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1、学习必备欢迎下载第一章集合与简易逻辑第 1 课时集合的概念知识导图123412nxAxBABABAnA()元素与集合的关系:属于()和不属于()( )集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性集合与元素( )集合的分类:按集合中元素的个数多少分为:有限集、无限集、空集( )集合的表示方法:列举法、描述法(自然语言描述、特征性质描述)、图示法、区间法子集:若,则,即 是 的子集。、若集合 中有 个元素,则集合 的子集有个,注关系集合集合与集合00(2 -1)23, , ,.4/nAAA B CABBCACABABxBxAABABABABABx xAxBAAAAABBAAB真子集有个。、任何一个集合
2、是它本身的子集,即、对于集合如果,且那么、空集是任何集合的(真)子集。真子集:若且(即至少存在但),则 是 的真子集。集合相等:且定义:且交集性质:,运算,/()( )( )-()/()()()()()()UUUUUUUUA ABBABABAABx xAxBAAAAAABBAABAABBABABBCard ABCard ACard BCard ABC Ax xUxAAC AAC AAUCC AACABC AC B,定义:或并集性质:,定义:且补集 性质:,()()()UUUCABC AC B教学目标:理解集合、子集的概念,能利用集合中元素的性质解决问题,掌握集合问题的常规处理方法教学重点:集合
3、中元素的3 个性质,集合的3 种表示方法教学难点:集合语言、集合思想的综合应用教学过程:(一)主要知识:1集合、子集、空集的概念;2集合中元素的3 个性质,集合的3 种表示方法;3若有限集A有n个元素,则A的子集有2n个,真子集有21n,非空子集有21n个,非空真子集有22n个(二)主要方法:1解决集合问题,首先要弄清楚集合中的元素是什么;2弄清集合中元素的本质属性,能化简的要化简;3抓住集合中元素的3 个性质,对互异性要注意检验;4正确进行“集合语言”和普通“数学语言”的相互转化精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页学
4、习必备欢迎下载(三)例题分析:例 1选择题:(1)不能形成集合的是( ) (A) 大于 2 的全体实数(B)不等式 3x56 的所有解(C)方程 y=3x+1 所对应的直线上的所有点(D)x 轴附近的所有点(2)设集合62,23|xxxA,则下列关系中正确的是( ) (A) x A(B)xA(C) x A(D) xA(3)设集合,214|,412|ZZkkxxNkkxxM,则 ( ) (A) M=N (B) MN(C)MN(D)M N=解: (1)选 D“ 附近 ” 不具有确定性(2)选 D(3)选 B方法一:NM21,21故排除 (A) 、(C),又N43,43M,故排除 (D)方法二:集合
5、M 的元素.),12(41412Zkkkx集合 N 的元素214kxZkk),2(41而 2k1 为奇数, k2 为全体整数,因此MN小结: 解答集合问题,集合有关概念要准确,如集合中元素的三性;使用符号要正确;表示方法会灵活转化例 2设集合,Pxy xy xy,2222,0Qxyxy,若PQ,求, x y的值及集合P、Q解:PQ且0Q,0P(1)若0 xy或0 xy,则220 xy,从而22,0,0Qxy,与集合中元素的互异性矛盾,0 xy且0 xy;(2)若0 xy,则0 x或0y当0y时,, ,0Px x,与集合中元素的互异性矛盾,0y;当0 x时,, ,0Py y,22,0Qyy,由P
6、Q得220yyyyy或220yyyyy由得1y,由得1y,01xy或01xy,此时1, 1,0PQ精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页学习必备欢迎下载例 3若集合2|10,Ax xaxxR,集合1,2B,且AB,求实数a的取值范围解: (1)若A,则240a,解得22a;(2)若1A,则2110a,解得2a,此时1A,适合题意;(3)若2A,则22210a,解得52a,此时52,2A,不合题意;综上所述,实数m的取值范围为 2,2)巩固练习:1下列各组对象接近于 0 的数的全体;比较小的正整数全体;平面上到点O 的距离
7、等于1 的点的全体;正三角形的全体;2的近似值的全体其中能构成集合的组数有()A2 组B3 组C4 组D5 组2下列命题中正确的是()Axx220 在实数范围内无意义B (1,2) 与(2, 1)表示同一个集合C 4,5 与 5,4 表示相同的集合D4,5 与 5,4 表示不同的集合3已知 Mmm2k,kZ, X x x2k 1,kZ,Y yy4k1,kZ ,则()AxyMBx yXCxyYDxyM4 已知2|2530Mxxx,|1Nx mx,若NM,则适合条件的实数m的集合P为10,2,3;P的子集有8 个;P的非空真子集有6 个5 已知集合P0,1,2,3,4 ,Q xxab,a,bP,a
8、b,用列举法表示集合Q_6 设 A 表示集合 2,3,a2 2a3 ,B 表示集合 a3,2 ,若已知5 A,且 5B,求实数 a 的值精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页学习必备欢迎下载第 2 课时集合的运算教学目标:理解交集、并集、全集、补集的概念,掌握集合的运算性质,能利用数轴或文氏图进行集合的运算,进一步掌握集合问题的常规处理方法教学重点:交集、并集、补集的求法,集合语言、集合思想的运用教学过程:(一)主要知识:1交集、并集、全集、补集的概念;2ABAAB,ABAAB;3()UUUC AC BCAB,()UUU
9、C AC BCAB(二)主要方法:1求交集、并集、补集,要充分发挥数轴或文氏图的作用;2含参数的问题,要有讨论的意识,分类讨论时要防止在空集上出问题;3集合的化简是实施运算的前提,等价转化常是顺利解题的关键例题分析:例1 设 全 集|010,UxxxN, 若3AB,1,5,7UAC B,9UUC AC B,则A1,3,5,7,B2,3,4,6,8解法要点:利用文氏图例2 已知集 合32|320Ax xxx,2|0Bx xaxb,若| 02ABxx,|2ABx x,求实数a、b的值解:由32320 xxx得(1)(2)0 x xx,21x或0 x,( 2, 1)(0,)A,又|02ABxx,且|
10、2ABx x, 1,2B,1和2是方程20 xaxb的根,由韦达定理得:121 2ab,12ab说明:区间的交、并、补问题,要重视数轴的运用例 3已知集合2( , ) |20,Ax yxmxyxR,( , )|10,02Bx yxyx,若AB,求实数m的取值范围分析:本题的几何背景是:抛物线22yxmx与线段1(02)yxx有公共点,求实数m的取值范围解法一:由22010 xmxyxy得2(1)10 xmxAB,方程在区间0, 2上至少有一个实数解,首先,由2(1)40m,解得:3m或1m设方程的两个根为1x、2x,(1)当3m时,由12(1)0 xxm及121xx知1x、2x都是负数,不合题
11、意;(2)当1m时,由12(1)0 xxm及1210 xx知1x、2x是互为倒数的两个正数,故1x、2x必有一个在区间0,1内,从而知方程在区间0, 2上至少有一个实数解,综上所述,实数m的取值范围为(, 1精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页学习必备欢迎下载解法二:问题等价于方程组221yxmxyx在0, 2上有解,即2(1)10 xmx在0, 2上有解,令2( )(1)1f xxmx,则由(0)1f知抛物线( )yf x过点(0,1),抛物线( )yfx在0, 2上与x轴有交点等价于2(2)22(1) 10fm或2
12、2(1)401022(2)22(1)10mmfm由得32m,由得312m,实数m的取值范围为(, 1巩固练习:1 设全集U= a,b,c,d,e集合M= a,b,c,集合N= b,d,e,那么 (UM) (UN)是( ) (A)(B) d (C) a,c (D) b,e 2 全集 U= a,b,c,d,e,集合 M= c,d,e ,N= a,b,e,则集合a,b 可表示为 ( ) (A) M N(B)(UM) N(C) M(UN) (D)(UM) (UN) 3 如图, U 是全集, M、P、 S为 U 的 3 个子集,则下图中阴影部分所表示的集合为( ) (A)( MP) S(B)( M P)
13、S(C)(MP) (US) (D)( M P)(US) 4 已知集合,1|),(2RyxxyyxM,, 1|),(RyxyxN,则NM_5设 数 集3|4Mxmxm,1|3Nx nxn, 且M、N都 是 集 合|01 xx的子集,如果把ba叫做集合|x axb的“长度”,那么集合MN的长度的最小值是1126 已知集合0)3)(|axaxxA(0a) ,086|2xxxB,1)若AB,求实数 a 的取值范围; 2 )若BA, 求实数 a的取值范围; 3)若43|xxBA, 求实数 a的取值范围。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,
14、共 8 页学习必备欢迎下载第 3 课时集合中的创新性问题集合的创新性问题是近几年高考热点问题,多是给出新概念、新定义、新运算,主要考查集合的语言功能和与其它知识的综合应用。例 1 设 S为复数集 C 的非空子集 . 若对任意x, yS,都有xy,xy,xyS,则称 S为封闭集。下列命题:集合 Sz|z= abi(a,b为整数,为虚数单位)为封闭集;若 S为封闭集,则一定有0S;封闭集一定是无限集;若 S为封闭集,则满足STC的任意集合T也是封闭集 . 其中真命题是(写出所有真命题的序号)【答案】例 2 集合225( , ) |()(1)42Ax yxy, 集合22()( , )|22B mx
15、yyxmxmm,Rm, 设集合B是所有()B m的并集 ,则AB的面积为 _.【答案】334【解析】222=22()2y xmxmmxmm, 所以抛物线的顶点坐标为(,2)mm, 即顶点在直线=2yx上, 与=2yx平行的直线和抛物线相切, 不妨设切 线 为=2yxb, 代 入22=22y xmxmm得222=22xb xmxmm, 即22(22)20 xmxmmb, 判别式为22(22)4(2)0mmmb, 解得1b, 所以所有抛物线的公切线为=21yx, 所以集合AB的面积为弓形区域.直线AB方程为=21yx, 圆心5(, 1)2M到直线=21yx的距离为1ME, 所以2,3BMBE, 所
16、以22 3ABBE,2,33BMEBMA. 扇形AMB的面积为212124423233r.三角形ABM的面积为112 31322ABME, 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页学习必备欢迎下载所以弓形区域的面积为433例 3 已知M 是集合1,2,3,21 (*,2)kkNk的非空子集,且当xM时,有2kxM . 记 满 足 条 件 的 集 合M 的 个 数 为( )f k, 则( 2 )f;( )f k。【答案】3,21k巩固练习1定 义 集 合M与N的 新 运 算 如 下 :M*N= x|x M或x N,但xAB.
17、 若M=0,2,4,6,8,10,12,N=0,3,6,9,12,15,则(M*N)*M 等于 ( ) A.M B.2,3,4,8,9,10,15 C.N D.0,6,12 2 记集合6,5 ,4,3 ,2, 1 ,0T,4, 3 ,2 , 1,77774433221iTaaaaaMi,将 M 中的元素按从大到小顺序排列,则第2005 个数是A. 43273767575B. 43272767575C. 43274707171D. 432737071713 设集合2A=230 x xx, 集合2B=210,0 x xaxa. 若AB中恰含有一个整数,则实数a的取值范围是()A30,4B3 4,4
18、 3C3,4D1,【答案】B 解:2A=23013x xxx xx或,因为函数2( )21yf xxax的对称轴为0 xa,(0)10f,根据对称性可知要使AB中恰含有一个整数,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页学习必备欢迎下载则这个整数解为2,所以有(2)0f且(3)0f,即44109610aa,所以3443aa。即3443a,选B4 设 M=1,2,3, ,1995,A 是 M 的子集且满足条件: 当 xA 时,15xA,则 A 中元素的个数最多是 _. 5 设TS,是R的两个非空子集,如果存在一个从S到T的函数
19、)(xfy满足;( i )|)(SxxfT; (ii)对任意Sxx21,,当21xx时,恒有)()(21xfxf那么称这两个集合“ 保序同构 ” 现给出以下3对集合:*,NBNA;108|,31|xxBxxA;RBxxA,10|其中, “ 保序同构 ” 的集合对的序号是(写出所有 “ 保序同构 ” 的集合对的序号)6 321,SSS为非空集合,对于1, 2, 3 的任意一个排列kji,,若jiSySx,,则kSyx(1)证明:三个集合中至少有两个相等. (2)三个集合中是否可能有两个集无公共元素?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页