ∪N =M 得N ⊆M ,当N =∅时,2t +1≤2-t ,即t ≤13,此时M ∪N =M 成立.当N ≠∅时,由数轴可得⎩⎪⎨⎪⎧2-t <2t +1,2t +1≤5,2-t ≥-2,解得13<t ≤2.缩上可知,实数t 的取值范围是{t |t ≤2}. (2)由x 2-2x =0,得x =0或x =2.∴A ={0,2}. ①∵A ∩B =B ,∴B ⊆A ,B =∅,{0},{2},{0,2}. 当B =∅时,Δ=4a 2-4(a 2-a )=4a <0,∴a <0;当B ={0}时,⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a =0,Δ=4a =0,∴a =0;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧4-4a +a 2-a =0,Δ=4a =0,无解;当B ={0,2}时,⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,Δ=4a >0,a 2-a =0,得a =1.综上所述,得a 的取值范围是{a |a =1或a ≤0}. ②∵A ∪B =B ,∴A ⊆B .∵A ={0,2},而B 中方程至多有两个根, ∴A =B ,由①知a =1.[归纳提升] 利用交、并集运算求参数的思路(1)涉及A ∩B =B 或A ∪B =A 的问题,可利用集合的运算性质,转化为相关集合之间的关系求解,要注意空集的特殊性.(2)将集合中的运算关系转化为两个集合之间的关系.若集合中的元素能一一列举,则可用观察法得到不同集合中元素之间的关系,要注意集合中元素的互异性;与不等式有关的集合,则可利用数轴得到不同集合之间的关系.【对点练习】❸ 已知集合M ={x|2x -4=0},集合N ={x|x2-3x +m =0}, (1)当m =2时,求M∩N ,M ∪N ; (2)当M∩N =M 时,求实数m 的值. [解析] (1)由题意得M ={2}.当m =2时,N ={x|x2-3x +2=0}={1,2}, ∴M∩N ={2},M ∪N ={1,2}.(2)∵M∩N =M ,∴M ⊆N ,∵M ={2},∴2∈N ,∴2是关于x 的方程x2-3x +m =0的解,即4-6+m =0,解得m =2.课堂检测·固双基1.设集合A ={x ∈N *|-1≤x ≤2},B ={2,3},则A ∪B =( B ) A .{-1,0,1,2,3} B .{1,2,3} C .{-1,2}D .{-1,3}[解析] 集合A ={1,2},B ={2,3},则A ∪B ={1,2,3}. 2.已知集合A ={x |-3<x <3},B ={x |x <1},则A ∩B =( C ) A .{x |x <1} B .{x |x <3} C .{x |-3<x <1}D .{x |-3<x <3}[解析] A ∩B ={x |-3<x <3}∩{x |x <1}={x |-3<x <1}.故选C .3.设集合A ={2,4,6},B ={1,3,6},则如图中阴影部分表示的集合是( C )A .{2,4,6}B .{1,3,6}C .{1,2,3,4,6}D .{6}[解析] 图中阴影表示A ∪B ,又因为A ={2,4,6},B ={1,3,6},所以A ∪B ={1,2,3,4,6},故选C .4.已知集合A ={x |x ≤1},B ={x |x ≥a },且A ∪B =R ,则实数a 的取值范围是__a ≤1__. [解析] 利用数轴画图解题.要使A ∪B =R ,则a ≤1.5.已知集合A ={x |m -2<x <m +1},B ={x |1<x <5}. (1)若m =1,求A ∪B ;(2)若A ∩B =A ,求实数m 的取值范围. [解析] (1)由m =1,得A ={x |-1<x <2}, ∴A ∪B ={x |-1<x <5}.(2)∵A ∩B =A ,∴A ⊆B .显然A ≠∅.故有⎩⎪⎨⎪⎧m -2≥1,m +1≤5,解得3≤m ≤4.∴实数m 的取值范围为[3,4].素养作业·提技能A 组·素养自测一、选择题1.已知集合A ={-2,0,2},B ={x |x 2-x -2=0},则A ∩B =( B ) A .∅ B .{2} C .{0}D .{-2}[解析] 因为B ={-1,2},所以A ∩B ={2}.2.已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |x <-5,或x >4},则M ∪N =( A ) A .{x |x <-5,或x >-3} B .{x |-5<x <4} C .{x |-3<x <4}D .{x |x <-3,或x >5}[解析] 在数轴上分别表示集合M 和N ,如图所示,则M ∪N ={x |x <-5,或x >-3}.3.已知M ={(x ,y )|x +y =2},N ={(x ,y )|x -y =4},则M ∩N 等于( D ) A .x =3,y =-1 B .(3,-1) C .{3,-1}D .{(3,-1)}[解析] ∵M ,N 均为点集,由⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =4,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,∴M ∩N ={(3,-1)}.4.若A ={x ∈N |1≤x ≤10},B ={x ∈R |x 2+x -6=0},则图中阴影部分表示的集合为( A )A .{2}B .{3}C .{-3,2}D .{-2,3}[解析] A ={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},B ={-3,2},由题意可知,阴影部分为A ∩B ,A ∩B ={2}.5.集合A ={1,2},B ={1,2,3},C ={2,3,4},则(A ∩B )∪C =( D ) A .{1,2,3} B .{1,2,4} C .{2,3,4}D .{1,2,3,4}[解析] A ∩B ={1,2},(A ∩B )∪C ={1,2,3,4},故选D .6.(2019·武汉市高一调研)设集合A ={x |-1≤x <2},B ={x |x <a },若A ∩B ≠∅,则a 的取值范围是( D )A .{a |-1<a ≤2}B .{a |a >2}C .{a |a ≥-1}D .{a |a >-1}[解析] 因为A ∩B ≠∅,所以集合A ,B 有公共元素,在数轴上表示出两个集合,如图所示,易知a >-1. 二、填空题7.已知集合A ={2,3},B ={2,6,8},C ={6,8},则(C ∪A )∩B =__{2,6,8}__. [解析] ∵A ∪C ={2,3}∪{6,8}={2,3,6,8}, ∴(C ∪A )∩B ={2,3,6,8}∩{2,6,8}={2,6,8}.8.若集合A ={x |3ax -1=0},B ={x |x 2-5x +4=0},且A ∪B =B ,则a 的值是__0,13,112__. [解析] 由题意知,B ={1,4},A ∪B =B ,∴A ⊆B .当a =0时,A =∅,符合题意;当a ≠0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫13a ,∴13a =1或13a =4, ∴a =13或a =112.综上,a =0,13,112.9.已知集合A ={x |x <1,或x >5},B ={x |a ≤x ≤b },且A ∪B =R ,A ∩B ={x |5<x ≤6},则2a -b =__-4__.[解析] 如图所示,可知a =1,b =6,2a -b =-4.三、解答题10.已知集合A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫3-x >0,3x +6>0,集合B ={m |3>2m -1},求A ∩B ,A ∪B .[解析] 解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧3-x >0,3x +6>0,得-2<x <3,则A ={x |-2<x <3}.解不等式3>2m -1,得m <2,则B ={m |m <2}. 用数轴表示集合A 和B ,如图所示.则A∩B={x|-2<x<2},A∪B={x|x<3}.11.设集合A={a2,a+1,-3},B={a-3,2a-1,a2+1},A∩B={-3},求实数a 的值.[解析]∵A∩B={-3},∴-3∈B.∵a2+1≠-3,∴a-3=-3或2a-1=-3.①若a-3=-3,则a=0,此时A={0,1,-3},B={-3,-1,1},但由于A∩B={1,-3}与已知A∩B={-3}矛盾,∴a≠0.②若2a-1=-3,则a=-1,此时A={1,0,-3},B={-4,-3,2},A∩B={-3}.综上可知a=-1.B组·素养提升一、选择题1.设集合S={x|(x-2)(x-3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=(D)A.{x|2≤x≤3} B.{x|x≤2或x≥3}C.{x|x≥3} D.{x|0<x≤2或x≥3}[解析]∵S={x|(x-2)(x-3)≥0}={x|x≤2或x≥3},且T={x|x>0},∴S∩T={x|0<x≤2或x≥3}.故选D.2.设集合A={a,b},B={a+1,5},若A∩B={2},则A∪B等于(D)A.{1,2} B.{1,5}C.{2,5} D.{1,2,5}[解析]因为A∩B={2},所以2∈A,2∈B,所以a+1=2,所以a=1,b=2,即A={1,2},B={2,5},所以A∪B={1,2,5},故选D.3.(多选题)已知集合A={2,3,4},集合A∪B={1,2,3,4,5},则集合B可能为(AD) A.{1,2,5} B.{2,3,5}C.{0,1,5} D.{1,2,3,4,5}[解析]集合A={2,3,4},A∪B={1,2,3,4,5},则B中必有元素1和5,且有元素2,3,4中的0个,1个,2个或3个都可以,AD符合.B、C错误,故选AD.4.(多选题)已知集合A ={2,4,x 2},B ={2,x },A ∪B =A ,则x 的值可以为( ABC )A .4B .0C .1D .2 [解析] ∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .∴x ∈A ,∴x =4或x 2=x ,由x 2=x 解得x =0或1,当x =0时,A ={2,4,0},B ={2,0},满足题意.当x =1时,A ={2,4,1},B ={2,1},满足题意.当x =4时,A ={2,4,16},B ={2,4},满足题意.故选ABC .二、填空题5.已知集合A ={x |0≤x ≤a ,a >0},B ={0,1,2,3},若A ∩B 有3个真子集,则a 的取值范围是__1≤a <2__.[解析] ∵A ∩B 有3个真子集,∴A ∩B 中有2个元素,又∵A ={x |0≤x ≤a ,a >0}, ∴1≤a <2.6.设集合M ={x |-2<x <5},N ={x |2-t <x <2t +1,t ∈R },若M ∩N =N ,则实数t 的取值范围为__t ≤2__.[解析] 当2t +1≤2-t 即t ≤13时,N =∅.满足M ∩N =N ; 当2t +1>2-t 即t >13时,若M ∩N =N 应满足⎩⎪⎨⎪⎧2-t ≥-22t +1≤5,解得t ≤2.∴13<t ≤2.综上可知,实数t 的取值范围是t ≤2.7.(2019·枣庄市第八中学考试)设集合A ={x |2a +1≤x ≤3a -5},B ={x |3≤x ≤22},则使A ⊆(A ∩B )成立的a 的取值集合为__{a |a ≤9}__.[解析] 由A ⊆(A ∩B ),得A ⊆B ,则(1)当A =∅时,2a +1>3a -5,解得a <6.(2)当A ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1≤3a -5,2a +1≥3,3a -5≤22,解得6≤a ≤9.综合(1)(2)可知,使A ⊆(A ∩B )成立的a 的取值集合为{a |a ≤9}.三、解答题8.已知集合M ={x |2x +6=0},集合N ={x |x 2-3x +m =0}.(1)当m =-4时,求M ∩N ,M ∪N ;(2)当M ∩N =M 时,求实数m 的值.[解析](1)M={-3}.当m=-4时,N={x|x2-3x-4=0}={-1,4},则M∩N={-3}∩{-1,4}=∅,M∪N={-3}∪{-1,4}={-3,-1,4}.(2)∵M∩N=M,∴M⊆N.由于M={-3},则-3∈N,∴-3是关于x的方程x2-3x+m=0的解,∴(-3)2-3×(-3)+m=0,解得m=-18.9.某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有多少人?[解析]设参加数学、物理、化学小组的人数构成的集合分别为A,B,C,同时参加数学和化学小组的有x人,由题意可得如图所示的Venn图.由全班共36名同学参加课外探究小组可得(26-6-x)+6+(15-10)+4+(13-4-x)+x=36,解得x=8,即同时参加数学和化学小组的有8人.。
集合间的基本运算教案
集合间的基本运算教案一、教学目标1.理解集合间的基本运算概念,掌握集合间的基本运算方法。
2.学会运用集合间的基本运算解决实际问题。
3.培养学生对数学的兴趣和解决问题的能力。
二、教学重点和难点1.重点:集合间的基本运算方法、规则和技巧。
2.难点:如何运用集合间的基本运算解决实际问题。
三、教学过程1.课程导入:通过实例引入集合间的运算概念,如两个集合的并集、交集、补集等,并简要介绍这些运算的意义和用途。
2.知识点讲解:详细阐述集合间的基本运算方法,包括并集、交集、补集、差集等,讲解它们的定义、性质和计算方法。
通过实例分析,让学生更好地理解这些运算的应用。
3.解题思路:举例说明如何解决集合间的应用题。
通过分析问题、建立数学模型、执行计算和整合答案等步骤,让学生掌握解决集合间应用题的方法。
4.注意事项:提醒学生在学习过程中需要注意哪些问题,如准确理解集合间的基本运算概念、熟练掌握基本运算方法、正确运用解决实际问题等。
5.课堂练习:布置相关练习题,让学生现场计算并集体讨论,及时纠正错误和理解不到位的地方。
6.作业与评价方式:布置课后作业,要求学生在规定时间内完成,并提交电子版练习题。
根据学生的练习情况和作业完成质量,进行评价和反馈,针对存在的问题进行纠错和指导。
四、教学方法和手段1.示范+讲解:教师通过讲解、示范、引导等方式帮助学生理解集合间的基本运算方法。
在知识点讲解和解题思路部分,注重示范和举例说明,帮助学生掌握基本概念和方法。
2.实例分析:教师通过分析实例,让学生更好地理解集合间基本运算的应用。
通过选取具有代表性的例题,引导学生分析问题、建立数学模型并解决问题,培养学生的解题能力和应用能力。
3.课堂互动:在教学过程中,注重与学生互动,鼓励学生提问和发表自己的观点。
通过组织小组讨论和集体评价等方式,激发学生的学习兴趣和参与度。
五、辅助教学资源与工具1.多媒体课件:使用多媒体课件展示教学重点和难点,帮助学生更好地理解集合间的基本运算方法和技巧。
集合及基本运算教案
集合及基本运算教案第一章:集合的概念1.1 集合的定义引入集合的概念,讲解集合的定义和性质。
举例说明集合的表示方法,如列举法和描述法。
1.2 集合的元素讲解集合中元素的特征,强调元素的唯一性和不可度量性。
通过实例解释集合中元素的关系,如属于和不属于。
1.3 集合的类型介绍常用集合的类型,如自然数集、整数集、实数集等。
讲解集合的分类方法,如无限集和有限集。
第二章:集合的运算2.1 集合的并集讲解集合的并集概念,即两个集合中所有元素的集合。
举例说明并集的表示方法和运算规则。
2.2 集合的交集讲解集合的交集概念,即两个集合中共有元素的集合。
举例说明交集的表示方法和运算规则。
2.3 集合的差集讲解集合的差集概念,即属于第一个集合但不属于第二个集合的元素的集合。
举例说明差集的表示方法和运算规则。
2.4 集合的补集讲解集合的补集概念,即在全集之外不属于给定集合的元素的集合。
举例说明补集的表示方法和运算规则。
第三章:集合的性质和运算规律3.1 集合的子集讲解集合的子集概念,即一个集合的所有元素都是另一个集合的元素。
举例说明子集的表示方法和运算规则。
3.2 集合的幂集讲解集合的幂集概念,即一个集合的所有可能的子集的集合。
举例说明幂集的表示方法和运算规则。
3.3 集合的德摩根定律讲解德摩根定律,包括德摩根第一定律和德摩根第二定律。
通过实例解释德摩根定律的应用和运算规律。
第四章:集合的排列和组合4.1 排列的概念讲解排列的概念,即从一组不同元素中取出几个元素按照一定的顺序排成一列。
举例说明排列的表示方法和运算规则。
4.2 组合的概念讲解组合的概念,即从一组不同元素中取出几个元素组成一个集合,不考虑元素的顺序。
举例说明组合的表示方法和运算规则。
4.3 排列和组合的公式讲解排列和组合的公式,如排列数公式和组合数公式。
通过实例解释排列和组合公式的应用和运算规律。
第五章:集合的应用5.1 集合在数学中的应用讲解集合在数学中的应用,如在代数、几何和概率论中的使用。
《高中数学集合》教案模板
《高中数学集合》教案模板一、教学目标1.知识与技能:●理解集合的概念及其表示方法(列举法、描述法)。
●掌握集合的基本性质:确定性、无序性、互异性。
●能够运用集合的基本运算:并集、交集、补集。
2.过程与方法:●通过实例引入,让学生感受集合概念在现实生活中的应用。
●通过讨论与探索,培养学生的逻辑推理能力和抽象思维能力。
3.情感态度与价值观:●激发学生对数学学习的兴趣和好奇心。
●培养学生的团队合作精神和数学表达的自信心。
二、教学重点与难点1.教学重点:●集合的定义与表示方法。
●集合的基本运算。
2.教学难点:●对集合概念的理解及其在实际问题中的应用。
●集合运算的灵活运用。
三、教学准备•多媒体课件,包括集合的基本概念、表示方法、运算的演示。
•黑板及粉笔,用于板书重点概念和例题。
•练习题册或教学软件,用于学生课堂练习和巩固。
四、教学过程1.导入新课●通过生活中的实例(如班级学生的集合、水果种类的集合等)引出集合的概念。
●提问学生:“你们认为什么是集合?”引导学生初步思考。
2.讲授新课●讲解集合的定义和表示方法(列举法、描述法),并举例说明。
●介绍集合的基本性质,并通过实例让学生理解这些性质。
●讲解集合的基本运算(并集、交集、补集),通过图示和实例帮助学生理解运算过程。
3.互动探究●分组讨论:让学生分组讨论集合概念在实际生活中的应用,并分享讨论结果。
●教师引导:针对学生的讨论结果,教师进行点评和总结,并引导学生深入思考。
4.巩固练习●学生独立完成练习题册中的题目,教师巡视指导。
●针对学生练习中出现的问题,教师进行解答和讲解。
5.课堂小结●总结本节课的学习内容,强调集合概念和运算的重要性。
●布置课后作业,包括复习本节课知识点和完成相关练习题。
五、板书设计●集合的定义与表示方法•列举法•描述法●集合的基本性质•确定性•无序性•互异性●集合的基本运算•并集•交集•补集六、教学反思●在课后对本节课的教学效果进行反思,总结教学中的成功之处和不足。
集合的基本运算的教案
集合的基本运算的教案这是集合的基本运算的教案,是优秀的数学教案文章,供老师家长们参考学习。
集合的基本运算的教案第1篇课型:新授课课时:1个课时。
教学目标:1、知识与技能:能理解两个集合并集与交集的含义,会求两个简单集合并集与交集,弄清“或”、“且”的含义,能理解子集的补集的含义,会求给定子集的补集,了解全集的含义、集合A与全集U的关系。
2、过程与方法:能用Venn图表示集合间的运算,体会直观图对理解抽象概念的作用、补集的思想也尤为重要。
3、情感态度与价值观:通过使用符号表示、集合表示、图形表示集合间的关系与运算,引导学生感受集合语言在描述客观现实和数学问题中的意义教学重、难点教学重点:并集、交集、补集的含义,利用维恩图与数轴进行交并补的运算。
教学难点:弄清并集、交集、补集的概念,符号之间的区别与联系。
教学方法教法:启发式教学探究式教学学法:自主探究合作交流教具准备彩色粉笔、幻灯片、投影仪教学过程(一)创设问题情境引入新课1、问题情境学校举行运动会,参加足球比赛的有100人,参加跳高比赛的有80人,那么总的参赛人数是多少?能否说是180人?这里把参加足球比赛的看作集合A,把参加跳高比赛的看作集合B,那么这两个集合会有哪些关系呢?请看下面5个图示:(用几何画板作图)2、学生根据已有的生活经验和数学知识独立探究,教师巡视、指导;3、合作讨论、交流探究的结果(请一位同学将结果写到黑板上)图(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;4、引导学生观察、比较、概括出引例中阴影所表示的含义,抽象得出交集、并集的概念,引入新课揭示课题:集合的基本运算(板书课题)(二)新课探究1、概念并集: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:交集:一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A∩B ,读作:“A交B”,即:A∩B={x|∈A,且x∈B}交集的Venn图表示【问题】根据定义及维恩图能总结出它们各自的性质吗?结论是:由图(4)有A B,则A∩B=A ,由图(5)有B A,则A∪B=A2、基本练习,加深对定义的理解拓展:求下列集合A与B的并集与交集(用几何画板展示图片)3、例题讲解【例4】设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求A∪B。
集合的基本运算(教案)
§1.1.3 集合的基本运算(教案)一、并集(重点)定义:一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的所有元素所组成的集合,称为集合A 与集合B 的并集(union set ),记作A B (读作“A 并B ”), 其数学语言表示形式为:{|AB x x A =∈,或}.x B ∈注意1:两个集合求并集,实际上也是一种运算,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(重复元素只看成一个元素)。
例子:{3,5,6,8},{4,5,7,8}A B ==,则{3,4,5,6,7,8}A B =,而不是{3,5,6,8,4,5,7,8}.A B = 用Venn 图表示两个集合间的“并”运算(求并集):与子集的联系:A AB ⊆,B A B ⊆性质:由并集的定义及韦氏图不难看出,并集具有以下性质: ○1A A A =(吸收律); ○2A ∅=A ; ○3A B B A =(交换律); ○4()()A B C A B C =(结合律)..例1、(1)设集合{1,2,3},{2,3,4,5}A B ==,求AB ; {1,2,3,4,5}(2)设集合{|35}A x x =-<≤,{26}B x =<≤,求AB . {|36}.x x -<≤二、交集(重点)、定义:一般地,由属于集合A 且属于集合B 的所有元素组成的集合,称为A 与B 的交集(intersection set ),记作A B (读作“A 交B ”), 其数学语言表示形式为:{|,AB x x A =∈且}.x B ∈注意2:正如并集一样,两个集合的交集仍然是一个集合,所不同的是交集是由两个集合中的共同元素所组成的集合.也就是说,交集是由那些既属于集合A 又属于集合B 的所有元素组成的. 例子:{1,2,3,4,5},{2,4,5,8,9}A B ==,{2,4,5}.AB =用Venn 图表示两个集合间的“交”运算(求交集):A ∪B与子集的联系:AB A ⊆,A B B ⊆性质:由交集的定义及韦氏图不难看出,交集具有以下性质: ○1A A A =(吸收律); ○2A ∅=∅; ○3A B B A =(交换律); ○4()()A B C A B C =(结合律). 随堂练习1: 把例1中的“求AB ”改为“求A B ”重做{2,3};{|25}.x x <≤例2、(1)集合A={x|x 2+5x -6≤0},B={x|x 2+3x>0},求A ∪B 和A∩B . (2)集合A={x |x 是等腰三角形}, B={x |x 是直角三角形}, 求A ∩B, A ⋃B解:(1)∵A={x|x 2+5x -6≤0}={x|-6≤x≤1}, B={x|x 2+3x>0}={x|x<-3或x>0}.A ∪B=R .AB {|63x x=-≤<-或01}.x <≤(2)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},A ∪B={x |x 是等腰三角形}∪{x |x 是直角三角形}={x |x 是等腰三角形或直角三角形} 三、补集全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(universe set),通常记作.U补集:对于一个集合A,由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的集合称为集合A 相对于全集U 的补集(complementanry set),简称为集合A 的补集,记作U A ð,读作全集U 中集合A 的补集. 其数学语言表示形式为:{|,U A x x U =∈ð且}x A ∉,例子:历史老师? 注意3:(1)全集并不是一成不变的,它是依据所研究问题的来加以选择的。
高一数学 集合的基本运算(并集交集)教案
诚西郊市崇武区沿街学校实验中学高一数学1.1.3集合的根本运算〔并集、交集〕教案2、(1)考察集合A={1,2,3},B={2,3,4}与集合C={2,3}之间的关系.(2)考察集合A={1,2,3},B={2,3,4}与集合C={1,2,3,4}之间的关系.A B二、检查预习1、交集:一般地,由所有属于A又属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集.记作A∩B〔读作"A交B"〕,即A∩B={x|x∈A,且x∈B}.如:{1,2,3,6}∩{1,2,5,10}={1,2}.又如:A={a,b,c,d,e},B={c,d,e,f}.那么A∩B={c,d,e}2、并集:一般地,对于给定的两个集合A,B把它们所有的元素并在一起所组成的集合,叫做A,B的并集.记作A∪B〔读作"A并B"〕,即A∪B={x|x∈A,或者者x∈B}.如:{1,2,3,6}∪{1,2,5,10}={1,2,3,5,6,10}.又如:A={a,b,c,d,e},B={c,d,e,f}.那么A∪B={a,b,c,d,e,f}三、交流A∩B=B∩A;A∩A=A;A∩Ф=Ф;A∩B=A⇔A⊆BA∪B=B∪A;A∪A=A;A∪Ф=A;A∩B=B⇔A⊆B注:是否给出证明应根据学生的根底而定.四、精讲精练例1、集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么集合M∩N为()A.x=3,y=-1B.(3,-1)C.{3,-1}D.{(3,-1)}解析:由得M∩N={(x,y)|x+y=2,且x -y=4}={(3,-1)}.也可采用挑选法.首先,易知A 、B 不正确,因为它们都不是集合符号.又集合M ,N 的元素都是数组(x,y),所以C 也不正确.点评:求两集合的交集即求同时满足两集合中元素性质的元素组成的集合.此题中就是求方程组⎩⎨⎧=-=+42y x y x 的解组成的集合.另外要弄清集合中元素的一般形式. 变式训练1:集合M ={x|x+y=2},N={y|y=x2},那么M∩N 为例2.P8例4例3.P8例5设A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3},求A∪B.解析:可以通过数轴来直观表示并集。
集合的基本运算教案
集合的基本运算教案第一章:集合的基本概念1.1 集合的定义引入集合的概念,解释集合是由明确的、相互区别的对象组成的整体。
通过实例讲解集合的表示方法,如列举法、描述法等。
1.2 集合的元素介绍集合中元素的性质,如确定性、互异性、无序性。
解释元素与集合之间的关系,明确元素属于或不属于一个集合。
1.3 集合的类型分类介绍集合的常见类型,如自然数集、整数集、实数集等。
讲解集合的子集概念,即一个集合的所有元素都是另一个集合的元素。
第二章:集合的运算2.1 集合的并集介绍并集的定义,即两个集合中所有元素的集合。
讲解并集的表示方法,如用符号“∪”表示。
举例说明并集的运算规则和性质。
2.2 集合的交集解释交集的定义,即两个集合共有的元素的集合。
展示交集的表示方法,如用符号“∩”表示。
分析交集的运算规则和性质。
2.3 集合的补集引入补集的概念,即在全集范围内不属于某个集合的元素的集合。
讲解补集的表示方法,如用符号“∁”表示。
探讨补集的运算规则和性质。
第三章:集合的运算规则3.1 集合的德摩根定理讲解德摩根定理的内容,包括德摩根律的两种形式。
分析德摩根定理在集合运算中的应用。
3.2 集合分配律介绍分配律的概念,即集合的并集和交集的运算规律。
解释分配律在集合运算中的重要性。
3.3 集合恒等律讲解集合恒等律,即集合的并集和交集与集合本身的关系。
探讨集合恒等律在集合运算中的应用。
第四章:集合的应用4.1 集合的划分介绍集合的划分概念,即把一个集合分成几个子集。
讲解集合划分的表示方法,如用符号“÷”表示。
举例说明集合划分的应用。
4.2 集合的包含关系解释集合的包含关系,即一个集合是否包含另一个集合的所有元素。
探讨集合包含关系的性质和运算规则。
4.3 集合在数学中的应用分析集合在数学领域中的应用,如几何、代数等。
通过实例讲解集合在其他学科领域的应用。
第五章:集合的练习题及解答5.1 集合的基本概念练习题及解答设计关于集合定义、元素、类型等基本概念的练习题。
集合基本运算教案
集合基本运算教案一、教材来源:人教版普通高中课程标准实验教科书数学必修一第一章1.1.3。
二、教学目标:1.知识与技能目标:理解两个集合的并集与交集的的含义 会求两个简单集合的并集与交集,会用Venn图表示集合关系;2.过程与方法目标:应用自然语言与集合语言描述不同的具体问题,掌握用图形来解决集合问题,数形结合的思想方法;3.情感态度与价值观目标:使得学生感受数学的简洁美与和谐统一美 培养学生正确的、高尚的、唯物的价值观、培养学生独立思考、敢于创新、勇于探索的科学精神、激发同学们学习数学的兴趣。
三、教学重点:让学生把握如何求出并集、交集、补集。
四、教学难点:1.掌握Venn图表达集合的关系及运算。
2.理解交集与并集的概念,以及符号之间的区别与联系。
五、教学过程:1.复习旧知识,引入新课题复习旧知识---复习子集、真子集、空集之间的关系和它们的概念。
引入新课题---我们两个实数除了可以比较大小外,还可以进行加法运算。
那么我们的集合是否也具备一些运算呢?好,那我们今天就来研究一下集合的基本运算。
2.探索新知,教授新课(1)并集我们知道,实数有加法运算,类比实数的加法运算,集合是否也可以“相加”呢?考察下面的集合,你能说出集合C与集合A、B之前的关系吗?●A=﹛x|x是有理数﹜B=﹛x|x是无理数﹜C=﹛x|x是实数﹜●A=﹛1、3、5﹜B=﹛2、3、4、6﹜ C=﹛1、2、3、4、5、6﹜让学生根据这个问题各抒己见,教师根据学生的回答,适时引入并集的概念。
在此过程中请同学们注意集合的互异性特点。
同学们,刚才你们发现A和B相加就是C,我们还可以得到这样一种关系:集合C是有所有属于集合A或属于集合B的元素组成,那么像这样由所有属于集合A或集合B的元素组成的集合,我们称为A与B的并集,记做:A∪B,读作:A并B即A∪B=﹛x|x A或x B﹜韦恩图表示为(2)交集考察下面问题,集合A、B与集合C之间有什么关系?A=﹛2、4、6、8、10﹜ B=﹛3、5、8、12﹜C=﹛8﹜A=﹛x|x是新华中学2004年9月在校的女同学﹜B=﹛x|x是新华中学2004年9月在校的高一年级同学﹜C=﹛x|x是新华中学2004年9月在校的高一年级女同学﹜让学生根据这个问题各抒己见,教师要求学生根据并集的定义,请给出集合的交集定义,然后教师适时引入交集正确的概念。
高中数学教案《集合的基本运算》
教学计划:《集合的基本运算》一、教学目标1.知识与技能:学生能够掌握集合的并集、交集、差集和补集等基本运算的定义,能够熟练运用这些运算解决实际问题。
2.过程与方法:通过实例分析、图形展示和动手操作,引导学生理解集合运算的直观意义和数学表达,培养学生的逻辑思维能力和空间想象能力。
3.情感态度与价值观:激发学生对数学的兴趣,培养严谨的科学态度和良好的学习习惯,体会集合运算在解决实际问题中的应用价值。
二、教学重点和难点●教学重点:集合的并集、交集、差集和补集的定义及其运算规则。
●教学难点:理解集合运算的直观意义,并能准确应用集合运算解决实际问题。
三、教学过程1. 引入新课(约5分钟)●生活实例引入:通过学生熟悉的场景(如班级学生选课情况、图书馆藏书分类等)引入集合运算的概念,让学生感受到集合运算在日常生活中的应用。
●复习旧知:简要回顾集合的基本概念、表示方法和元素性质,为学习集合运算打下基础。
●明确目标:介绍本节课的学习目标,即掌握集合的基本运算,并能运用这些运算解决实际问题。
2. 讲授新知(约15分钟)●定义讲解:分别讲解集合的并集、交集、差集和补集的定义,强调它们各自的特点和运算规则。
●图形展示:利用Venn图等图形工具,直观展示集合运算的过程和结果,帮助学生理解集合运算的直观意义。
●实例分析:通过具体实例分析,引导学生观察、比较不同集合运算的结果,加深对集合运算的理解。
3. 动手操作(约10分钟)●分组实验:将学生分成小组,每组发放一套集合运算的实物教具(如卡片、模型等),让学生动手进行集合运算的模拟操作。
●讨论交流:鼓励学生在小组内讨论交流,分享自己的操作过程和结果,相互纠正错误,共同提高。
●教师指导:教师在学生操作过程中进行巡视指导,及时解答学生的疑问,确保每位学生都能掌握集合运算的基本方法。
4. 练习巩固(约15分钟)●课堂练习:设计多样化的练习题,包括选择题、填空题和解答题,让学生在练习中巩固集合运算的知识和技能。
集合的基本运算教案
集合的基本运算教案一、集合的基本概念:集合是指具有某种特定性质的对象的总体。
集合中的对象称为元素。
例如,以字母A、B、C为元素的集合可以表示为{A, B, C}。
集合可以是有限的,比如一个班级中学生的集合;也可以是无限的,比如自然数的集合。
二、集合的表示方法:1. 列举法:直接列出集合中的元素。
例如,集合{1, 2, 3, 4, 5}表示数学中的整数集合。
2. 描述法:通过描述元素的特征或满足某种条件来表示集合。
例如,集合{x | x是正整数,且x<10}表示小于10的正整数集合。
三、集合的基本运算:1. 并集:表示两个或多个集合中所有元素的总体。
符号为“∪”。
例如,集合A={1, 2, 3},集合B={3, 4, 5},则A∪B={1, 2, 3, 4, 5}。
2. 交集:表示两个或多个集合中共同元素的集合。
符号为“∩”。
例如,集合A={1, 2, 3},集合B={3, 4, 5},则A∩B={3}。
3. 差集:表示一个集合中去除另一个集合的元素剩下的集合。
符号为“-”。
例如,集合A={1, 2, 3},集合B={3, 4, 5},则A-B={1, 2}。
4. 互斥:表示两个集合没有共同元素。
如果两个集合的交集为空集,即A∩B={},则称集合A和集合B互斥。
5. 包含关系:表示一个集合是否包含另一个集合的所有元素。
记作“⊆”。
例如,集合A={1, 2, 3},集合B={2, 3},则B⊆A。
四、集合的运算性质:1. 交换律:集合的并运算和交运算都满足交换律。
即A∪B=B∪A,A∩B=B∩A。
2. 结合律:集合的并运算和交运算都满足结合律。
即(A∪B)∪C=A∪(B∪C),(A∩B)∩C=A∩(B∩C)。
3. 分配律:集合的并运算和交运算满足分配律。
即A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C),A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)。
4. 对偶律:集合的并运算和交运算满足对偶律。
即(A∪B)'=A'∩B',(A∩B)'=A'∪B'。
集合的基本运算【课时教学设计】-高中数学新教材必修第一册
1.3.1集合的基本运算(1)课时教学设计一、课题:集合的基本运算(1)二、教学内容1.集合并集的含义与运算;2.集合交集的含义与运算;3.区分交、并运算的运算符号,会进行简单的离散型和连续型集合的交、并运算.三、教学目标学生能通过类比实数运算,结合具体实例,能理解集合并集、交集运算的含义,掌握简单的集合运算,并学会使用Venn图、数轴等几何方法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,从而体会数形结合在理解集合中的重要作用,发展学生数学运算的核心素养.四、教学重难点教学重点:理解并集、交集的含义,并会进行简单的集合基本运算.教学难点:区分交、并集运算符号,掌握集合的交、并运算.五、教学设计过程问题1:我们知道,实数有加法运算,两个实数可以相加,集合是否也有类似的运算呢?请同学们考察下列两组集合,你能说出集合C与集合A,B之间的关系吗?(1)A={1,3,5},B={2,4,6},C={1,2,3,4,5,6};(2)A={x|x是有理数},B={x|x是无理数},C={x|x是实数}.师生活动:引导学生通过观察集合,并借助Venn图得出集合间的关系,并发现集合C的元素全部由集合A,B 构成,并且没有元素不属于集合A,B.设计意图:学生通过观察具体集合,发现集合并集的运算实质,获得数学活动经验,回顾上节知识的同时也回顾了数形结合解决问题的思想.追问:你能用集合的语言描述集合C与集合A,B之间的关系吗?师生活动:学生尝试将自然语言转化为集合语言,老师进行必要的指导和补充.设计意图:让学生学会用数学的语言来描述数学问题,获得概念的严谨表述.并集概念:一般地,由所有属于集合A或集合B的元素组成的集合. 称为集合A与B的并集,记作:A∪B;读作“A并B”.用描述法表示为A∪B ={x|x∈A,或x∈B}.Venn图表示为:例1:设A ={4,5,6,8},B ={3,5,7,8},求A∪B.解:A∪B={4,5,6,8}∪{3,5,7,8}={3,4,5,6,7,8}.设计意图:通过具体例题,深化并集概念,练习离散集合的并集运算.例2:设集合A ={x| –1<x<2},集合B ={x| 1<x<3},求A∪B.解:用数轴表示:则A∪B={x| –1<x<2}∪{x| 1<x<3}={x| –1<x<3}追问:若中间−1、2两个虚点变为实点后结果改变了吗?师生活动:学生思考后回答.设计意图:让学生做题时注意把握细节,并体会集合端点对集合并集结果的影响.问题2:下列关系式成立吗?(1)A∪A=A (2)A∪∅=A师生活动:学生根据并集的概念思考后易得到答案.设计意图:让学生体会特殊集合的并集运算,考虑问题中特殊情况的处理.追问:若A⊆B则A∪B=?师生活动:可以引导学生借助Venn图来理解和解决问题.设计意图:在问题2的基础上,继续让学生进一步理解并集概念,了解集合间的关系与集合运算的联系,并学会用Venn图来直观的研究问题.问题3:考察下面的问题,集合A,B与集合C之间有什么关系?(1)A={2,4,6,8,10}, B={3,5,8,12} ,C={8}(2)A={x |x是立德中学今年在校的女同学},B={x |x是立德中学今年在校的高一年级同学},C={x |x是立德中学今年在校的高一年级女同学}.师生活动:学生观察两组集合,发现集合C中的元素是由集合A,B中共有的元素组成的,引导学生注意并且不能有漏掉的.如果学生总结不严谨,可以给出集合D={x |x是立德中学今年在校的身高超过170cm的高一年级女同学},通过比较C与D的不同点,来引导、帮助学生更加严谨地归纳总结交集的概念,强调是集合C是由属于集合A且又属于集合B的所有元素组成.设计意图:通过给出两个实例,让学生们自己观察并交流,找出集合A,B与集合C之间的关系,通过模仿上面并集的概念,锻炼了学生观察、类比以及总结的能力.交集概念:一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,成为A与B的交集,记作A∩B,读作“A交B”.用描述法表示为:A∩B ={x|x∈A且x∈B}用Venn图表示为:例3:立德中学开运动会,设A={x |x是立德中学高一年级参加百米赛跑的同学},B={x |x是立德中学高一年级参加跳高比赛的同学},求A∩B.解:A∩B就是立德中学高一年级中既参加百米赛跑又加跳高比赛的同学组成的集合.所以,A∩B={x |x是立德中学高一年级既参加百米赛跑又参加跳高比赛的同学}.例4:设平面内直线l1上点的集合为L1,直线l2上点的集合为L2,试用集合的运算表示l1和 l2的位置关系.解:平面内直线l1和 l2可能有三种位置关系,即相交于一点,平行或重合.(1)直线l1和 l2相交于一点P,可表示为L1∩ L2={点P};(2)直线l1和 l2平行可表示为L1∩ L2=∅;(3)直线l1和 l2重合可表示为L1∩ L2=L1=L2.设计意图:学生通过应用交集运算解决实际问题和几何问题,巩固了对交集概念的理解,实现了交集运算的实际应用,同时也考察了学生分类讨论的能力.问题4:下列交集运算的结果是什么呢?(1)A∩A=?(2)A∩∅=?(3)若A⊆B,则A∩B=?师生活动:学生借助Venn图,思考讨论后给出答案.设计意图:让学生在问题2和交集概念的基础上,类比并集的概念,加强概念横向间的联系.问题5:请同学们对比交集和并集的概念,从文字上面能发现什么不同吗?师生活动:学生指出交集中使用的是“且”字,并集中使用的是“或”字.设计意图:让学生对比交集和并集的概念,加强概念横向间的对比.追问:如果我们称大于3或大于5的实数为集合A,那么3是集合A的元素吗?5呢?6呢?这三个元素有什么不同呢?师生活动:学生经讨论后发现,3不是集合A的元素,5和6是集合A的元素,其中3不满足大于3也不满足大于5,5只满足其中第一个,6两个都满足。
集合的基本运算教案
1.1.3集合的基本运算一、[教学目标]1、知识与技能理解集合并集、交集与补集的定义和各自的求解。
培养学生类比、分析、归纳的能力,能使用Venn图表达集合的运算。
2、过程与方法通过探究问题情境,归纳概括并集、交集与补集的定义;通过学习Venn图画法,进一步培养学生树立数形结合的思想。
3、情感态度与价值观通过集合运算解决学生身边实际具体事情,使学生感受到数学的魅力,培养数学的敏感性,激发学生学习数学的兴趣。
二、[教学重点]理解交集、并集与补集的定义、表达方式和各自的求解,以及他们之间的区别和联系。
三、[教学重点]交集、并集与补集的定义概括和各自求解。
四、[教学方法]1、教法根据本节课的教学目标以及学生的实际情况,为了更有效地突出重点、突破难点,按照学生的认知规律,遵循教师为主导,学生为主体,训练为主线的指导思想,采用以启发式引导法为主,问答式教学法、反馈式评价法为辅。
教学中,教师精心设计一个又一个带有启发性和思考性的问题,创设问题情境,诱导学生思考,通过学习Venn图画法,培养学生树立数形结合的思想,最终掌握本节课的教学目标。
2、学法新课程标准要求教师转换角色,不仅关注教授学生的具体知识,更应关注教授学生学习的策略。
在教学活动中要以学生为主体,充分发挥学生的在学习活动中的作用。
因此本节课学生学习的主要方式是:自主探究法,观察发现法、归纳总结法。
让学生在老师的引导下进行“观察—归纳—检验—应用”的学习过程,启发学生学习思维,最终掌握知识。
五、[教学过程]1、导入新课采用类比思想,在集合和实数之间关系相似的情况下,联想实数的基本运算,引导学生发现问题:集合是否也能进行基本运算?从而激发学生思维的主动性,加强新旧知识的联系,然后观察以下实例,探索集合C与集合A、B之间的关系:(1)A={x|x是高一年级男同学},B={x|x是高一年级女同学},C={x|x是高一年级的同学}(2)A={x|x是有理数},B={x|x是无理数},C={x|x是实数}2、讲授新课(1)并集的定义讲解在同学们对上述集合有一定的认识后,老师提出从集合元素的角度出发,要求学生根据其共同特征,归纳概括并集的定义,此环节为本节课的重点之一,教师可通过引导和补充等启发式教学方法带引学生进行突破。
集合及基本运算教案
集合及基本运算教案一、教学目标1. 了解集合的概念,能正确识别和表示各种集合。
2. 掌握集合的基本运算,包括并集、交集、补集等。
3. 能够运用集合及其运算解决实际问题。
二、教学内容1. 集合的概念:集合的定义、集合的表示方法、集合的元素特征。
2. 集合的基本运算:并集、交集、补集。
3. 集合运算的性质:交换律、结合律、分配律等。
三、教学重点与难点1. 教学重点:集合的概念、表示方法、基本运算及运算性质。
2. 教学难点:集合运算的性质及运用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解集合的概念、表示方法和基本运算。
2. 利用示例,引导学生掌握集合运算的性质。
3. 开展小组讨论,让学生探讨集合运算在实际问题中的应用。
五、教学准备1. 教案、PPT、黑板。
2. 集合的相关示例和练习题。
3. 小组讨论的相关素材。
教案内容:一、导入(5分钟)1. 引入集合的概念,通过生活中的实例让学生感受集合的存在。
2. 讲解集合的表示方法,如列举法、描述法等。
二、集合的基本运算(15分钟)1. 讲解并集的定义和运算方法,示例演示并集的计算。
2. 讲解交集的定义和运算方法,示例演示交集的计算。
3. 讲解补集的定义和运算方法,示例演示补集的计算。
三、集合运算的性质(15分钟)1. 讲解集合运算的交换律、结合律、分配律等性质。
2. 示例演示集合运算性质的应用。
四、巩固练习(10分钟)1. 针对本节课的内容,布置一些练习题,让学生独立完成。
2. 选取部分学生的作业进行讲解和点评。
五、课堂小结(5分钟)1. 总结本节课所学的内容,让学生明确集合及基本运算的重点。
2. 强调集合运算在实际问题中的应用。
六、课后作业(课后自主完成)1. 复习本节课所学的内容,整理笔记。
2. 完成课后练习题,加深对集合及基本运算的理解。
七、教学反思(课后)1. 总结本节课的教学效果,分析学生的掌握情况。
2. 对教学方法进行调整,以提高教学效果。
六、集合的性质1. 介绍集合的三大性质:确定性、互异性、无序性。
集合的基本运算优秀教案
§1.1集合的概念与运算【2014高考会这样考】 1.考查集合中元素的互异性,以集合中含参数的元素为背景,探求参数的值;2.求几个集合的交、并、补集;3.通过集合中的新定义问题考查创新能力.【复习备考要这样做】 1.注意分类讨论,重视空集的特殊性;2.会利用Venn图、数轴等工具对集合进行运算;3.重视对集合中新定义问题的理解.1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号N N*(或N+)Z Q R2. 集合间的关系(1)子集:对任意的x∈A,都有x∈B,则A⊆B(或B⊇A).(2)真子集:若A⊆B,且A≠B,则A B(或B A).(3)空集:空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.即∅⊆A,∅B(B≠∅).(4)若A含有n个元素,则A的子集有2n个,A的非空子集有2n-1个.(5)集合相等:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.3.集合的运算集合的并集集合的交集集合的补集图形符号A∪B={x|x∈A或x∈B}A∩B={x|x∈A且x∈B}∁U A={x|x∈U,且x∉A}4.并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.补集的性质:A∪(∁U A)=U;A∩(∁U A)=∅;∁U(∁U A)=A.[难点正本疑点清源]1.正确理解集合的概念正确理解集合的有关概念,特别是集合中元素的三个特征,尤其是“确定性和互异性”在解题中要注意运用.在解决含参数问题时,要注意检验,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致结论错误.2.注意空集的特殊性空集是不含任何元素的集合,空集是任何集合的子集.在解题时,若未明确说明集合非空时,要考虑到集合为空集的可能性.例如:A⊆B,则需考虑A=∅和A≠∅两种可能的情况.3.正确区分∅,{0},{∅}∅是不含任何元素的集合,即空集.{0}是含有一个元素0的集合,它不是空集,因为它有一个元素,这个元素是0.{∅}是含有一个元素∅的集合.∅⊆{0},∅⊆{∅},∅∈{∅},{0}∩{∅}=∅.1.(2012·江苏)已知集合A={1,2,4},B={2,4,6},则A∪B=________.答案{1,2,4,6}解析A∪B是由A,B的所有元素组成的.A∪B={1,2,4,6}.2.已知集合A={x|a-1≤x≤1+a},B={x|x2-5x+4≥0},若A∩B=∅,则实数a的取值范围是________.答案(2,3)解析 集合B 中,x 2-5x +4≥0,∴x ≥4或x ≤1. 又∵集合A 中a -1≤x ≤1+a .∵A ∩B =∅,∴a +1<4且a -1>1,∴2<a <3.3. 已知集合A ={-1,2},B ={x |mx +1=0},若A ∪B =A ,则m 的可能取值组成的集合为________. 答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,-12解析 ∵A ∪B =A ,∴B ⊆A , ∴当B =∅时,m =0; 当-1∈B 时,m =1; 当2∈B 时,m =-12.∴m 的值为0,1,-12.4. (2012·江西)若集合A ={-1,1},B ={0,2},则集合{z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B }中的元素的个数为( )A .5B .4C .3D .2答案 C解析 当x =-1,y =0时,z =x +y =-1; 当x =1,y =0时,z =x +y =1; 当x =-1,y =2时,z =x +y =1; 当x =1,y =2时,z =x +y =3,由集合中元素的互异性可知集合{z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈B }={-1,1,3},即元素的个数为3.5. (2011·北京)已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围为( )A .(-∞,-1]B .[1,+∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1]∪[1,+∞)答案 C解析 由P ={x |x 2≤1}得P ={x |-1≤x ≤1}. 由P ∪M =P 得M ⊆P .又M ={a },∴-1≤a ≤1.题型一 集合的基本概念例1 (1)下列集合中表示同一集合的是( )A .M ={(3,2)},N ={(2,3)}B .M ={2,3},N ={3,2}C .M ={(x ,y )|x +y =1},N ={y |x +y =1}D .M ={2,3},N ={(2,3)}(2)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =________.思维启迪:解决集合问题首先要考虑集合的“三性”:确定性、互异性、无序性,理解集合中元素的特征. 答案 (1)B (2)2解析 (1)选项A 中的集合M 表示由点(3,2)所组成的单点集,集合N 表示由点(2,3)所组成的单点集,故集合M 与N 不是同一个集合.选项C 中的集合M 表示由直线x +y =1上的所有的点组成的集合,集合N 表示由直线x +y =1上的所有的点的纵坐标组成的集合,即N ={y |x +y =1}=R ,故集合M 与N 不是同一个集合.选项D 中的集合M 有两个元素,而集合N 只含有一个元素,故集合M 与N 不是同一个集合.对选项B ,由集合元素的无序性,可知M ,N 表示同一个集合. (2)因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,得ba =-1,所以a =-1,b =1.所以b -a =2.探究提高 (1)用描述法表示集合时要把握元素的特征,分清点集、数集;(2)要特别注意集合中元素的互异性,在解题过程中最容易被忽视,因此要对计算结果进行检验,防止所得结果违背集合中元素的互异性.若集合A ={x |ax 2-3x +2=0}的子集只有两个,则实数a =________.答案 0或98解析 ∵集合A 的子集只有两个,∴A 中只有一个元素. 当a =0时,x =23符合要求.当a ≠0时,Δ=(-3)2-4a ×2=0,∴a =98.故a =0或98.题型二 集合间的基本关系例2 已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,求实数m 的取值范围.思维启迪:若B ⊆A ,则B =∅或B ≠∅,要分两种情况讨论. 解 当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-22m -1≤7m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4.探究提高 (1)集合中元素的互异性,可以作为解题的依据和突破口;(2)对于数集关系问题,往往利用数轴进行分析;(3)对含参数的方程或不等式求解,要对参数进行分类讨论.已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________. 答案 4解析 由log 2x ≤2,得0<x ≤4,即A ={x |0<x ≤4}, 而B =(-∞,a ),由于A ⊆B ,如图所示,则a >4,即c =4. 题型三 集合的基本运算例3 设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0}.若(∁U A )∩B =∅,则m 的值是________.思维启迪:本题中的集合A ,B 均是一元二次方程的解集,其中集合B 中的一元二次方程含有不确定的参数m ,需要对这个参数进行分类讨论,同时需要根据(∁U A )∩B =∅对集合A ,B 的关系进行转化. 答案 1或2解析 A ={-2,-1},由(∁U A )∩B =∅,得B ⊆A ,∵方程x 2+(m +1)x +m =0的判别式Δ=(m +1)2-4m =(m -1)2≥0,∴B ≠∅. ∴B ={-1}或B ={-2}或B ={-1,-2}. ①若B ={-1},则m =1;②若B ={-2},则应有-(m +1)=(-2)+(-2)=-4,且m =(-2)·(-2)=4,这两式不能同时成立,∴B ≠{-2};③若B ={-1,-2},则应有-(m +1)=(-1)+(-2)=-3,且m =(-1)·(-2)=2,由这两式得m =2.经检验知m =1和m =2符合条件. ∴m =1或2.探究提高 本题的主要难点有两个:一是集合A ,B 之间关系的确定;二是对集合B 中方程的分类求解.集合的交、并、补运算和集合的包含关系存在着一些必然的联系,这些联系通过Venn 图进行直观的分析不难找出来,如A ∪B =A ⇔B ⊆A ,(∁U A )∩B =∅⇔B ⊆A 等,在解题中碰到这种情况时要善于转化,这是破解这类难点的一种极为有效的方法.设全集是实数集R ,A ={x |2x 2-7x +3≤0},B ={x |x 2+a <0}.(1)当a =-4时,求A ∩B 和A ∪B ; (2)若(∁R A )∩B =B ,求实数a 的取值范围. 解 (1)∵A ={x |12≤x ≤3},当a =-4时,B ={x |-2<x <2},∴A ∩B ={x |12≤x <2},A ∪B ={x |-2<x ≤3}.(2)∁R A ={x |x <12或x >3},当(∁R A )∩B =B 时,B ⊆∁R A ,即A ∩B =∅.①当B =∅,即a ≥0时,满足B ⊆∁R A ; ②当B ≠∅,即a <0时,B ={x |--a <x <-a },要使B ⊆∁R A ,需-a ≤12,解得-14≤a <0.综上可得,实数a 的取值范围是a ≥-14.题型四 集合中的新定义问题例4 (2011·广东)设S 是整数集Z 的非空子集,如果∀a ,b ∈S ,有ab ∈S ,则称S 关于数的乘法是封闭的.若T ,V 是Z 的两个不相交的非空子集,T ∪V =Z ,且∀a ,b ,c ∈T ,有abc ∈T ;∀x ,y ,z ∈V ,有xyz ∈V ,则下列结论恒成立的是( )A .T ,V 中至少有一个关于乘法是封闭的B .T ,V 中至多有一个关于乘法是封闭的C .T ,V 中有且只有一个关于乘法是封闭的D .T ,V 中每一个关于乘法都是封闭的思维启迪:本题是一道新定义问题试题,较为抽象,题意难以理解,但若“以退为进”,取一些特殊的数集代入检验,即可解决. 答案 A解析 不妨设1∈T ,则对于∀a ,b ∈T ,∵∀a ,b ,c ∈T ,都有abc ∈T ,不妨令c =1,则ab ∈T ,故T 关于乘法是封闭的,故T 、V 中至少有一个关于乘法是封闭的;若T 为偶数集,V 为奇数集,则它们符合题意,且均是关于乘法是封闭的,从而B 、C 错误;若T 为非负整数集,V 为负整数集,显然T 、V 是Z 的两个不相交的非空子集,T ∪V =Z ,且∀a ,b ,c ∈T ,有abc ∈T ,∀x ,y ,z ∈V ,有xyz ∈V ,但是对于∀x ,y ∈V ,有xy >0,xy ∉V ,D 错误.故选A.探究提高 本题旨在考查我们接受和处理新信息的能力,解题时要充分理解题目的含义,进行全面分析,灵活处理.已知集合S ={0,1,2,3,4,5},A 是S 的一个子集,当x ∈A 时,若有x -1∉A ,且x +1∉A ,则称x 为A 的一个“孤立元素”,那么S 中无“孤立元素”的4个元素的子集共有________个. 答案 6解析 由成对的相邻元素组成的四元子集都没有“孤立元素”,如{0,1,2,3},{0,1,3,4},{0,1,4,5},{1,2,3,4},{1,2,4,5},{2,3,4,5},这样的集合共有6个.集合中元素特征认识不明致误典例:(5分)(2012·课标全国)已知集合A={1,2,3,4,5},B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},则B中所含元素的个数为() A.3B.6C.8D.10易错分析本题属于创新型的概念理解题,准确地理解集合B是解决本题的关键,该题解题过程易出错的原因有两个,一是误以为集合B中的元素(x,y)不是有序数对,而是无序的两个数值;二是对于集合B的元素的性质中的“x∈A,y∈A,x-y∈A”,只关注“x∈A,y∈A”,而忽视“x-y∈A”的限制条件导致错解.解析∵B={(x,y)|x∈A,y∈A,x-y∈A},A={1,2,3,4,5},∴x=2,y=1;x=3,y=1,2;x=4,y=1,2,3;x=5,y=1,2,3,4.∴B={(2,1),(3,1),(3,2),(4,1),(4,2),(4,3),(5,1),(5,2),(5,3),(5,4)},∴B中所含元素的个数为10.答案 D温馨提醒判断集合中元素的性质时要注意两个方面:一是要注意集合中代表元素的字母符号,区分x、y、(x,y);二是准确把握元素所具有的性质特征,如集合{x|y=f(x)}表示函数y=f(x)的定义域,{y|y=f(x)}表示函数y=f(x)的值域,{(x,y)|y=f(x)}表示函数y =f(x)图象上的点.遗忘空集致误典例:(4分)若集合P={x|x2+x-6=0},S={x|ax+1=0},且S⊆P,则由a的可取值组成的集合为__________.易错分析从集合的关系看,S⊆P,则S=∅或S≠∅,易遗忘S=∅的情况.解析(1)P={-3,2}.当a=0时,S=∅,满足S⊆P;当a≠0时,方程ax+1=0的解集为x=-1,a为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a =2,即a =13或a =-12.故所求集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12温馨提醒 (1)根据集合间的关系求参数是高考的一个重点内容.解答此类问题的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征.(2)在解答本题时,存在两个典型错误.一是忽略对空集的讨论,如S =∅时,a =0;二是易忽略对字母的讨论.如-1a 可以为-3或2.因此,在解答此类问题时,一定要注意分类讨论,避免漏解.方法与技巧1. 集合中的元素的三个特征,特别是无序性和互异性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化.2. 对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号.3. 对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn 图.这是数形结合思想的又一体现. 失误与防范1. 空集在解题时有特殊地位,它是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解.2. 解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系. 3. 解答集合题目,认清集合元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.4. Venn 图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.5. 要注意A ⊆B 、A ∩B =A 、A ∪B =B 、∁U A ⊇∁U B 、A ∩(∁U B )=∅这五个关系式的等价性.A 组 专项基础训练(时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1. (2012·广东)设集合U ={1,2,3,4,5,6},M ={1,2,4},则∁U M 等于( )A .UB .{1,3,5}C .{3,5,6}D .{2,4,6} 答案 C解析 ∵U ={1,2,3,4,5,6},M ={1,2,4},∴∁U M ={3,5,6}.2. (2011·课标全国)已知集合M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},P =M ∩N ,则P 的子集共有( )A .2个B .4个C .6个D .8个 答案 B解析 ∵M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},∴M ∩N ={1,3}. ∴M ∩N 的子集共有22=4个.3. (2012·山东)已知全集U ={0,1,2,3,4},集合A ={1,2,3},B ={2,4},则(∁U A )∪B 为 ( )A .{1,2,4}B .{2,3,4}C .{0,2,4}D .{0,2,3,4}答案 C解析 ∵∁U A ={0,4},B ={2,4},∴(∁U A )∪B ={0,2,4}. 4. 已知集合M ={x |xx -1≥0,x ∈R },N ={y |y =3x 2+1,x ∈R },则M ∩N 等于 ( ) A .∅B .{x |x ≥1}C .{x |x >1}D .{x |x ≥1或x <0}答案 C解析 由xx -1≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧x ≠1,x (x -1)≥0,∴x >1或x ≤0,∴M ={x |x >1或x ≤0},N ={y |y ≥1}, M ∩N ={x |x >1}.二、填空题(每小题5分,共15分)5. 已知集合A ={1,3,a },B ={1,a 2-a +1},且B ⊆A ,则a =__________.答案 -1或2解析 由a 2-a +1=3,得a =-1或a =2,经检验符合.由a 2-a +1=a ,得a =1,由于集合中不能有相同元素,所以舍去.故a =-1或2.6. 已知集合A ={(0,1),(1,1),(-1,2)},B ={(x ,y )|x +y -1=0,x ,y ∈Z },则A ∩B =_________.答案 {(0,1),(-1,2)}解析 A 、B 都表示点集,A ∩B 即是由A 中在直线x +y -1=0上的所有点组成的集合,代入验证即可.7. (2012·天津)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________.答案 -1 1解析 A ={x |-5<x <1},因为A ∩B ={x |-1<x <n },B ={x |(x -m )(x -2)<0},所以m =-1,n =1.三、解答题(共22分)8. (10分)已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |x 2-2mx +m 2-4≤0,x ∈R ,m ∈R }.(1)若A ∩B =[0,3],求实数m 的值;(2)若A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围.解 由已知得A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=0,m +2≥3. ∴m =2. (2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2},∵A ⊆∁R B ,∴m -2>3或m +2<-1,即m >5或m <-3.9. (12分)设符号@是数集A 中的一种运算:如果对于任意的x ,y ∈A ,都有x @y =xy ∈A ,则称运算@对集合A 是封闭的.设A ={x |x =m +2n ,m 、n ∈Z },判断A 对通常的实数的乘法运算是否封闭?解 设x =m 1+2n 1,y =m 2+2n 2,那么xy =(m 1+2n 1)×(m 2+2n 2)=(m 1n 2+m 2n 1)2+m 1m 2+2n 1n 2.令m =m 1m 2+2n 1n 2,n =m 1n 2+m 2n 1,则xy =m +2n ,由于m 1,n 1,m 2,n 2∈R ,所以m ,n ∈R .故A 对通常的实数的乘法运算是封闭的.B 组 专项能力提升(时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1. (2012·湖北)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4答案 D解析 用列举法表示集合A ,B ,根据集合关系求出集合C 的个数.由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,∴A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.2. (2011·安徽)设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠∅的集合S的个数是 ( ) A .57 B .56 C .49 D .8答案 B解析 由S ⊆A 知S 是A 的子集,又∵A ={1,2,3,4,5,6},∴满足条件S ⊆A 的S 共有26=64(种)可能.又∵S ∩B ≠∅,B ={4,5,6,7,8},∴S 中必含4,5,6中至少一个元素,而在满足S ⊆A 的所有子集S 中,不含4,5,6的子集共有23=8(种),∴满足题意的集合S 的可能个数为64-8=56.3. (2011·湖北)已知U ={y |y =log 2x ,x >1},P ={y |y =1x,x >2},则∁U P 等于 ( ) A.⎣⎡⎭⎫12,+∞B.⎝⎛⎭⎫0,12 C .(0,+∞)D .(-∞,0]∪⎣⎡⎭⎫12,+∞ 答案 A解析 ∵U ={y |y =log 2x ,x >1}={y |y >0},P={y|y=1x,x>2}={y|0<y<12},∴∁U P={y|y≥12}=⎣⎡⎭⎫12,+∞.二、填空题(每小题5分,共15分)4.(2012·陕西改编)集合M={x|lg x>0},N={x|x2≤4},则M∩N=____________.答案(1,2]解析M={x|lg x>0}={x|x>1},N={x|x2≤4}={x|-2≤x≤2},∴M∩N={x|x>1}∩{x|-2≤x≤2}={x|1<x≤2}.5. 已知M ={(x ,y )|y -3x -2=a +1},N ={(x ,y )|(a 2-1)x +(a -1)y =15},若M ∩N =∅,则a 的值为____________.答案 1,-1,52,-4 解析 集合M 表示挖去点(2,3)的直线,集合N 表示一条直线,因此由M ∩N =∅知,点(2,3)在集合N 所表示的直线上或两直线平行,由此求得a 的值为1,-1,52,-4. 6. 设A ={x ||x |≤3},B ={y |y =-x 2+t },若A ∩B =∅,则实数t 的取值范围是__________.答案 (-∞,-3)解析 A ={x |-3≤x ≤3},B ={y |y ≤t },由A ∩B =∅知,t <-3.三、解答题7. (13分)已知集合A ={y |y 2-(a 2+a +1)y +a (a 2+1)>0},B ={y |y =12x 2-x +52,0≤x ≤3}. (1)若A ∩B =∅,求a 的取值范围;(2)当a 取使不等式x 2+1≥ax 恒成立的a 的最小值时,求(∁R A )∩B .解 A ={y |y <a 或y >a 2+1},B ={y |2≤y ≤4}.(1)当A ∩B =∅时,⎩⎪⎨⎪⎧a 2+1≥4,a ≤2, ∴3≤a ≤2或a ≤- 3.(2)由x 2+1≥ax ,得x 2-ax +1≥0,依题意Δ=a 2-4≤0,∴-2≤a ≤2.∴a 的最小值为-2.当a =-2时,A ={y |y <-2或y >5}.∴∁R A ={y |-2≤y ≤5},∴(∁R A )∩B ={y |2≤y ≤4}.。
示范教案(集合的基本运算-并集、交集)
一、教学目标:知识与技能:1. 理解并集、交集的概念;2. 掌握并集、交集的运算方法;3. 能够运用并集、交集解决实际问题。
过程与方法:1. 通过实例探究并集、交集的性质;2. 利用图形直观展示并集、交集的结果;3. 培养学生的逻辑思维能力和运算能力。
情感态度与价值观:1. 培养学生的团队协作精神;2. 激发学生对数学的兴趣和好奇心;3. 培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点:重点:1. 并集、交集的概念;2. 并集、交集的运算方法。
难点:1. 并集、交集的性质;2. 运用并集、交集解决实际问题。
三、教学准备:教师:1. 准备相关的教学材料和实例;2. 准备投影仪或白板展示图形。
学生:1. 准备笔记本记录知识点;2. 准备相关的数学书籍。
四、教学过程:1. 导入:通过一个实例引出并集、交集的概念,激发学生的兴趣和好奇心。
2. 新课讲解:讲解并集、交集的定义和运算方法,结合实例进行解释。
3. 图形展示:利用投影仪或白板展示并集、交集的图形,让学生直观理解。
4. 练习与讨论:给出一些练习题,让学生独立完成,并进行小组讨论,交流解题思路。
五、课后作业:1. 完成教材中的相关练习题;2. 选择一道实际问题,运用并集、交集的知识解决;3. 准备下一节课的预习内容。
六、教学评估:1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况以及团队合作表现,了解学生的学习状态。
2. 练习完成情况:检查学生完成练习题的情况,评估学生对并集、交集概念和运算方法的掌握程度。
3. 课后作业:评估学生完成课后作业的质量,了解学生对课堂内容的理解和应用能力。
七、教学反思:1. 课堂节奏:反思课堂讲解的节奏是否适中,是否给予学生足够的时间理解和消化新知识。
2. 学生反馈:关注学生的反馈,了解他们在学习过程中遇到的问题和困惑,及时调整教学方法和策略。
3. 教学内容:评估教学内容是否适合学生的认知水平,是否需要对某些知识点进行补充或调整。
高一数学 集合的基本运算(全集补集)教案
城东蜊市阳光实验学校实验中学高一数学1.1.3集合的根本运算〔全集、补集〕教案【教学过程】〔一〕复习集合的概念、子集的概念、集合相等的概念;两集合的交集,并集. 〔二〕教学过程一、情景导入观察下面两个图的阴影部分,它们同集合A 、集合B 有什么关系?二、检查预习1、在给定的问题中,假设研究的所有集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为.2、假设A 是全集U 的子集,由U 中不属于A 的元素构成的集合,叫做,记作。
三、交流Φ=⋂A C A U ,U A C A U =⋃,A A C C U U =)(B C A C B A C U U U ⋂=⋃)(,B C A C B A C U U U ⋃=⋂)(注:是否给出证明应根据学生的根底而定.四、精讲精练例⒈设U={2,4,3-a 2},P={2,a 2+2-a },CU P={-1},求a . 解:∵-1∈CU P∴-1∈U∴3-a 2=-1得a =±2.当a =2时,P={2,4}满足题意.当a =-2时,P={2,8},8∉U舍去.因此a =2.[点评]由集合、补集、全集三者关系进展分析,特别注意集合元素的互异性,所以解题时不要忘记检验,防止产生增解。
变式训练一:A={0,2,4,6},CS A={-1,-3,1,3},CS B={-1,0,2},用列举法写出集合B.解:∵A={0,2,4,6},CS A={-1,-3,1,3}∴S={-3,-1,0,1,2,3,4,6}又CS B={-1,0,2}∴B={-3,1,3,4,6}.例⒉设全集U=R,A={x|3m-1<x<2m},B={x|-1<x<3},B⊂≠CU A,求m的取值范围.解:由条件知,假设A=Φ,那么3m-1≥2m即m≥1,适宜题意;假设A≠Φ,即m<1时,CU A={x|x≥2m或者者x≤3m-1},那么应有-1≥2m即m≤-21; 或者者3m-1≥3 即m≥43与m<1矛盾,舍去. 综上可知:m的取值范围是m≥1或者者m≤-21. 变式训练二:设全集U={1,2,3,4},且A={x|x2-mx+n=0,x∈U},假设CU A={2,3},求m,n的值.解:∵U={1,2,3,4},CU A={2,3}∴A={1,4}.∴1,4是方程x2-mx+n=0的两根.∴m=1+4=5,n=1×4=4.例3.P11例8例9课堂练习:P114【板书设计】一、根底知识1.全集与补集2.全集与补集的性质二、典型例题例1:例2:例3:小结:【作业布置】P12 A组710 B组134。
【教案】集合的基本运算-并集与交集
【练习】课本第 12 页练习 1、2.
四、归纳总结
1. 知识层面;
名称
并集
定义
记号及读法
符号表示
图形表示
性质
2. 思想方法层面.
交集
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【例 2】设 A x 1 x 2, B x 1 x 3,求 A B .
4.性质 问题 4:下列关系式成立吗? (1) A A A ;(2) A A.
三、交集 问题 5:由两个集合所有元素合并可得到两集合的并集,而由两个集合的公共 元素组成的集合又会是两集合的一种怎样的运算?阅读课本第 11 页上的第二 个思考,请类比“并集”的研究过程对这种运算进行研究. 1.概念的引入 思考 1:阅读课本第 11 页第二个“思考”,从元素与集合之间关系的角度出发, 你能发现两个问题中集合 C 与集合 A、B 之间的关系吗?你能分别用自然语 言、符号语言和 Venn 图来叙述或表示集合 C 与集合 A、B 之间的关系吗? 思考 2:类比两个集合的并集,你能归纳概括出两个集合 A 与 B 的交集的定 义吗? 2.概念的理解 问题 6:你能用符号语言和 Venn 图表示交集的概念吗? 思考:定义中的关键词有哪些?如何理解它们?
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必修第一册 第一章—集合及常用逻辑用语
2.概念的理解 问题 3:你能用符号语言和 Venn 图表示并集的概念吗? 思考:定义中的关键词有哪些?如何理解它们? 3.概念的巩固应用
【例 1】设 A 4,5,6,8 , B 3,5,7,8,求 A B .
思考:为什么相同的元素 5 和 8 只出现一次?请用 Venn 图表示结果.
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高中数学-集合的基本运算教案
教学目的: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;
能用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。
教学重点:集合补集的概念;
教学难点:集合的补集“是什么”,“为什么”,“怎样做”;
教学过程:
一、引入
观察集合A,B,C与D的关系:A={菱形},B={矩形},C={平行四边形},D={四边形} 思考(P9思考题),引入并集概念。
二、新课教学
1.补集
全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(Universe),通常记作U。
补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集(complementary set),简称为集合A的补集,
记作:C U A
即:C U A={x|x∈U且x∈A}
补集的Venn图表示
说明:补集的概念必须要有全集的限制
例题(P12例8、例9)
2.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。
3.集合基本运算的一些结论:
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
(C U A)∪A=U,(C 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
4.举例
例1.设全集为R,A={x︱x<5},B={x︱x>3}求A∩B,A∪B,C R A,C R B,(C R A)∩(C R B)
例2. 设U={x︱x是小于9的整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求C U A,C U B
5.课堂练习
设全集为U={2,4,a2-a+1},A={a+1,2},C U A={7},求实数a的值.
三、归纳小结(略)
四、作业布置
P12练习1-4。