内容正文:
教学设计-2026-2027学年 高一 人教B版 1.1.2 集合的基本关系 数学 必修第一册
章节名称
第一章 1.1 集合 —— 1.1.2 集合的基本关系
课标要求
通过具体实例,了解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集。
重点
理解子集、真子集的概念与符号表示;掌握集合相等的判定条件。
难点
区分元素与集合的关系(∈)与集合与集合的关系(⊆);理解空集是任何集合的子集这一规定;探究子集个数的规律。
学习目标
1. 理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集。
2. 理解子集、真子集的概念,能正确使用符号⊆、⊊、=表示集合间的关系。
3. 掌握空集的定义及其性质。
4. 能用维恩图(Venn图)表达集合间的关系,体会数形结合的思想。
5. 通过探究子集个数规律,提升逻辑推理和数学运算能力。
评价设计
通过课堂提问,评价学生对子集、真子集定义的理解程度;通过例题演练与课堂练习,评价学生符号使用的规范性及关系判断的准确性;通过探究活动,评价学生的归纳总结能力。
教学过程
一、情境导入
教师提问:观察以下两组集合,它们之间有什么关系?
(1) A={1, 2}, B={1, 2, 3};
(2) C={x | x是正方形}, D={x | x是矩形}。
学生活动:观察并思考,尝试用自己的语言描述集合间的关系。
预设回答:集合A的所有元素都在集合B中;正方形一定是矩形,即集合C的所有元素都在集合D中。
教师引导:像这样,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,我们就说这两个集合之间存在包含关系。这节课我们将深入研究集合的基本关系。
二、探究新知
1. 子集的概念
一般地,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”)。
教师提问:根据定义,任何一个集合A和它自己是什么关系?
学生回答:因为A的元素显然都在A中,所以A是A的子集,即A⊆A。
教师强调:我们规定,空集是任意一个集合A的子集,即∅⊆A。
2. 真子集的概念
教师提问:在A={1, 2}, B={1, 2, 3}中,A是B的子集,B中有没有不属于A的元素?
学生回答:有,元素3不属于A。
教师总结:如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集,记作A⊊B(或B⊋A),读作“A真包含于B”。
3. 集合相等
教师提问:如果A⊆B且B⊆A,这两个集合的元素有什么关系?
学生回答:说明A的元素都在B中,B的元素也都在A中,即它们元素完全相同。
教师总结:如果A⊆B且B⊆A,则A=B;反之,如果A=B,则A⊆B且B⊆A。
思考:A是B的子集,包括哪两种情况?
预设回答:要么A是B的真子集,要么A与B相等。
4. 维恩图(Venn图)
为了形象地表示集合之间的关系,我们常用平面上一条封闭曲线的内部来表示集合,这种图通常称为维恩图。
例如,A⊊B可以表示为:
三、典例剖析
例1:写出集合 A={a, b} 的所有子集,并指出哪些是真子集。
解:集合 A 的子集有:∅, {a}, {b}, {a, b}。
其中真子集有:∅, {a}, {b}。
教师追问:集合 A 有 2 个元素,子集个数是多少?如果是 3 个元素呢?
学生活动:尝试列举,寻找规律。
规律总结:元素个数为 n 的集合,子集个数为 ,真子集个数为 -1,非空真子集个数为 -2。
例2:判断下列关系是否正确,并说明理由。
(1) ∅ ⊆ {0};
(2) 0 ∈ {0};
(3) {0} ⊆ ∅;
(4) {0} ⊊ {0, 1, 2}。
解:(1) 正确。因为空集是任何集合的子集。
(2) 正确。因为 0 是集合 {0} 中的一个元素。
(3) 错误。因为 {0} 不是空集,且 {0} 中有元素 0 不属于 ∅。
(4) 正确。因为 {0} 是 {0, 1, 2} 的子集,且 {0, 1, 2} 中有元素 1、2 不属于 {0}。
四、巩固练习
练习1:已知集合 A={1, 2, 3},写出 A 的所有子集。
答案:∅, {1}, {2}, {3}, {1, 2}, {1, 3}, {2, 3}, {1, 2, 3}。共 8 个。
练习2:判断下列各题中集合 A 与 B 的关系。
(1) A={x | x>3}, B={x | x>5};
(2) A={x | x={-1}}, B=。
答案:(1) B⊊A。因为满足 x>5 的数一定满足 x>3,反之不成立。
(2) A⊊B。因为 A={-1},B={-1, 1}。
五、课堂小结
1. 集合间的三种基本关系:子集(A⊆B)、真子集(A⊊B)、相等(A=B)。
2. 符号的区别:∈ 表示元素与集合的关系;⊆、⊊、= 表示集合与集合的关系。
3. 重要性质:∅是任何集合的子集;任何集合是它本身的子集。
4. 子集个数规律:n 个元素的集合有 个子集。
六、布置作业
教材第 10 页,练习题 1.1 第 3、4 题。
板书设计
1.1.2 集合的基本关系
1. 子集:A⊆B(任意 x∈A ⇒ x∈B)
性质:∅⊆A,A⊆A
2. 真子集:A⊊B(A⊆B 且 ∃ y∈B, y∉A)
3. 集合相等:A=B ⇔ A⊆B且B⊆A
4. 子集个数:
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