内容正文:
1.3集合的基本运算
课时3 并集、交集
教学目标
1. 利用集合含义与图形表示,了解并集与交集的概念,熟悉并集与交集的表示方法.
2. 通过观察和类比,借助Venn图理解并集与交集的运算,学会并集与交集的求法.
3. 体会直观图示对理解抽象概念的作用,培养数形结合的思想以及抽象概括的能力.
学习目标
课程目标
学科核心素养
理解两个集合的并集的含义,会求两个集合的并集
类比实数运算,通过观察分析,抽象概括出集合的并集、交集的概念,培养数学抽象素养
理解两个集合的交集的含义,会求两个集合的交集
能使用Venn图表达集合的并集与交集的运算,体会图形对理解抽象概念的作用
通过使用Venn图刻画集合的基本关系,学会用三种语言(自然语言、图形语言、符号语言)表达数学研究对象,并能进行转换,培养数学运算和直观想象素养
情景导学
某中学门口新开了一家水果店,第一周进货的水果有:香蕉、草莓、猕猴桃、芒果、苹果,且各进十箱.试卖了一周后,水果店第二周进货的水果为:猕猴桃、葡萄、水蜜桃、香蕉,也各进十箱.大家想一想:哪些水果的销路可能比较好?为什么?以水果店第一、第二周售出的水果为元素分别构成集合A和B,这两个集合间有怎样的关系?请用Venn图加以表示.
实数有加法运算,集合是否也有类似的运算呢?
图1
【提示】 香蕉和猕猴桃的销路可能较好,因为这两周进货的水果中都包含香蕉和猕猴桃.Venn图如图1所示.
集合中存在类似的运算,记“这两周进货的所有水果”所构成的集合为C,集合A,B与集合C的关系类似于实数的加法.
设计意图 通过创设问题情境,激发学习的欲望与兴趣;充分经历思维过程,类比实数运算(发现问题、提出问题),联想、抽象、概括出集合类似的运算(分析问题、解决问题).
初探新知
任务1 类比实数加法运算认识并集概念,探究并集性质
活动1 探究并集的概念及性质
问题1 观察下面的集合,类比实数加法运算,你能说出集合C与集合A,B之间的关系吗?
(1);
(2),,.
【提示】 集合C是由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的,我们称集合C为集合A与集合B的并集.一般地,由所有属于A或属于B的元素组成的集合,叫做A与B的并集,记作(读作“A并B”),即=.
问题2 已知集合,,.集合A与B中的公共元素是什么?集合C中的元素与集合A,B有什么关系?
【提示】 A,B中的公共元素为-1,6.集合C中的元素属于集合A或属于集合B.
问题3 能用Venn图表示吗?怎样表示?与有什么关系?与A呢?与B呢?可能成立吗?
图2
【提示】 能用Venn图表示,如图2所示.两个集合A与B的并集有如下性质:
性质1 ,,,.
性质2 .
设计意图 通过对上述问题的探索研究,启发类比实数加法运算,经过观察、联想、抽象、概括出并集的概念,借助Venn图,归纳、总结出并集的性质,加深对并集概念的认识和理解,为求两个集合的并集做好铺垫,奠定基础.
任务2 结合具体例子认识交集概念,探究交集性质
活动2 探究交集的概念及性质
问题4 观察下面的集合,集合C与集合A,B之间有什么关系?
(1),,;
(2) ,,.
【提示】 集合C是由所有既属于集合A又属于集合B的元素组成的.我们称集合C为集合A与集合B的交集.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与B的交集,记作(读作“A交B”),即.
问题5 已知集合,.
集合A与集合B有公共元素吗?它们组成的集合是什么?集合C中的元素与集合A,B有何关系?
【提示】 有,它们组成的集合是.集合C中的元素属于集合A且属于集合B.
问题6 能用Venn图表示吗?怎样表示?与有什么关系?与A呢?与B呢? 能成立吗?什么情况下成立?呢?
图3
【提示】 A∩B能用Venn图表示,如图3所示.两个集合A与B的交集有如下性质:
性质1 ,,,.
性质2 .
问题7 集合与集合之间具有怎样的关系?
【提示】.
设计意图 通过对上述问题的探索研究,类比并集的研究过程,经过观察、联想、抽象、概括出交集的概念,明白两个集合的交集是由它们的公共元素组成的集合,并借助Venn图归纳、总结出两个集合的交集运算所具有的基本性质,以此加深对交集概念的认识与理解,为进行集合的运算奠定基础.
知识梳理
1. 并集的概念
(1) 自然语言:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作 (读作“A并B”).
(2) 符号语言.
(3) 图形语言(Venn图):
图4 图5 图6
2. 并集的性质
(1