1.2集合间的基本关系导学案-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册

2026-08-27
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普通

摘要:

该高中数学导学案聚焦集合间的基本关系,引导学生理解子集、真子集、空集概念及韦恩图表示,通过对比元素与集合的“属于/不属于”关系(如小明与班级),以俄罗斯套娃、空袋子等类比为支架,建立集合间“包含”关系的认知。 资料亮点在于概念理解生活化(体现数学眼光的抽象能力),题型涵盖判断关系、写子集真子集、求参数等,由浅入深(培养数学思维的推理能力),结合韦恩图直观呈现(发展几何直观),助力学生自主构建知识体系,提升分析解决问题能力。

内容正文:

自学册 解题思路 重难点复习 刘数编 1.2集合间的基本关系自学册 一:概念理解 集合与集合之间的关系要区分于第一节中元素与集合的关系。元素与集合的关系是属于或不属于的关系,可类比个体与集体的关系,小明要么属于1班,要么不属于1班。而集合与集合之间的关系是包含和不包含的关系,比如1班这个大集合包含1班的第三个小组这个小集合。 子集的概念通俗地说就是如果小集合里面的每一个成员,全部都能在大集合里面找到,那么小集合就是大集合的子集。 例子:大集合:{苹果,香蕉,橘子,西瓜},小集合:{苹果,香蕉} ,苹果在大集合、香蕉也在大集合,小集合的全部成员都在大集合,所以小集合{苹果,香蕉}就是大集合{苹果,香蕉,橘子,西瓜}的子集。还可以想象一下俄罗斯套娃,一个一个集合套下去。 此处要注意两个特殊的集合,第一个是集合本身是自己的子集。{苹果,香蕉,橘子,西瓜}{苹果,香蕉,橘子,西瓜}。说白了就是我所有成员当然全部都在我自己里面,自己包含自己。第二个是空集是任意集合的子集。空集可以想象成一个空袋子或者空箱子,一切集合都以此为基往袋子里或箱子里装元素,所以空集如婴孩,孩子一般重要。然后是真子集的概念,一句话,两个集合是子集的关系,只要装的元素个数不一样,一多一少(没有元素和有元素也算),又叫真子集。 最后说明一下韦恩图(Venn图),通常用圆圈的内部表示集合,一个大圈包着一个小圈就可以表示包含关系。 二:题型总结 题型一:判断集合之间的关系 例1 指出下列集合之间的关系 (1);(2) (3); (4). 解:(1)观察法,集合,所以. (2) 数轴法:凡是碰到两个集合中的元素是用不等式表示的实数集,均可以用数轴法直观判断包含关系。集合表示到的所有实数,集合表示到的所有实数。由于实数和数轴是一一对应的,故一段范围的实数集可以用数轴上的一段来表示,如下图所示。B A -11 0 1 2 4 3 5 可以直观看出集合B(绿色)被集合A(红色)包住了,所以集合B是集合A的子集。 (3)集合A是2的倍数组成的集合,所以A是偶数集,集合B是4的倍数组成的集合,观察得到。 (4)集合B中的元素,观察发现重点是,根据奇负偶正得当为偶数时,,当为奇数时,,又根据互异性有,所以。 题型二:写出集合的全部子集,真子集(判断子集的个数) 例2 设集合,写出集合的所有子集和真子集。 解:,即。首先,第一个子集Ø,这个经常容易落下,应当优先写出。然后写只有一个数的集合,最后是他本身。除了他自己以外都是真子集,注意空集是任何非空集合的真子集。规律:由个元素组成的集合,他的子集的个数是;他的非空子集(抠掉空集)的个数是;他的真子集(抠掉本身)的个数是;他的非空真子集(抠掉空集和他本身)的个数是。 题型三:已知子集的个数求参数 例3 已知集合的子集只有两个,则的值为____. 解:首先观察方程,他的二次项系数为,是未知的参数。那么就要讨论的情况。只有当时方程才是一元二次方程,当时方程是一元一次方程,即。然后由已知有2个子集,所以集合中只有一个数。 那么当时肯定是符合题意的,因为此时方程只有一个解。当时方程是一元二次方程,集合中只有一个数就是只有一个解,根据判别式与解的关系:只有一个解,所以,解得。综上。 变式1 已知集合,他的子集有8个,则=______. 解:因为他的子集有8个,所以集合中有3()个数。现在中有两个确定的数1和2,根据集合中元素的互异性,既不能是1也不能是2,即。 变式2 若集合的子集只有一个,则=______. 解:子集只有一个说明是空集(),即方程无解,所以()。 题型四:已知,求参数的取值范围 这块经常出现的就是两个用不等式描述的集合满足包含关系,求参数的取值范围。比如一个简单的例子:已知集合,集合,若,则的取值范围。 3 1 通过数轴我们可以观察得到,集合A是红色部分,集合B是绿色部分,要想A 是B的子集就需要绿色部分把红色部分包住,图示是很容易画出来的,也就很容易观察出要小于3。但是关键是端点值3,能不能取3呢?想象一下,,红色部分和绿色部分的右边界重合了,而且集合A中没有点跑到集合B外面,所以满足题意,所以。 现在把这个题改一下,集合,和上面不同的是集合A包含这个点。想象一下,红色部分和绿色部分的边界重合了,但是红色部分还有个点不在绿色部分里,跑到集合B外面了,那么就不满足题意,所以。 由此我们总结,此类题就是画数轴,把集合表示在数轴上,注意谁是谁的子集,那么就可以把“大”的集合画的范围大一点,把“小”集合包住,那么就可以直观的得到一个范围,最后观察端点值是否可以取到。这里有一个技巧,可以把数轴上的小框当成韦恩图,那么一个集合是另一个集合的子集,边界是可以重合的,端点值能不能取就看边界重合后端点有没有跑出去,端点跑出去了就不能取,端点没跑出去就可以取。 我们以汽车为例,比如汽车代表的集合是,那么把汽车放到数轴上,他的车身正好前后靠在1和4这两个标准线上,但是集合A包含端点1,4,我们就想象汽车的前方和后方各悬挂了两个轮胎,这两个轮胎就代表1和4。集合,若,那么集合B的红色部分就要把小车包住,直观得到,关键就是端点 1和4 4 1 小车示意图 值能不能取到。如果让,那么,集合A代表的小车的车头与车尾与集合B代表的停车线是重合的,但是注意了,小车还有两个轮胎1和4,车头车尾已经顶住线了,那么这两个轮胎就会出线,也就是说小车这个集合A有两个数跑出集合B了,跑出去了那么端点1和4就不能取,所以。 再改一下题,如果汽车代表的集合是,此时汽车前后没有轮胎了,那么当时,,汽车的前后依旧死死顶住线,但是由于没有了轮胎1和4的困扰,小车就正好停在集合的线上,没有轮胎跑出去也就没有数跑出去,所以。 例4 已知集合,,若,求的取值范围。 解:B A 如图所示,,则肯定不是空集。所以,注意端点值是可以取到的。即,这样的不存在,所以的取值范围是Ø。 变式3 已知集合,,若,求的取值范围。 解:和例4唯一不同的是集合中的不等式不包含端点了。如果,那么两个集合边界重合,但是集合中的两个端点跑到集合外面去了,所以端点值取不到。所以。 例5 设为实数,集合,集合,且,则的取值范围是______。 解:注意,,而且集合中含有参数,所以可以为空集,那就需要分为两种情况讨论。此题与上一题不同,上一题已经给出非空。 1  当Ø时,满足,此时,。 2  当Ø时,且,如图所示m 2m-1 -3 2 有 解得 综上,的取值范围是。 例6 已知,,若,则实数的取值的集合是______. 解:首先解方程,然后用列举法表示集合.集合含有参数,所以集合可以为空集。 1  当Ø时,满足,此时。 2  当Ø时,且,所以。即,所以。综上,实数的取值的集合是。 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 自学册 解题思路 重难点复习 刘数编 1.2集合间的基本关系自学册 一:概念理解 集合与集合之间的关系要区分于第一节中元素与集合的关系。元素与集合的关系是属于或不属于的关系,可类比个体与集体的关系,小明要么属于1班,要么不属于1班。而集合与集合之间的关系是包含和不包含的关系,比如1班这个大集合包含1班的第三个小组这个小集合。 子集的概念通俗地说就是如果小集合里面的每一个成员,全部都能在大集合里面找到,那么小集合就是大集合的子集。 例子:大集合:{苹果,香蕉,橘子,西瓜},小集合:{苹果,香蕉} ,苹果在大集合、香蕉也在大集合,小集合的全部成员都在大集合,所以小集合{苹果,香蕉}就是大集合{苹果,香蕉,橘子,西瓜}的子集。还可以想象一下俄罗斯套娃,一个一个集合套下去。 此处要注意两个特殊的集合,第一个是集合本身是自己的子集。{苹果,香蕉,橘子,西瓜}{苹果,香蕉,橘子,西瓜}。说白了就是我所有成员当然全部都在我自己里面,自己包含自己。第二个是空集是任意集合的子集。空集可以想象成一个空袋子或者空箱子,一切集合都以此为基往袋子里或箱子里装元素,所以空集如婴孩,孩子一般重要。然后是真子集的概念,一句话,两个集合是子集的关系,只要装的元素个数不一样,一多一少(没有元素和有元素也算),又叫真子集。 最后说明一下韦恩图(Venn图),通常用圆圈的内部表示集合,一个大圈包着一个小圈就可以表示包含关系。 题型一:判断集合之间的关系 例1 指出下列集合之间的关系 (1);(2) (3); (4). 题型二:写出集合的全部子集,真子集(判断子集的个数) 例2 设集合,写出集合的所有子集和真子集。 题型三:已知子集的个数求参数 例3 已知集合的子集只有两个,则的值为____. 变式1 已知集合,他的子集有8个,则=______. 变式2 若集合的子集只有一个,则=______. 题型四:已知,求参数的取值范围 例4 已知集合,,若,求的取值范围。 变式3 已知集合,,若,求的取值范围。 例5 设为实数,集合,集合,且,则的取值范围是______。 例6 已知,,若,则实数的取值的集合是______. 学科网(北京)股份有限公司 $

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