高一数学上册第一章集合与简易逻辑精品教案.doc

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1、课 题:1.1集合集合的概念(1)教学过程: 一、复习引入:1集合论的创始人康托尔(德国数学家)(见附录);2“物以类聚”,“人以群分”; 二、讲解新课: 阅读教材第一部分,问题如下:(1)有那些概念?是如何定义的?(2)有那些符号?是如何表示的?(3)集合中元素的特性是什么?(一)集合的有关概念由一些数、一些点、一些图形、一些整式、一些物体、一些人组成的.我们说,每一组对象的全体形成一个集合,或者说,某些指定的对象集在一起就成为一个集合,也简称集.集合中的每个对象叫做这个集合的元素.定义:一般地,某些指定的对象集在一起就成为一个集合1、集合的概念(1)集合:某些指定的对象集在一起就形成一个集

2、合(简称集)。(2)元素:集合中每个对象叫做这个集合的元素。 2、常用数集及记法(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合。记作N,(2)正整数集:非负整数集内排除0的集记作N*或N+(3)整数集:全体整数的集合。记作Z , (4)有理数集:全体有理数的集合记作Q , (5)实数集:全体实数的集合。记作R 注:(1)自然数集与非负整数集是相同的,也就是说,自然数集包括数0 (2)非负整数集内排除0的集,记作N*或N+ Q、Z、R等其它数集内排除0的集,也是这样表示,例如,整数集内排除0的集,表示成Z*3、元素对于集合的隶属关系(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作aA(2)

3、不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作4、集合中元素的特性(1)确定性:按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,不能模棱两可。(2)互异性:集合中的元素没有重复。(3)无序性:集合中的元素没有一定的顺序(通常用正常的顺序写出)5、集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、P、Q元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、p、q“”的开口方向,不能把aA颠倒过来写。(二)集合的表示方法1、列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合例如,由方程的所有解组成的集合,可以表示为-1,1注:(1)有些集合亦可如下表示:从51到100的所有整数组成的集合:5

4、1,52,53,100所有正奇数组成的集合:1,3,5,7,(2)a与a不同:a表示一个元素,a表示一个集合,该集合只有一个元素。2、描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合,并把这个条件写在大括号内表示集合的方法。格式:xA| P(x) 含义:在集合A中满足条件P(x)的x的集合。例如,不等式的解集可以表示为:或。 所有直角三角形的集合可以表示为:注:(1)在不致混淆的情况下,可以省去竖线及左边部分 如:直角三角形;大于104的实数 (2)错误表示法:实数集;全体实数3、文氏图:用一条封闭的曲线的内部来表示一个集合的方法。4、何时用列举法?何时用描述法?有些集合的公共属性不明显,难以

5、概括,不便用描述法表示,只能用列举法。如:集合有些集合的元素不能无遗漏地一一列举出来,或者不便于、不需要一一列举出来,常用描述法。(三) 有限集与无限集1、 有限集:含有有限个元素的集合。2、 无限集:含有无限个元素的集合。3、 空集:不含任何元素的集合。记作,如:三、练习题:1、教材P5练习1、22、下列各组对象能确定一个集合吗?(1)所有很大的实数 (不确定)(2)好心的人 (不确定)(3)1,2,2,3,4,5(有重复)3、用描述法表示集合1,4,7,10,13 答案 :4、用列举法表示集合xN|x是15的约数答案:1,3,5,15 四、小结:本节课学习了以下内容:1集合的有关概念:(集

6、合、元素、属于、不属于、子集、集合相等、真子集)2集合元素的性质:确定性,互异性,无序性3常用数集的定义及记法4集合的表示方法:列举法、描述法、文氏图五、课后作业:课 题:1.1集合子集(2)教学过程: 一、复习引入: 1、集合的概念(1)集合:某些指定的对象集在一起就形成一个集合(简称集)(2)元素:集合中每个对象叫做这个集合的元素 2、常用数集及记法(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合记作N,(2)正整数集:非负整数集内排除0的集记作N*或N+(3)整数集:全体整数的集合记作Z , (4)有理数集:全体有理数的集合记作Q , (5)实数集:全体实数的集合记作R 3、元素对于集合

7、的隶属关系(1)属于:如果a是集合A的元素,就说a属于A,记作aA(2)不属于:如果a不是集合A的元素,就说a不属于A,记作4、集合中元素的特性(1)确定性:按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,不能模棱两可(2)互异性:集合中的元素没有重复(3)无序性:集合中的元素没有一定的顺序(通常用正常的顺序写出)5、集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、P、Q元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、p、q“”的开口方向,不能把aA颠倒过来写5、空集:不含任何元素的集合。记作,如:二、讲解新课:(1)子集:一般地,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

8、,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 读作:A包含于B或B包含A 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AB或BA注:有两种可能(1)A是B的一部分,;(2)A与B是同一集合(2)集合相等:一般地,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,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(3)真子集:对于两个集合A与B,如果,并且,我们就说集合A是集合B的真子集,记作:AB或BA, 读作A真包含于B或B真包含A (4)子集与真子集符号的方向 (5)空集是任何集合的子集:A空集是任何非空集合的真子集

9、:A 若A,则A任何一个集合是它本身的子集:(6)易混符号“”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R,11,2,30与:0是含有一个元素0的集合,是不含任何元素的集合。 如 0,不能写成=0,0三、练习题:1、写出集合1,2,3的所有子集解:、1、2、3、1,2、1,3、2,3、1,2,3五、子集的个数:由例与练习题,可知 (1)集合a,b的所有子集的个数是4个,即 ,a,b,a,b (2) 集合a,b,c的所有子集的个数是8个,即 ,a,b,c,a,b,a,c,b,c,a,b,c 猜想:(1)集合a,b,c,d的所有子集的个数是多少?() (2)集合的所有子集的个数

10、是多少?() 结论:含n个元素的集合的所有子集的个数是,所有真 子集的个数是-1,非空真子集数为 四、小结:本节课学习了以下内容:(1)空集是任何集合的子集。A(2)空集是任何非空集合的真子集。A (A)(3)任何一个集合是它本身的子集。(4)含n个元素的集合的子集数为;非空子集数为;真子集数为;非空真子集数为五、课后作业:六、板书设计(略)七、课后记:课 题:1.2.1 交集、并集一、复习引入:上节所学知识点:1.简单的复习一下集合的基本概念及特殊数集的表示2.重点复习子集与真子集的相关内容(1)子集:一般地,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,我们就说集合A包含于

11、集合B,或集合B包含集合A记作: ,AB或BA 读作:A包含于B或B包含A 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AB或BA注:有两种可能A是B的一部分,;A与B是同一集合(2)集合相等:一般地,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,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(3)真子集:对于两个集合A与B,如果,并且,我们就说集合A是集合B的真子集,记作:AB或BA, 读作A真包含于B或B真包含A(4)子集与真子集符号的方向(5)空集是任何集合的子集A空集是任何非空集合的真子集A 若A,则A任何一个集合是它本身的子集

12、(6)易混符号“”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R,11,2,30与:0是含有一个元素0的集合,是不含任何元素的集合如 0不能写成=0,0(7)含n个元素的集合的所有子集的个数是,所有真子集的个数是-1,非空真子集数为 二、讲解新课: 1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?如果A=师电02班的学生,B=宁海人.那么即是宁海人又是我们班级的学生,满足这两个条件的,是谁?是我们班级的同学-吕昇。像这样的同时满足两个集合的条件,也就是说吕昇即是A的元素,又是B的元素,那就是两个集合公共的部分。如上图,集合A和B的公共部分叫做集合A和集合B的交(图1

13、的阴影部分),集合A和B合并在一起得到的集合叫做集合A和集合B的并(图2的阴影部分)观察问题3中A、B、C三个集合的元素关系易知,集合C=1,2是由所有属于集合A且属于集合B的元素所组成的,即集合C的元素是集合A、B的公共元素,此时,我们就把集合C叫做集合A与B的交集,这是今天我们要学习的一个重要概念.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=1,2,3,B=1,2,3,4,5(2)A=N,B=Q(3)A=-2,4,(集合A中的任何一个元素都是集合B的元素) 二、讲解新课:1交集的定义一般地,由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集记作AB(读作A交B)

14、,即AB=x|xA,且xB如:1,2,3,61,2,5,10=1,2又如:a,b,c,d,e,B=c,d,e,f.则AB=c,d,e2并集的定义一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A,B的并集记作:AB(读作A并B),即AB =x|xA,或xB)如:1,2,3,61,2,5,10=1,2,3,5,6,10三讲解范例:例1 若A=1,2,3,4,5,6,B=1,3,5,求AB.解:AB=1,2,3,4,5,61,3,5=1,3,5例2 A=4,5,6,8,B=3,5,7,8,求AB.解:AB=3,4,5,6,7,8例3设A=x|-1x2,B=x|1x3,求AB,AB.解:

15、AB =x|-1x2x|1x3=x|1x2AB=x|-1x2x|1x3=x|-1x5 3是15的约数 0.7是整数 答案:是真命题,是假命题反例:3是15的约数吗? x8 都不是命题,不涉及真假(问题) 无法判断真假“这是一棵大树”; “x2” 都不能叫命题由于“大树”没有界定,就不能判断“这是一棵大树”的真假由于x是未知数,也不能判断“x2”是否成立 注意:初中教材中命题的定义是:判断一件事情的句子叫做命题;这里的定义是:可以判断真假的语句叫做命题.说法不同,实质是一样的判断命题的关键在于能不能判断其真假,即能不能判断其是否成立;不能判断真假的语句,就不是命题.与命题相关的概念是开语句例如,

16、x0,则x20”是一个真命题,可写成:x0 x20;其中条件部分我们记为p,结论部分记为q.则可以写成: 若p则q.4.什么是充分条件?什么是必要条件?如果已知pq,那么我们就说,p是q的充分条件,q是p的必要条件.在上面是两个例子中,“x0”是“x20”的充分条件,“x20”是“x0”的必要条件;“两三角形全等”是“两三角形面积相等”的充分条件,“两三角形面积相等”是“两三角形全等”的必要条件.5.什么是充要条件?如果既有pq,又有qp,就记作pq.此时,p既是q的充分条件,p又是q的必要条件,我们就说,p是q的充分必要条件,简称充要条件.(当然此时也可以说q是p的充要条件)例如,“x=0,

17、y=0”是“x2+y2=0”的充要条件;“三角形的三条边相等”是“三角形的三个角相等”的充要条件.说明:符号“”叫做等价符号.“pq”表示“pq且pq”;也表示“p等价于q”. 6.几个相关的概念若pq,但pq,则说p是q的充分而不必要条件;若pq,但pq,则说p是q的必要而不充分条件;若pq,且pq,则说p是q的既不充分也不必要条件.例如,“x2”是“x1”的充分而不必要的条件;“x1”是“x2”的必要而不充分的条件;“x0 ,y0”是“x+y2,q:x1;p:x1,q:x2;p:x0 ,y0,q:x+y2x1,p是q的充分条件,q是p的必要条件.x1x2,但x2x1,p是q的必要条件,q是

18、p的充分条件.x0 ,y0x+y0,x+y0 ,y0,p不是q的充分条件,p也不是q的必要条件;q不是p的充分条件,q也不是p的必要条件.x=0,y=0x2+y2=0,p是q的充分条件,q是p的必要条件;又x2+y2=0x=0,y=0,q是p的充分条件,p是q的必要条件.四、练习:(补充题)用“充分”或“必要”填空,并说明理由:“a和b都是偶数”是“a+b也是偶数”的 充分 条件;“四边相等”是“四边形是正方形”的 必要 条件;“x3”是“|x|3”的 充分 条件;“x-1=0”是“x2-1=0”的 充分 条件;“两个角是对顶角”是“这两个角相等”的 充分 条件;“至少有一组对应边相等”是“两

19、个三角形全等”的必要条件;对于一元二次方程ax2+bx+c=0(其中a,b,c都不为0)来说,“b2-4ac0”是“这个方程有两个正根”的 必要 条件;“a=2,b=3”是“a+b=5”的 充分 条件;“a+b是偶数”是“a和b都是偶数”的 必要 条件;“个位数字是5的自然数”是“这个自然数能被5整除”的 充分 条件.五、小结: 本节主要学习了推断符号“”的意义,充分条件与必要条件的概念,以及判断充分条件与必要条件的方法.判断充分条件与必要条件的依据是:若pq,则p是q的充分条件;若qp,则p是q的必要条件.六、作业:课 题:集合单元小结教学过程:1. 基本概念集合的分类:有限集、无限集、空集

20、;元素与集合的关系:属于,不属于集合元素的性质:确定性,互异性,无序性集合的表示方法:列举法、描述法、文氏图子集、空集、真子集、相等的定义、数学符号表示以及相关性质. 全集的意义及符号2. 基本运算(填表)运算类型交 集并 集补 集定 义由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集记作AB(读作A交B),即AB=x|xA,且xB由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A,B的并集记作:AB(读作A并B),即AB =x|xA,或xB)设S是一个集合,A是S的一个子集,由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中子集A的补集(或余集)SA记作,即CSA=韦恩图示SA性 质A

21、A=A A=AB=BAABA ABBAA=AA=AAB=BAABABB(CuA) (CuB)= Cu (AB)(CuA) (CuB)= Cu(AB)A (CuA)=UA (CuA)= 容斥原理有限集A的元素个数记作card(A).对于两个有限集A,B,有card(AB)= card(A)+card(B)- card(AB)3. 简易逻辑若pq,但pq,则说p是q的充分而不必要条件;若pq,但pq,则说p是q的必要而不充分条件;若pq,且pq,则说p是q的既不充分也不必要条件如果pq.则 p是q的充分必要条件,简称充要条件.集合单元小结基础训练一、选择题1、下列六个关系式: 其中正确的个数为(

22、)(A) 6个 (B) 5个 (C) 4个 (D) 少于4个2下列各对象可以组成集合的是( )(A)与1非常接近的全体实数(B)某校2002-2003学年度笫一学期全体高一学生(C)高一年级视力比较好的同学(D)与无理数相差很小的全体实数3、已知集合满足,则一定有( )(A) (B) (C) (D) 4、集合A含有10个元素,集合B含有8个元素,集合AB含有3个元素,则集合AB的元素个数为( )(A)10个 (B)8个 (C)18个 (D) 15个5设全集U=R,M=x|x.1, N =x|0x5,则(CM)(CN)为( )(A)x|x.0 (B)x|x4, xU, 则CA( )(A)-6 ,

23、 -5 , -4 , -3 , -2 , -1 , 0 , 1 , 2 (B)-6 , -5 , -4 , -3 , -2 , -1 , 1 , 2 (C) -5 , -4 , -3 , -2 , 0 , -1 , 1 (D) -5 , -4 , -3 , -2 , -1 , 1 9、已知集合,则等于(A)0,1,2,6 (B)3,7,8,(C)1,3,7,8 (D)1,3,6,7,810、满足条件的所有集合A的个数是()(A)1个(B)2个(C)3个(D)4个11、如右图,那么阴影部分所表示的集合是()UCAB(A) (B)(C) (D)12定义AB=x|xA且xB, 若A=1,2,3,4,

24、5,B=2,3,6,则A(AB)等于( ) (A)B (B) (C) (D) 二填空题13集合P=,Q=,则AB= 14不等式|x-1|-3的解集是 15已知集合A=用列举法表示集合A= 16 已知U=则集合A= 三解答题17已知集合A=1)若A是空集,求a的取值范围;2)若A中只有一个元素,求a的值,并把这个元素写出来;3)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围18已知全集U=R,集合A=,试用列举法表示集合A19已知全集U=x|x-3x+20,A=x|x-2|1,B=,求CA,CB,AB,A(CB),(CA)B20关于实数x的不等式与x-3(a+1)x+2(3a+1)0(aR)的解集依次为A,B求使成立的实数a的取值范围集合单元小结基础训练参考答案1 C;2B;3.B;4.D;5.B;6.C;7.D;8.B ;9.C;10.D;11.C;12.B;13. ; 14.R; 15. ; 1617.1)a ; 2)a=0或a=;3)a=0或a 18.19CUA=CUB=AB=AA(CUB)=(CUA)B= 20 a=1或2a3.

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