内容正文:
1.1 集合的概念
——人教A版高中数学必修第一册学历案
【设计者】
【施教者】高一数学组
【内容出处】人教A版高中数学必修第一册 1.1集合的概念
【学习目标】
1.通过实例了解集合与元素的含义,利用集合中元素的三个特征解决一些简单的问题。
2.能判断元素与集合的关系,识记常见数集的表示符号。
3.掌握集合的两种表示方法(列举法、描述法),并会用集合的两种表示方法表示一些简单的集合。
【评价任务】
1.能够准确判断对象能否构成集合,识别集合元素确定性、互异性、无序性。(对应目标1)
2.会判断元素与集合的属于、不属于关系,熟记常用数集符号N、N*、Z、Q、R。(对应目标2)
3.会选用列举法、描述法书写数集、点集,能处理集合相等问题。(对应目标3)
【学习过程】
——资源与建议
1.本课时是集合章节起始课,是后续学习集合运算、常用逻辑用语的基础。
2.重点区分数集与点集;使用描述法时注意代表元素;做题时刻牢记元素互异性。
3.学习流程:实例引入→集合相关概念→元素与集合关系→集合的表示方法→例题训练→当堂检测。
——预习任务
阅读教材,思考以下问题:
1.举出生活中总体与研究对象的实例。
2.集合中元素有哪三个特征?
3.列举法、描述法格式分别是什么?
——课中学习
课堂活动一:认识集合与元素
观察实例:
(1)1~10之间的所有偶数;
(2)立德中学今年入学的全体高一学生;
(3)所有的正方形;
(4)到直线的距离等于定长d的所有点;
(5)方程x²-3x+2=0的所有实数根。
思考:上面例子都能构成集合吗?它们的元素分别是什么?
知识梳理:
1.元素:一般地,我们把 统称为元素,元素通常用小写拉丁字母a,b,c,…表示。
2.集合:把一些 组成的 叫做集合(简称为集),集合通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示。
3.集合中元素特征: 、 、 。
4.集合相等:只要构成两个集合的元素是一样的,我们就称这两个集合是相等的。
例1(多选)下列说法中正确的有( )
A.很小的实数可以构成集合
B.一切实数可以组成一个集合
C.一条长度为0.3cm的线段上的所有点组成一个集合
D.分别由{1,2,3}和{3,2,1}组成的两个集合是相等的
(2)若集合A中含有两个元素1和a²,则a的取值范围为________。
延伸探究:在例1(2)增加条件“集合B中含有两个元素1和4,且集合A与B相等”,则a=____。
反思感悟:判断对象能否构成集合,关键看元素是否满足确定性、互异性、无序性;两个集合相等,则集合里面全部元素相同,与元素书写顺序无关。
课堂活动二:元素与集合的关系、常用数集
1.元素与集合关系
关系
概念
记法
读法
属于
a 是集合 A 的元素
a∈A
a 属于集合 A
不属于
a 不是集合 A 中的元素
a A
a 不属于集合 A
2.常用数集及其记法
名称
非负整数集(自然数集)
正整数集
整数集
有理数集
实数集
记法
N
或
Z
Q
R
例2(1)(多选)下列所给关系正确的是( )
A.π∈R
B.∉Q
C.0∈
D.|-5|∉
(2)已知集合A中含有两个元素a-3和2a-1,若-3∈A,则实数a=________。
反思感悟:判断元素和集合关系两种方法
①直接法:看元素是否在集合中直接出现;
②推理法:判断元素是否满足集合元素具备的特征。
课堂活动三:集合的两种表示方法
1.列举法:把集合的所有元素 出来,并用花括号{ }括起来表示集合的方法叫做列举法。
列举法三步骤:
①求出集合的全部元素;
②把元素一一列举,相同元素只能写一次;
③加上花括号。
例3 用列举法表示下列给定的集合
(1)不大于10的非负偶数组成的集合;
(2)小于8的质数组成的集合B;
(3)方程2x²-x-3=0的实数根组成的集合;
思考问题1:“地球上的四大洋”,用列举法写出集合A。
2.描述法:一般地,设A是一个集合,我们把集合A中所有具有 P(x)的元素x所组成的集合
表示为{x∈A | P(x)},这种表示集合的方法称为描述法。
一般格式:{x | p(x)}或{x∈A | p(x)},p(x)为元素x具备的性质条件。
描述法表示集合三个步骤:
(1)写出代表元素:分清集合是数集、点集还是其他;数用字母,点用有序实数对(x,y);
(2)明确元素特征:语言简明准确,其他字母注明含义、取值范围;
(3)整体用花括号括起来。
思考问题2:不等式x-7<3的解集能不能用列举法表示?为什么?
思考问题3:尝试用描述法写出偶数集。
例4 用描述法表示下列集合
(1)不等式2x-3<1的解集组成的集合A;
(2)B={2,4,6,8,10};
(3)平面直角坐标系中第二象限内的点组成的集合C;
(4)所有的三角形;
(5)二次函数y=x²+2x-10的图象上所有的点组成的集合D。
跟踪训练2 选择适当方法表示下列集合
课堂小结
1.知识清单
(1)元素与集合的相关概念;
(2)元素与集合的关系(∈、∉);
(3)常用数集的记法;
(4)集合两种表示方法:列举法、描述法。
2.方法归纳:直接法、推理法、分类讨论。
3.常见误区
①忽略集合元素互异性;
②列举法、描述法混用,分不清数集与点集。
【检测与作业】
1.(多选)下列各组对象能构成集合的有()
A.接近于1的所有正整数
B.小于0的实数
C.点(2026,1)与点(1,2026)
D.未来世界的高科技产品
2.(多选)下列关系中,正确的是()
A.-2∈
B.π∉Q
C.0∈N
D. ∈Z
3.用列举法表示集合D={(x,y) | y=-x²+8,x∈N,y∈N}为________。
4.若{1,b}组成的集合A与{a+b,1}组成的集合B相等,则a的值为________。
提醒:完成课后作业1
(资料延伸)
集合是现代数学基础语言,集合论由康托尔创立,高中阶段只学习朴素集合论。
【学后反思】
写下你的疑问:
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本节课我掌握的知识点:
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还有困惑的地方:
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