内容正文:
集合间的基本关系教学设计
内 容
教学背景
本节内容来自人教版高中数学必修一第一章第二节。本小节内容是在学习了集合的含义、集合的表示方法以及元素与集合的属于关系的基础上,进一步学习集合与集合之间的关系,同时也是下一节学习集合的基本运算的基础,在第一章学习中起着承上启下的关键作用.
教学目的
1. 理解集合之间的包含与相等的含义,能够识别给定集合的子集,培养学生数学抽象素养;
2. 理解子集、真子集含义,辨析属于关系与包含关系;
3. 在了解空集的含义过程中培养学生逻辑推理素养;
4. 由集合间的关系求解参数的范围,提升学生数学运算能力.
教学重点难点
重点:理解集合间的包含与相等关系,判断给定集合的子集.
难点:区别集合的子集与真子集,理解空集与给定集合的关系.
教学过程
1. 概念厘清
1. 子集定义:
一般地,对于两个集合,如果集合中任意一个元素都是集合中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合为集合的子集.
记作:
符号语言:对任意,有则.
图:
2. 集合相等定义:
如果集合的任何一个元素都是集合的元素,同时集合B任何一个元素都是集合的元素,我们就说集合等于集合,记作
符号语言:若,且,则
图:
•任何一个集合是它本身的子集,即 .
3. 真子集定义:
如果集合,但存在元素,并且,称集合是集合的真子集.
记作:
读作:“真包含于”(或真包含)。
4. 空集定义:
我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为,并规定:空集是任何集合的子集.
•空集是任何非空集合的真子集。
2. 概念巩固
1. 子集和真子集的区别与联系是什么?
【解析】子集是一个集合中的全部元素是另一个集合中的元素,可能与另一个集合相等;真子集是一个集合中的元素全部是另一个集合中的元素,但不存在相等。
•符号语言表示集合与集合的区别:
可能存在的情况。
2. 包含关系与属于关系有什么区别?
【解析】前者为集合之间关系,后者为元素与集合之间的关系。
3. 与三者之间有什么关系?
【解析】;与:是含有一个元素的集合,是不含任何元素的集合;。
3. 概念应用
例1. 写出集合的子集,哪些是集合的真子集?
【解析】集合的子集:,
集合真子集:,
•解题技巧
分类讨论是写出所有子集的有效方法,一般按集合中元素个数的多少来划分,遵循由少到多的原则,空集到集合本身,做到不重不漏。
例2. 若则满足条件的集合的个数为 .
【解析】集合{1,2,3}是集合A的真子集,同时集合A又是集合{1,2,3,4,5}的子集,所以集合A只能取集{1,2,3,4},{1,2,3,5}和{1,2,3,4,5}.
例3. 已知
(1)若𝐵⊆𝐴,求𝑎的取值范围;
(2)若𝐴⊆𝐵,求𝑎的取值范围.
【解析】(1)
是的子集,由图①得
(2)
是的子集,由图②得.
例4. 已知集合且,求实数的取值范围.
【解析】若,则,满足.
若,由于,结合数轴分析可知,
又,所以.
综上可知
• 解题技巧
1.借助数轴,将各个集合在数轴上表示出来,数形结合;同时还要注意验证端点值,做到准确无误,一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表示.
2.涉及“”问题,需分⌀和两种情况进行讨论,其中⌀的情况易被忽略,应引起重视.
四.课堂小结
1. 集合间的基本关系有哪些?
2. 理解子集、真子集,判断给定集合的子集、真子集;
3. 区别属于关系与包含关系;
4. 了解空集的含义,明确空集与其他集合的关系;
5. 由集合间的关系求解参数的范围.
五.课后作业
1. 已知集合,
(1)写出集合的子集、真子集;
(2)求集合的子集数、真子集数和非空真子集数.
2. 填写下表,并回答问题:
尝试猜想集合的子集、真子集个数与集合元素有什么关系?
3. 已知集合,
(1)若,试判断集合,的关系;
(2)若,求实数的取值范围.
变式1:
是否存在实数,使得?若存在,求出实数的取值范围;若不存在,试说明理由.
变式2:
若集合,,且,求实数的取值范围.
【设计意图】
用数学语言表示集合间的关系,培养学生用数学抽象的思维方式思考问题。
【设计意图】
从元素与集合间关系的角度,理解集合之间的包含与相等的含义。
。
【设计意图】
辨析、、 之间的区别,加深对概念的理解。
。
【设计意图】
通过练习帮助学生加深对子集、真子集含义的理解,明确空集与其他集合的关系;提高学生分析、解决问题的能力。
【设计意图】
借助数轴,回归元素与集合间的关系,解决集合间的关系的问题。
【设计意图】
通过总结,让学生进一步巩固集合间的基本关系,提高语言转换和抽象概括能力,培养学生用集合语言表示数学内容的意识。
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