高中数学 1.2 子集、全集、补集(2)教案 苏教版必修1
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第四课时子集、全集、补集(二)教学目标:使学生了解全集的意义,理解补集的概念;通过概念教学,提高学生逻辑思维能力和分析、解决问题能力;渗透相对的观点.教学重点:补集的概念.教学难点:补集的有关运算.教学过程:Ⅰ.复习回顾1.集合的子集、真子集如何寻求?其个数分别是多少?2.两个集合相等应满足的条件是什么?Ⅱ.讲授新课[师]事物都是相对的,集合中的部分元素与集合之间关系就是部分与整体的关系.请同学们由下面的例子回答问题:幻灯片(A):看下面例子A={班上所有参加足球队同学}B={班上没有参加足球队同学}S={全班同学}那么S、A、B三集合关系如何?[生]集合B就是集合S中除去集合A之后余下来的集合.即为如图阴影部分由此借助上图总结规律如下:幻灯片(B):1.补集一般地,设S是一个集合,A是S的一个子集(即A⊆S),由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中集合A的补集(或余集).记作C S A,即C S A={x|x∈3且x∉a}上图中阴影部分即表示A在S中补集C S A2.全集如果集合S含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集,记作U.[师]解决某些数学问题时,就可以把实数集看作全集U,那么有理数集Q的补集C U Q 就是全体无理数的集合.举例如下:请同学们思考其结果.幻灯片(C):举例,请填充(1)若S={2,3,4},A={4,3},则C S A=____________.(2)若S={三角形},B={锐角三角形},则C S B=___________.(3)若S={1,2,4,8},A=∅,则C S A=_______.(4)若U={1,3,a2+2a+1},A={1,3},C U A={5},则a=_______(5)已知A={0,2,4},C U A={-1,1},C U B={-1,0,2},求B=_______(6)设全集U={2,3,m2+2m-3},a={|m+1|,2},C U A={5},求m.(7)设全集U={1,2,3,4},A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求C U A、m.师生共同完成上述题目,解题的依据是定义例(1)解:C S A={2}评述:主要是比较A及S的区别.例(2)解:C S B={直角三角形或钝角三角形}评述:注意三角形分类.例(3)解:C S A=3评述:空集的定义运用.例(4)解:a2+2a+1=5,a=-1± 5评述:利用集合元素的特征.例(5)解:利用文恩图由A及C U A先求U={-1,0,1,2,4},再求B={1,4}.例(6)解:由题m2+2m-3=5且|m+1|=3解之m=-4或m=2例(7)解:将x=1、2、3、4代入x2-5x+m=0中,m=4或m=6当m=4时,x2-5x+4=0,即A={1,4}又当m=6时,x2-5x+6=0,即A={2,3}故满足题条件:C U A={1,4},m=4;C U B={2,3},m=6.评述:此题解决过程中渗透分类讨论思想.Ⅲ.课堂练习课本P10练习1,2,3,4Ⅳ.课时小结1.能熟练求解一个给定集合的补集.2.注意一些特殊结论在以后解题中的应用.Ⅴ.课后作业(一)课本P10习题1.2 3,43.解:因有一组对边平行的四边形是梯形.故S集合是由梯形、平行四边形构成,而A={x|x是平行四边形},那么C S A={x|x是梯形}.补充:1.判断下列说法是否正确,并在题后括号内填“”或“”:(1)若S={1,2,3},A={2,1},则C S A={2,3} ()(2)若S={三角形},A={直角三角形},则C S A={锐角或钝角三角形} ()(3)若U={四边形},A={梯形},则C U A={平行四边形} ()(4)若U={1,2,3},A=∅,则C U A=A ()(5)若U={1,2,3},A=5,则C U A=∅()(6)若U={1,2,3},A={2,3},则C U A={1} ()(7)若U是全集且A⊆B,则C U A⊆C U B ()解:紧扣定义,利用性质求解相关题目.(2)(5)(6)正确,其余错误.在(1)中,因S={1,2,3},A={2,1},则C S A={3}.(2)若S={三角形},则由A={直角三角形}得C S A={锐角或钝角三角形}.(3)由梯形及平行四边形构成的图形集合不一定是四边形的全部.如既不是梯形,也不是平行四边形.(4)因U={1,2,3},A=∅,故C U A=U.(5)U={1,2,3},A=5,则C U A=∅.(6)U={1,2,3},A={2,3},则C U A={1}.(7)若U是全集且A=B,则C U A⊇C U B.评述:上述题目涉及补集较多,而补集问题解决前提必须考虑全集,故一是先看全集U,二是由A找其补集,应有A∪(C U A)=U.2.填空题(1)A={x∈R|x≥3},U=R,C U A=_____________________.(2)A={x∈R|x>3},U=R,C U A=_____________________.(3)已知U中有6个元素,C U A=∅,那么A中有_______个元素.(4)U=R,A={x|a≤x≤b},C U A={x|x>9或x<3=,则a=_______,b=_________解:由全集、补集意义解答如下:(1)由U=R及A={x|x≥3},知C U A={x|x<3=(可利用数形结合).对于(2),由U=R及A ={x|x>3},知C U A={x|x≤3},注意“=”成立与否.对于(3),全集中共有6个元素,A的补集中没有元素,故集合A中有6个元素.对于(4),全集为R因A={x|a≤x≤B},其补集C U A={x|x>9或x<3},则A=3,B=9.3.已知U={x∈N|x≤10},A={小于10的正奇数},B={小于11的质数},求C U A、C U B.解:因x∈N,x≤10时,x=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10A={小于10的正奇数}={1,3,5,7,9},B={小于11的质数}={2,3,5,7},那么C U A ={0,2,4,6,8,10},C U B={0,1,4,6,8,9,10}.4.已知A={0,2,4,6},C U A={-1,-3,1,3},C U B={-1,0,2},用列举法写出B.解:因A={0,2,4,6},C U A={-1,-3,1,3},故U=A∪(C U A)={0,1,2,3,4,6,-3,-1}而C U B={-1,0,2},故B={-3,1,3,4,6}.5.已知全集U={2,3,a2-2a-3},A={2,|a-7|},C U A={5},求a的值.解:由补集的定义及已知有:a2-2a-3=5且|a-7|=3,由a2-2a-3=5有a=4或a =-2,当a=4时,有|a-7|=3,当a=-2时|a-7|=9(舍)所以符合题条件的a=4评述:此题和第4题都用C U A={x|x∈5,且x∉A},有U中元素或者属于A,或者属于C U A.二者必居其一,也说明集合A与其补集相对于全集来说具有互补性,这一点在解题过程中常会遇到,但要针对全集而言.6.定义A-B={x|x∈A,且x∉B},若M={1,2,3,4,5},N={2,4,8},求N-M的表达式.分析:本题目在给出新定义的基础上,应用定义解决问题.要准确把握定义的实质,才能尽快进入状态.解:由题所给定义:N-M={x|x∈N,且x∉M}={8}评述:从所给定义看:类似补集但又区别于补集,A-B与C A B中元素的特征相同,后者要求B⊆A.而前者没有这约束,问题要求学生随时接受新信息,并能应用新信息解决问题.7.已知集合M={x2+x-2=0},N={x|x<a},使M C R N的所有实数a的集合记为A,又知集合B={y|y=-x2-4x-6},试判断A与B的关系.分析:先找M中元素,后求B中元素取值范围.解:因x2+x-2=0的解为-2、1,即M={-2,1},N={x|x<a},故C R N={x|x≥a},使M C R N的实数a的集合A={a|a≤-2},又y =-x 2-4x -6=-(x +2)2-2≤-2那么B ={y |y ≤-2},故A =B8.已知I =R ,集合A ={x |x 2-3x +2≤0},集合B 与C R A 的所有元素组成全集R ,集合B 与C R A 的元素公共部分组成集合{x |0<x <1或2<x <3},求集合B .解:因a ={x |x 2-3x +2≤0}={x |1≤x ≤2},所以C R A ={x |x <1或x >2}B 与C R A 的所有元素组成全集R,则A ⊆B .B 与C R A 的公共元素构成{x |0<x <1或2<x <3},则{x |0<x <1或2<x <3}⊆B在数轴上表示集合B 为A 及{x |0<x <1或2<x <3}的元素组成,即B ={x |0<x <3}.评述:研究数集的相互关系时,可将题设通过数轴示意,借助直观性探究,既易于理解.又能提高解题速度.上面提到的所有元素与公共元素是后面将要研究的交集、并集,就是B ∪C R A =R B A ⊆⇒,B ∩C R A ={x |0<x <1或2<x <3}.9.设U ={(x ,y )|x ,y ∈R },A ={(x ,y )|y -3x -2=1},B ={(x ,y )|y =x +1},求C U A 与B 的公共元素.解:a ={(x ,y )|y =x +1,x ≠2},它表示直线y =x +1去掉(2,3)的全体,从而C U A ={(2,3)},而B ={(x ,y )|y=x +1}表示直线y =x +1上的全体点的集合.如图所示,C U A 与B 的公共元素就是(2,3).评述:关于点集问题通常将其转化为直角坐标平面上的图形的问题来加以研究可以得到直观形象,简捷明了的效果.(二)1.预习内容:课本P 10~P 112.预习提纲:(1)交集与并集的含义是什么?能否说明?(2)求两个集合交集或并集时如何借助图形.子集、全集、补集(二)1.判断下列说法是否正确,并在题后括号内填“”或“”:(1)若S={1,2,3},A={2,1},则C S A={2,3} ()(2)若S={三角形},A={直角三角形},则C S A={锐角或钝角三角形} ()(3)若U={四边形},A={梯形},则C U A={平行四边形} ()(4)若U={1,2,3},A=∅,则C U A=A ()(5)若U={1,2,3},A=5,则C U A=∅()(6)若U={1,2,3},A={2,3},则C U A={1} ()(7)若U是全集且A⊆B,则C U A⊆C U B ()2.填空题:(1)A={x∈R|x≥3},U=R,C U A=_____________________.(2)A={x∈R|x>3},U=R,C U A=_____________________.(3)已知U中有6个元素,C U A=∅,那么A中有_______个元素.(4)U=R,A={x|a≤x≤b},C U A={x|x>9或x<3},则a=_______,b=_________ 3.已知U={x∈N|x≤10},A={小于10的正奇数},B={小于11的质数},求C U A、C U B.4.已知A={0,2,4,6},C U A={-1,-3,1,3},C U B={-1,0,2},用列举法写出B.5.已知全集U ={2,3,a 2-2a -3},A ={2,|a -7|},C U A ={5},求a 的值.6.定义A -B ={x |x ∈A ,且x B },若M ={1,2,3,4,5},N ={2,4,8},求N -M 的表达式.7.已知集合M ={x 2+x -2=0},N ={x |x <a },使M C R N 的所有实数a 的集合记为A ,又知集合B ={y |y =-x 2-4x -6},试判断A 与B 的关系.8.已知I =R ,集合A ={x |x 2-3x +2≤0},集合B 与C R A 的所有元素组成全集R ,集合B 与C R A 的元素公共部分组成集合{x |0<x <1或2<x <3},求集合B .9.设U ={(x ,y )|x ,y ∈R },A ={(x ,y )|y -3x -2=1},B ={(x ,y )|y =x +1},求C U A 与B 的公共元素.。
子集、全集、补集1.子集(1)子集定义:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B 的元素,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A。
记作:读作:A包含于B或B包含A当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,则记作:A B或B A.性质:①(任何一个集合是它本身的子集)②(空集是任何集合的子集)(2)集合相等:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,我们就说集合A等于集合B,记作A =B。
例:,可见,集合,是指A、B的所有元素完全相同.(3)真子集:对于两个集合A与B,如果,并且,我们就说集合A是集合B的真子集,记作:(或),读作A真包含于B或B真包含A。
【思考】能否这样定义真子集:“如果A是B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集.”集合B同它的真子集A之间的关系,可用文氏图表示,其中两个圆的内部分别表示集合A,B.【提问】(1)写出数集N,Z,Q,R的包含关系,并用文氏图表示。
(2)判断下列写法是否正确① A ② A ③④A A性质:(1)空集是任何非空集合的真子集。
若 A ,且A≠,则A;(2)如果,,则.例1 写出集合的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.解:集合的所有的子集是,,,,其中,,是的真子集.(二)全集与补集1.补集:一般地,设S是一个集合,A是S的一个子集(即),由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中子集A的补集(或余集),记作,即.A在S中的补集可用右图中阴影部分表示.性质:S(S A)=A如:(1)若S={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},则S A={2,4,6};(2)若A={0},则N A=N*;(3)R Q是无理数集。
2.全集:如果集合S中含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集,全集通常用表示.注:是对于给定的全集而言的,当全集不同时,补集也会不同.例如:若,当时,;当时,则.。
苏教版高中数学必修1第1章集合子集、全集、补集
(一)教学目标
1.知识与技能
(1)了解全集的意义.
(2)理解补集的含义,会求给定子集的补集.
2.过程与方法
通过示例认识全集,类比实数的减法运算认识补集,加深对补集概念的理解,完善集合运算体系,提高思维能力.
3.情感、态度与价值观
通过补集概念的形成与发展、理解与掌握,感知事物具有相对性,渗透相对的辨证观点.
(二)教学重点与难点
重点:补集概念的理解;难点:有关补集的综合运算.
(三)教学方法
通过示例,尝试发现式学习法;通过示例的分析、探究,培养发现探索一般性规律的能力.
(四)教学过程
教学环节教学内容师生互动设计意图
提出问题导入课题
示例1:数集的拓展
示例2:方程(x– 2) (x2– 3) = 0的
解集. ①在有理数范围内,②在实数范
围内.
学生思考讨论.
挖掘旧知,导
入新知,激发
学习兴趣.
形成概念1.全集的定义.
如果一个集合含有我们所研究问
题中涉及的所有元素,称这个集合为全
集,记作U.
示例3:A = {全班参加数学兴趣小
组的同学},B = {全班设有参加数学兴
趣小组的同学},U = {全班同学},问U、
师:教学学科中许多时候,许多
问题都是在某一范围内进行
研究. 如实例1是在实数集范
围内不断扩大数集. 实例2:
①在有理数范围内求解;②在
实数范围内求解. 类似这些
给定的集合就是全集.
合作交流,探
究新知,了解
全集、补集的
含义.。
1.2 子集、全集、补集要点一子集、真子集[重点]在上一节中,我们用约定的字母标记了一些特殊的集合,在这些特殊的集合中,我们会发现这样一个现象:正整数集中的所有元素都在自然数集中;自然数集中的所有元素都在整数集中;整数集中的所有元素都在有理数集中;有利数集中的所有元素都在实数集中.其实,上述各集合之间是一种集合见得包含关系;可以用子集的概念来表示这种关系.1.子集(1)定义:如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素(若a∈A则a∈B),那么集合A成为集合B的子集,记作A B或B A,读作“集合A包含于集合B”或“集合B包含于集合A”.(2)举例:例如,{4,5} Z,{4,5} Q,Z Q,1-2-1来表示.(3)理解子集的定义要注意以下四点:①“A是B的子集”的含义是集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,既由x∈A,能推出x∈B,例如{-1,1} {-1,0,1,2}.②任何一个集合是它本身的子集,即对于任何一个集合A,它的任何一个元素都是属于集合A本身,记作A A.③我们规定,空集是任何集合的子集,即对于任何一个集合A,有 A.④在子集的定义中,不能理解为子集A是B中的“部分元素”所组成的集合.因为若A= ,则A中不含任何元素;若A=B,则A中含有B中的所有元素,但此时都说集合A 是集合B的子集.以上②③点告诉我们,在邱某一个集合时,不要漏掉空集和它的本身两种特殊情况.(4)例题:例1设集合A={1,3,a },B={1,a 2-a +1},且A B,求a的值.解:∵A B,∴a 2-a +1=3或a 2-a +1=a,由a 2-a +1=3,得a =2或a =-1;由a 2-a +1=a,得a =1.经检验,当a =1时,集合A、B中元素有重复,与集合元素的互异性矛盾,所以符合题意的a 的值为-1,2.2.真子集 (1)定义:如果A B ,并且A≠B ,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 ”或“B 真包含A ”.(2)举例: {1,2} {1,2,3}.(3)理解子集的定义要注意以下四点: ①空集是任何非空集合的真子集.②对于集合A 、B 、C ,如果A B ,B C ,那么A C . ③若A B ,则⎩⎪⎨⎪⎧A=B A B 且B A A ≠B A B .④元素与集合的关系是属于于不属于的关系,分别用符号“∈”和“ ”表示;集合 与集合之间的关系是包含于、不包含于、真包含于、相等的关系,分别用符号“ ”“ ”“ ”和“=”.(4)例题:例2 写出集合{a ,b ,c }的所有子集,并指出其中哪些是真子集,哪些是非空真子集. 解:{a ,b ,c }的所有子集是: ,{a },{b },{c },{a ,b },{a ,c },{b ,c },{a ,b ,c }.其中除了{a ,b ,c }外,其余7个集合都是它的真子集.除了 ,{a ,b ,c }外,其余6个都是它的非空真子集.练习:1.判断下列命题的正误:(1){2,4,6} {2,3,4,5,6}; (2){菱形} {矩形}; (3){x |x 2+1=0} {0}; (4){(0,1)} {0,1}.根据子集的定义,判断所给的两集合中前一个集合的任何一个元素是否都是后一个集合的元素.解:根据子集的定义,(1)显然正确;(2)中只有正方形才既是菱形,也是矩形,其他 的菱形不是矩形;(3)中集合{ x | x 2+1= 0 }是 ,而 是任何集合的子集;(4)中{(0,1)} 是点集,而{0,1}是数集,元素不同,因此正确的是(1)(3),错误的是(2)(4). 判断两集合之间的子集关系时,主要是看其中一个集合的元素是不是都在另一个集合评点中.2.写出集合A ={p ,q ,r ,s }的所有子集.根据集合A 的子集中所含有元素的个数进行分类,分别写出,不要漏掉.解:集合A 的子集分为5类,即 (1) ;(2)含有一个元素的子集:{p },{q },{r },{s };(3)含有两个元素的子集:{p ,q },{q ,r },{r ,s },{s ,p },{p ,r },{q ,s }; (4)含有三个元素的子集有:{p ,q ,r },{p ,q ,s },{q ,r ,s },{p ,r ,s }; (5)含有四个元素的子集有:{p ,q ,r ,s }.综上所述:集合A 的子集有 ,{p },{q },{r },{s },{p ,q },{q ,r },{r ,s },{s ,p },{p ,r },{q ,s },{p ,q ,r },{p ,q ,s },{q ,r ,s },{p ,r ,s },{p ,q ,r ,s },共16个.给定一个含有具体元素的集合,写其子集时,应根据子集所含元素的个数进行分类.以下结论可以帮助检验所写子集数的正确性:若一个集合含有m 个元素,则其子集有2m 个,真子集有(2m -1)个,非空真子集有(2m -2)个.3.给出下列命题:①空集没有子集;②任何集合至少有两个子集;③空集是任何集合的真子集;④若 A ,则A≠ .其中正确的序号有____④______.从子集、真子集的概念以及空集的特点入手,逐一进行判断. 解析:①错误,空集是任何集合的子集, ;②错误,如空集的子集只有1个;③错误, 不是 的真子集;④正确,∵ 是任何非空集合的真子集. 求解与子集、真子集概念有关的题目时,应记住以下结论:(1)空集是任何集合的子 集,即对于任意一个集合A ,有 A .(2)任何一个集合是它本身的子集,即对任何一个集合A ,有A A . 4.满足集合{1,2,3} M {1,2,3,4,5}的集合M 的个数是 __2____ . 根据所给关系式,利用{1,2,3}是M 的真子集,且M 真包含于{1,2,3,4,5}的关系判断集合M 中的元素个数.解析:依题意,集合M 中除含有1,2,3外至少含有4,5中的一个元素,又M {1,2,3,4,5},∴M={1,2,3,4}或{1,2,3,5}. 评点 评点(1)解答此题应首先根据子集与真子集的概念判断出集合M中含有元素的可能情况,然后根据集合M中含有元素的多少进行分类讨论,防止遗漏.(2)若{ a1,a2,…,a m } A {a1,a2,…,a m ,a m+1,…,a n } ,则A的个数为2n-m.若{ a1,a2,…,a m } A {a1,a2,…,a m ,a m+1,…,a n },则A的个数为2n-m -1.若{ a1,a2,…,a m } A {a1,a2,…,a m ,a m+1,…,a n },则A的个数为2n-m -2.要点二补集、全集[重点]1.补集设A S,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记作 S A(读作“A在S中的补集”),即S A={ x | x∈S,且x A}.C S A可用图1-2-22.全集.(1)定义:如果集合S包含我们所要研究的各个集合,这时S可以看做一个全集,全集通常记作U.(2)举例:例如,在实数范围内讨论集合时,R便可看做一个全集U,在自然数范围内讨论集合时,N便可看做一个全集U.3.理解补集、全集要注意以下两点:(1)对全集概念的理解:全集是相对于所研究的问题而言的一个相对概念,它含有与所研究的问题有关的各个集合的全部元素,因此,全集因研究问题而异.例如在研究数集时,常常把实数集R看做全集;在立体几何中,三维空间是全集,这是平面是全集的一个子集;而在平面几何中,整个平面可以看做一个全集.(2)求子集A在全集U中的补集的方法:从全集U中去掉所有属于A的元素,剩下的元素组成的集合即为A在U中的补集.如已知U= a,b,c,d,e,f ,A= b,f ,求C U A.该题中显然A U,从U中除去子集A的元素b、f ,乘下的a、c、d、e组成的集合即为 U A= a,c,d,e .求补集,我们则可以充分利用数轴的直观性来求解.如已知U=R,A= x x > 3 ,求 U A.用数轴表示如图1-2-3,可知 U A= x x > 3 .4.例题 例2 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -1>0,3x -6≤0的解集为A ,U=R .试求A 及C U A ,并把它们分别表示在数轴上.解:A= x 2 x -1 > 0且3 x –6 ≤ 0 =122<x x ⎧⎫≤⎨⎬⎩⎭,在数轴上表示如图1-2-4(1).C U A=1,22x x x ⎧⎫≤>⎨⎬⎩⎭或,在数轴上表示如图1-2-4(2).练习5.已知全集U=R ,集合A={ x |1< x ≤6},求C U A .在数轴上标出集合A ,结合补集的定义求解.解:根据补集的定义,在实数集R 中,由所有不属于A 的实数组成的集合,就是C U A ,如图1-2-5,结合数轴可知,C U A={ x |1< x ≤6}.涉足与数集有关的补集,求解时一般要利用数轴只管求解,求解时要注意端点值的取舍.6.已知全集U={不大于5的自然数},A={0,1},B={x |x ∈A ,且x <1},C={x |x -1 A ,且x ∈U}.(1)判断A 、B 的关系;(2)求C U B 、C U C ,并判断其关系.根据题意,先写出全集U ,按所给集合B 、C 的含义,写出B 、C ,并求其补集后求解第(2)题.解:由题意知U={0,1,2,3,4,5},B={0},又集合C 中的元素必须满足以下两 个条件:x ∈U ,x -1 A .若x =0,此时0-1=-1 A ,∴0是C 中的元素; 若x =1,此时1-1=0∈A ,∴1不是C 中的元素; 若x =2,此时2-1=1∈A ,∴2不是C 中的元素;同理可知3,4,5是集合C 中的元素,∴C={0,3,4,5}. (1)∵A={0,1},B={0},∴B A ;(2)C U B={1,2,3,4,5},C U C={1,2},∴C U C C U B . 1212评点若给定具体的数的集合,判断其两个子集的补集之间的关系时,应先求集合的补集. 7.设全集U={1,2,x 2-2},A={1,x },求C U A .要求C U A ,必须先确定集合A ,实际上就是确定x 的值,从而需要分类讨论.解:由条件知A U ,∴x ∈U={1,2,x 2-2},又x ≠1,∴x =2或x = x 2-2. 若x =2,则x 2-2=2,此时U={1,2,2},这是与互异性矛盾,舍去. 由x =x 2-2得x 2-x -2=0,解得x =-1或x =2(舍去). 此时U={-1,1,2},A={1,-1},∴C U A={2}.求解此题首先确定参数x 的值,然后确定出U 和A 的具体结果.在求解集合问题时必须密切关注集合元素的特征,并且特别注意互异性,以免产生增根.8.已知A={x |x <5},B={x |x <a },分别求满足下列条件的a的取值范围:(1)B A ;(2)AB .紧扣子集、全集、补集的定义,利用数轴,数形结合求出a 范围. 解:(1)因为B A ,B 是A 的子集,如图1-2-6(1),故a ≤5.(2)因为A B ,B 是A 的子集,如图1-2-6(2),故a ≥5.9.已知M={x |x = a 2+1,a ∈N *},P={ y | y =b 2- 6b +10,b ∈N},判断集合M 与P 之间的关系.解法一:集合P 中,y =b 2-6b +10=(b -3)2+1当b =4,5,6,…时,与集合M 中a =1,2,3,…时的值相同,而当b =3时,y =1∈P ,1 M ,∴M P .解法二:对任意的x 0∈M ,有x 0=a 20+1=(a 0+3)2-6(a 0+3)+10∈P(∵a 0∈N *,∴a 0+3∈ N),∴M P ,又b =3时,y =1,∴1∈P .而1<1+ a 20+1=(a 0∈N *),∴1 M ,从而M P .10.已知全集U ,集合A={1,3,5,7,9},C U A={2,4,6,8},C U B={1,4,6,8,9},求集合B .求集合B ,需根据题意先求全集U ,由于集合A 及C U A 已知,因此可用V enn 图来表示所给集合,将A 及C U A 填入即可得U解:借助V een 图,如图1-2-7.评点 (2)(1)由题意知U={1,2,3,4,5,6,7,8,9}. ∵C U B={1,4,6,8,9} ∴B={2,3,5,7}.求本题中的全集,用V een 较直观,本题的求解实际上应用了补集的性质C U (C U B)=B .教材问题探究1.教材第8页“思考”对于集合A 、B ,如果A B ,同时B A ,那么A=B .这是因为由A B 可知,集合A 的元素都是集合B 的元素,又由B A 知,集合B 的元素也都是集合A 的元素,这就是说,集合A 和集合B 的元素是完全相同的,因而说集合A 与集合B 是相等的.当A=B 时,集合A 中的每一个元素都在集合B 中,集合B 中的元素也都在集合A 中,即A B 与B A 同时成立.综上所述,A B 与B A 同时成立的等价条件是A=B . 例 判断下列两个集合的关系: (1)A={x |(x -1)(x +1)= 0},B={x | x 2=1};(2)C={x | x =2n ,n ∈Z },D={x | x =2(n -1),n ∈Z }. 解:∵(1)A={-1,1},B={-1,1},∴A=B .(2)易知集合C 为偶数,∵n ∈Z ,n -1∈Z ,∴集合D 也为偶数集,∴C=D .2.教材第9页“思考”在(1)(2)(3)中除有A S ,B S 外,不难看出在S 中属于A 的所有元素均不属于B ,即x i∈S ,x i∈A ,但x iB ,在S 中属于B 的所有元素均不属于A ,即x i∈S ,xi ∈A ,但x iA ,也就是说,A 、B 两个集合没有公共元素,且它们的元素合在一起,恰好是集合S 的全部元素.探究学习1.教材第8页“?”集合{a 1,a 2,a 3,a 4}的子集有: ,{a 1},{a 2},{a 3},{a 4},{a 1,a 2},{a 2,a 3},{a 3,a 4},{a 1,a 4},{a 1,a 3},{a 2,a 4},{a 1,a 2,a 3},{a 1,a 2,a 4},{a 2,a 3,a 4},{a 1,a 3,a 4},{a 1,a 2,a 3,a 4}.拓展:集合{a 1,a 2,a 3,a 4}有多少个真子集?有多少个非空真子集?由上可知,集合{a 1,a 2,a 3,a 4}有15个真子集,有14个非空真子集. 一个集合含有n 个元素,则它的所有自己有2n 个,真子集有(2n-1)个(去掉集合本身),评点非空真子集有(2n -2)个(去掉集合本身及空集).典型例题解析例1 设A={x | ( x 2-16)( x 2+5x +4) = 0},写出集合A 的子集,并指出其中哪些是它的真子集?要确定集合A 的子集、真子集,首先必须清楚集合A 中的元素,由于集合A 中的元素是方程( x 2-16)( x 2+5x +4) = 0的根,所以要先解该方程.解:将方程( x 2-16)( x 2+5x +4) = 0变形,得( x -4)( x +1)( x +4)2=0,则可得方程的根为x =-4 或x =-1或x =4.故集合A={-4,-1,4},真子集有 ,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4, 4},{-1,4},{-4,-1,4},真子集有 ,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4}写出一个集合的所有子集,首先要注意两个特殊的子集— 和自身;其次,依次按含有一个元素的子集,含有两个元素的子集,含有三个元素的子集等一一写处,就可避免重复和遗漏现象的发生.-2},A={| 3a -2 |,4},C U A={3},求实数a 的值.∵C U A={3},∴3∈U ,且3 A ,由补集的定义知A={1,4}. 解:∵C U A={3},说明3∈U ,且3 A ,∴a 2+4a -2=3,∴a =-5或a =1. ①当a =1时,| 3a -2 |=1≠3,此时A={1,4},满足题意. ②当a =-5时,| 3a -2 |=17,此时A={17,4} U ,不满足题意. ∴a 的值为1.例3 已知{1,2} M {1,2,3,4,5},则这样的集合M 有 8 .根据题目给出的条件可知,集合M 中至少含有元素1、2,至多含有元素1、2、3、4、5,故可按M 中所含元素的个数分类写出集合M ,解析:(1)当M 中含有两个元素时,M 为{1,2};(2)当M 中含有三个元素时,M 可能为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5}; (3)当M 中含有两个元素时,M 可能为{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5}; (4)当M 中含有两个元素时,M 为{1,2,3,4,5};所有满足条件的M 为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共8个.评点首先根据子集的概念判断出集合M 中含有元素的可能情况,然后根据集合M 中含有元素的多少进行分类讨论,防止遗漏.例4 已知集合A={x | - 2 ≤ x ≤ 5},B={x |m +1≤ x ≤ 2m -1},若B A ,求实数m 的取 值范围.对B 要进行讨论,分B 为空集和非空集合两种情况.解:(1)若B ≠ ,则由B A (如图1-2-5),得 ⎩⎪⎨⎪⎧m +1≤ 2m -1,m +1≥ -2,2m -1≤ 5, 解的2 ≤ m ≤ 3.(2)若B= ,则m +1>2m -1,m <2,此时B A 也成立. 由(1)和(2),得m ≤ 3,所以实数m 的取值范围是{ m | m ≤ 3}. 求解.例5 已知集合A={x | 1 ≤ a x ≤ 2},B={x | | x | < 1},求满足A B 的实数a 的取 值范围.对参数进行讨论,写出集合A 、B ,使其满足,求a 的值. 解:(1)当a = 0时,A= ,满足A B .(2)当a > 0时,{}21A=.B=11,A B x x x x a a ⎧⎫⊂<<-<<=⎨⎬⎩⎭又.∴11 2.21a a a ⎧≥-⎪⎪∴∴≥⎨⎪≤⎪⎩(3)当a < 0时,{}2121A= B=11 2.1 1.ax x x x a a a a⎧≥-⎪⎧⎫⎪<<-<<⊆∴∴≤-⎨⎬⎨⎭⎩⎪≤⎪⎩,,又,A B .综上所述,a = 0,或a ≥2,或a ≤-2. 根据子集的定义,把形如A B 的问题转化为不等式组问题,使问题得以解决.在解决 问题的过程中,应首先考虑A= 的情况.在建立不等式的过程中,借助数轴,是解决本题 重要一环,若不等式中含有参数,一般需对参数进行讨论,进而正确解出不等式.评点 评点例6已知全集S={1,3,x3+3 x2+2x},集合A={1,|2x-1|},如果C S A={0},那么这样的实数x是否存在?若存在,求出x;若不存在,请说明理由.由C S A={0}可知0∈S,但0 A,所以x3+3 x2+2x=0,且|2x-1|=3,从中求出x即可.解法一:∵S={1,3,x3+3 x2+2x},A={1,|2x-1|},C S A={0},∴0∈S,但0 A,∴323201. 213x x xxx++=⎧⎪=-⎨⎪-=⎩,解的,综上知,实数x存在,且x=-1.由C S A={0}可知0∈S,但0 A,由0∈S可求x,然后结合0 A来验证是否有A S及是否符合集合中元素的互异性,从而得出结论.解法二:∵C S A={0},∴0∈S,但0 A,∴x3+3 x2+2x=0,即x(x+1)(x+3)=0,∴x=0或x=-1或x=-2.当x=0时,|2x-1|=1,A中已有元素1,故不符合互异性,舍去;当x=-1时,|2x-1|=3,而3∈S,符合题意;当x=-2时,|2x-1|=5,而5 S,舍去.例7已知A={x|x<-1或x>5},B={x∈R|a<x<a+4},若AB,求实数a的取值范围.注意到B≠ ,将A在数轴上保释出来,再将B在数轴上表示出来,使得A B,即可得a的取值范围.解:如图-2-6,∵A B,∴a+4≤-1或a≥5,∴a≤-5或a≥5.本题利用数轴处理一些实数集之间的关系,以形助数直观、形象,体现了数形结合的思想,这在以后的学习中会经常用到,但一定要检验端点值是否能取到,此题的易错点是各端点的取值情况,方法一数形结合思想1-4a+a4a+51-评点例8 设{}{}2A=8150B=10,x x x x ax -+=-=,若B A ,求实数a 的值.集合B 是方程ax -1=0的解集,该方程不一定是一次方程,当a =0时,B= ,此时符合B A .解:集合A={3,5},当a =0时,B= ,满足B A .∴a =0符合题意. 当a ≠0时,B≠ ,1.x a = ∵B A ,∴综上,a 的值为0或13或15.当B A 时,B 中含有参数,而A 是一个确定的非空集合,要特别注意B= 的情况, 考点点击:高考中对子集、真子集、补集以及集合相等的概念考察较多,但难度不大,命题多为填空题.例1 (2010·重庆高考)设,若,则实数.{}{}{}2U U =0123.A=U 0A=12x x m x ∈+=,,,,若,,ð }{} U 0A=12 m x =,若,,ð则实数m = -3 .解析:{}{}2U A=12A=030 30 3.x mx m ∴∴+-∴=-,,,,,是方程的根,ð 例2 (2010·天津高考)设集合{}{}A=1R B=2R A Bx x a x x x b x -<∈->∈⊆,,,,若, }2R A B x >∈⊆,,若,则实数a ,b 满足 3 a b -≥ .解析:{}{}A=11B=22x a x a x x b x b -<<+>+<-,或,由A B ⊆得12a b +-≤或12a b +-≥,即3a b -≥或3a b --≤,即 3.a b -≥ 例3 (2007·北京高考)记关于x 的不等式01x a x -<+的解集为P ,不等式11x -≤的解集为Q .(1)若a =3,求P ;(2)若Q P ,求整数a 的取值范围. 解:{}3(1)0P =13.1x x x x -<-<<+由得方法二 分类讨论思想 评点{}{}(2)Q =11,02x x x x -≤=≤≤{}0P=1.Q P 2a x x a a >-<<⊆>由,得又,所以,即a 的取值范围是( 2,+ ∞). 学考相联判断两个集合之间的关系是集合中的重要题型,且是高考热点之一.下面举两例介绍几种常用的方法,帮助你开拓思想.1.对比集合的元素例1 {}{}*A =N 8B =2N05,x x x x k k k ∈≤=∈<<已知,,,且那么集合A 与B 的关系为( B A ).解析:因为A={1,2,3,4,5,6,7,8},B={2,4,6,8},集合B 中的元素2,4, 6,8都是集合A 中的元素,而集合A 中的元素1,3,5,7不是集合B 中的元素,所以 B A .2.数形结合比较范围例2 已知{}{}2A=y y=26R B=475x x x x x --∈->,,,那么集合A 与B 的关系为( B A ) .解析:对于二次函数{}{}2A =y y =26RB =475x x x x x --∈->,,,,{}4(6)47A =y y 7.4y ⨯---==-∴≥最小,又{}B=3x x >,由图1-2-7知,B A .3.利用传递性判断例3 已知集合11A B B=Z C =Z 4284k k x x k x x k ⎧⎫⎧⎫⊆=+∈=+∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,,,,,那么集合A 与C 的关系为( A C ).解析:将B 、C 变形得242B =Z C =Z 88k k x x k x x k ⎧+⎫⎧+⎫=∈=∈⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭,,,,可知B C .又A B C ,即A C .例4 已知集合(){}{}22A=4640B=0 6x x m x m -++=,,,若A B ,求实数m 的取值范围.解:{}{}{}{}A B B=0 6 A=A=0A=6A=0 6.⊆∴∅ ,,,或或或, (1)当A= 时,Δ=(4m +6)2-4×4m 2<0,解得m <- 34.(2)当A={0}时,由根与系数的关系得20+0=46004m m +⎧⎨⎩⨯=,,此方程组无解.(3)当A={6}时,由根与系数的关系得26+6=46664m m +⎧⎨⎩⨯=,,此方程组无解.(4)当A={0,6}时,由根与系数的关系得20+6=4606=4m m +⎧⎨⎩⨯,,解得m =0.综上知实数m 的取值范围为m <-34或m =0解决子集问题时,往往易溢漏“ ”和它“本身” ,所以杂解决有关子集的问题时,一定要考虑到两个特殊的子集:“ ”和它“本身” ,并注意单独验证它们是否符合题意.。
1.2子集、全集、补集学习目标:1.了解集合之间的包含、相等关系的含义;理解子集、真子集的概念;能利用Venn 图表达集合间的关系;了解全集与空集的含义.2.类比实数的大小关系引入集合的包含与相等关系.3.从分析具体的集合入手,通过对集合及其元素之间关系的分析,得到子集与真子集的概念.4.渗透特殊到一般的思想,注意利用Vene图,从“形”的角度帮助分析.5.通过概念教学,提高学生逻辑思维能力,渗透等价转化思想;渗透问题相对论观点. 教学重点:子集与空集的概念;用Venn图表达集合间的关系.教学难点:弄清元素与子集、属于与包含之间的区别.教学方法:尝试指导法教学过程:一、情境设置1.复习元素与集合的关系——属于与不属于的关系,填以下空白:⑴0 N;⑶-1.5 R2.类比实数的大小关系,如5<7,2≤2,试想集合间是否有类似的“大小”关系呢?(板书课题:子集、全集、补集)二、学生活动问题1.观察下列各组集合,A与B具有怎样的关系?如何用数学语言来表达这种关系?⑴A={-1,1}, B={-1,0,1,2}⑵A=N,B=R⑶A={x|x为高一⑶班的男生},B={y|y为高一⑶班的团员}⑷A={x|x为高一年级的男生},B={y|y为高一年级的女生}生:⑴、⑵集合A是集合B的部分元素构成的集合,⑶A中有些元素在B中,有些元素不在B中,⑷集合A与集合B没有相同元素三、建构数学1.集合与集合之间的“包含”关系;子集的定义:如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,则称集合A是集合B的子集(subset),记为A⊆B或B⊇A,读作:A包含于(is contained in)集合B”,或“集合B包含(contains)集合A”.用Venn图表示两个集合间的“包含”关系A⊆B或B⊇A问题2.⑴A⊆A;⑵Φ⊆A;⑶Φ⊆Φ.生:根据集合子集的定义,上面三个式子都成立.任何一个集合是它本身的子集,空集是任何集合的子集.S B A 问题3. A ⊆B 与B ⊇A 能否同时成立?你能举出一个例子吗?如:A ={1,2,3},B ={3,2,1}或A =B =R.2.集合与集合之间的 “相等”关系;若A ⊆B 或B ⊇A ,则A =B.3.真子集的概念若集合A ⊆B ,存在元素x ∈B 且x ∉A ,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset )。
子集、全集、补集(一)教学目标:使学生理解子集、真子集概念,会判断和证明两个集合包含关系,会判断简单集合的相等关系;通过概念教学,提高学生逻辑思维能力,渗透等价转化思想;渗透问题相对论观点. 教学重点:子集的概念,真子集的概念.教学难点:元素与子集,属于与包含间的区别;描述法给定集合的运算.教学过程:Ⅰ.复习回顾1.集合的表示方法列举法、描述法2.集合的分类有限集、无限集由集合元素的多少对集合进行分类,由集合元素的有限、无限选取表示集合的方法.故问题解决的关键主要在于寻求集合中的元素,进而判断其多少.Ⅱ.讲授新课[师]同学们从下面问题的特殊性,去寻找其一般规律.幻灯片(A):我们共同观察下面几组集合(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}(2)A={x|x>3},B={x|3x-6>0}(3)A={正方形},B={四边形}(4)A=∅,B={0}(5)A={直角三角形},B={三角形}(6)A={a,b},B={a,b,c,d,e}[生]通过观察上述集合间具有如下特殊性(1)集合A的元素1,2,3同时是集合B的元素.(2)集合A中所有大于3的元素,也是集合B的元素.(3)集合A中所有正方形都是集合B的元素.(4)A中没有元素,而B中含有一个元素0,自然A中“元素”也是B中元素.(5)所有直角三角形都是三角形,即A中元素都是B中元素.(6)集合A中元素A、B都是集合B中的元素.[师]由上述特殊性可得其一般性,即集合A都是集合B的一部分.从而有下述结论.幻灯片(B):1.子集定义:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A.记作A B(或B A),这时我们也说集合A是集合B的子集.[师]请同学们各自举两个例子,互相交换看法,验证所举例子是否符合定义.[师]当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,则记作A B(或B A).如:A={2,4},B={3,5,7},则A B.[师]依规定,空集∅是任何集合子集.请填空:∅_____A(A为任何集合).[生]∅⊆A [师]由A ={正三角形},B ={等腰三角形},C ={三角形},则从中可以看出什么规律? [生]由题可知应有A ⊆B ,B ⊆C.这是因为正三角形一定是等腰三角形,等腰三角形一定是三角形,那么正三角形也一定是三角形.故A ⊆C.[师]从上可以看到,包含关系具有“传递性”.(1)任何一个集合是它本身的子集[师]如A ={9,11,13},B ={20,30,40},那么有A ⊆A ,B ⊆B.师进一步指出:如果A ⊆B ,并且A ≠B ,则集合A 是集合B 的真子集.这应理解为:若A ⊆B ,且存在b ∈B ,但b ∉A ,称A 是B 的真子集.A 是B 的真子集,记作A B (或B A )真子集关系也具有传递性若A B ,B C ,则A C.那么_______是任何非空集合的真子集.[生]应填∅2.例题解析[例1]写出{a 、b }的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.分析:寻求子集、真子集主要依据是定义.解:依定义:{a ,b }的所有子集是∅、{a }、{b }、{a ,b },其中真子集有∅、{a }、{b }. 注:如果一个集合的元素有n 个,那么这个集合的子集有2n 个,真子集有2n -1个. [例2]解不等式x -3>2,并把结果用集合表示.解:由不等式x -3>2知x >5所以原不等式解集是{x |x >5}[例3](1)说出0,{0}和∅的区别;(2){∅}的含义Ⅲ.课堂练习1.已知A ={x |x <-2或x >3},B ={x |4x +m <0},当A ⊇B 时,求实数m 的取值范围.分析:该题中集合运用描述法给出,集合的元素是无限的,要准确判断两集合间关系.需用数形结合.解:将A 及B 两集合在数轴上表示出来要使A ⊇B ,则B 中的元素必须都是A 中元素即B 中元素必须都位于阴影部分内那么由x <-2或x >3及x <-m 4 知 -m 4<-2即m >8 故实数m 取值范围是m >82.填空:{a } {a },a {a },∅ {a },{a ,b } {a },0 ∅,{0} ∅,1 {1,{2}},{2} {1,{2}},∅ {∅}Ⅳ.课时小结1.能判断存在子集关系的两个集合谁是谁的子集,进一步确定其是否是真子集.2.清楚两个集合包含关系的确定,主要靠其元素与集合关系来说明.Ⅴ.课后作业(一)课本P10习题1.2 1,2补充:1.判断正误(1)空集没有子集()(2)空集是任何一个集合的真子集()(3)任一集合必有两个或两个以上子集()(4)若B⊆A,那么凡不属于集合a的元素,则必不属于B ()分析:关于判断题应确实把握好概念的实质.解:该题的5个命题,只有(4)是正确的,其余全错.对于(1)、(2)来讲,由规定:空集是任何一个集合的子集,且是任一非空集合的真子集.对于(3)来讲,可举反例,空集这一个集合就只有自身一个子集.对于(4)来讲,当x∈B时必有x∈A,则x∉A时也必有x∉B.2.集合A={x|-1<x<3,x∈Z},写出A的真子集.分析:区分子集与真子集的概念.空集是任一非空集合的真子集,一个含有n个元素的子集有2n,真子集有2n-1个.则该题先找该集合元素,后找真子集.解:因-1<x<3,x∈Z,故x=0,1,2即a={x|-1<x<3,x∈Z}={0,1,2}真子集:∅、{1}、{2}、{0}、{0,1}、{0,2}、{1,2},共7个3.(1)下列命题正确的是()A.无限集的真子集是有限集B.任何一个集合必定有两个子集C.自然数集是整数集的真子集D.{1}是质数集的真子集(2)以下五个式子中,错误的个数为()①{1}∈{0,1,2} ②{1,-3}={-3,1} ③{0,1,2}⊆{1,0,2}④∅∈{0,1,2} ⑤∅∈{0}A.5B.2C.3D.4(3)M={x|3<x<4},a=π,则下列关系正确的是()A.a MB.a∉MC.{a}∈MD.{a}M解:(1)该题要在四个选择支中找到符合条件的选择支.必须对概念把握准确,并不是所有有限集都是无限集子集,如{1}不是{x|x=2k,k∈Z}的子集,排除A.由于∅只有一个子集,即它本身,排除B.由于1不是质数,排除D.故选C.(2)该题涉及到的是元素与集合,集合与集合关系.①应是{1}⊆{0,1,2},④应是∅⊆{0,1,2},⑤应是∅⊆{0}故错误的有①④⑤,选C.(3)M={x|3<x<4},a=π因3<a<4,故a是M的一个元素.{a}是{x|3<x<4}的子集,那么{a}M.选D.4.判断如下a与B之间有怎样的包含或相等关系:(1)A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=2m+1,m∈Z}(2)A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z}解:(1)因A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=2m+1,m∈Z},故A、B都是由奇数构成的,即A=B.(2)因A ={x |x =2m ,m ∈Z },B ={x |x =4n ,n ∈Z },又 x =4n =2·2n在x =2m 中,m 可以取奇数,也可以取偶数;而在x =4n 中,2n 只能是偶数.故集合A 、B 的元素都是偶数.但B 中元素是由A 中部分元素构成,则有B A .评述:此题是集合中较抽象题目.注意其元素的合理寻求.5.已知集合P ={x |x 2+x -6=0},Q ={x |ax +1=0}满足Q P ,求a 所取的一切值. 解:因P ={x |x 2+x -6=0}={2,-3}当a =0时,Q={x |ax +1=0}=∅,Q P 成立.又当a ≠0时,Q ={x |ax +1=0}={-1a }, 要Q P 成立,则有-1a =2或-1a =-3,a =-12 或a =13. 综上所述,a =0或a =-12 或a =13评述:这类题目给的条件中含有字母,一般需分类讨论.本题易漏掉a =0,ax +1=0无解,即Q 为空集情况.而当Q =∅时,满足Q P .6.已知集合A ={x ∈R |x 2-3x +4=0},B ={x ∈R |(x +1)(x 2+3x -4=0},要使A P ⊆B ,求满足条件的集合P .解:由题A ={x ∈R |x 2-3x +4=0}=∅B ={x ∈R |(x +1)(x 2+3x -4)=0}={-1,1,-4}由A P ⊆B 知集合P 非空,且其元素全属于B ,即有满足条件的集合P 为:{1}或{-1}或{-4}或{-1,1}或{-1,-4}或{1,-4}或{-1,1,-4}评述:要解决该题,必须确定满足条件的集合P 的元素.而做到这点,必须化简A 、B ,充分把握子集、真子集的概念,准确化简集合是解决问题的首要条件.7.已知A ⊆B ,A ⊆C ,B ={0,1,2,3,4},C ={0,2,4,8},则满足上述条件的集合A 共有多少个?解:因A ⊆B ,A ⊆C ,B ={0,1,2,3,4},C ={0,2,4,8},由此,满足A ⊆B ,有∅,{0},{1},{2},{3},{4},{0,1},{0,2},{2,3},{2,4},{0,3},{0,4},{1,2},{1,3},{1,4},{3,4},{0,2,4},{0,1,2},{0,1,3},{0,1,4},{1,2,3},{1,2,4},{2,3,4},{0,3,4},{0,1,2,3},{1,2,3,4},{0,1,3,4},{0,2,3},{1,3,4},{0,1,2,4},{0,2,3,4},{0,1,2,3,4},共25=32个.又满足A ⊆C 的集合A 有∅,{0},{2}{4},{8},{0,2},{0,4},{0,8}{2,4},{2,8},{4,8},{0,2,4},{0,2,8},{0,4,8},{2,4,8},{0,2,4,8},共24=8×2=16个.其中同时满足A ⊆B ,A ⊆C 的有8个∅,{0},{2},{4},{0,2},{0,4},{2,4},{0,2,4},实际上到此就可看出,上述解法太繁.由此得到解题途径.有如下思路:题目只要A 的个数,而未让说明A 的具体元素,故可将问题等价转化为B 、C 的公共元素组成集合的子集数是多少.显然公共元素有0、2、4,组成集合的子集有23=8 (个)8.设A ={0,1},B ={x |x ⊆A },则A 与B 应具有何种关系?解:因A ={0,1},B ={x |x ⊆A }故x 为∅,{0},{1},{0,1},即{0,1}是B 中一元素.故A ∈B.评注:注意该题的特殊性,一集合是另一集合的元素.9.集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},(1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围. (2)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集个数.(3)当x ∈R 时,没有元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立,求实数m 的取值范围.解:(1)当m +1>2m -1即m <2时,B =∅满足B ⊆A .当m +1≤2m -1即m ≥2时,要使B ≤A 成立,需⎩⎨⎧m +1≥-22m -1≤5,可得2≤m ≤3 综上m ≤3时有B ⊆A(2)当x ∈Z 时,A ={-2,-1,0,1,2,3,4,5}所以,A 的非空真子集个数为:28-2=254(3)∵x ∈R ,且A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},又没有元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立.则①若B =∅即m +1>2m -1,得m <2时满足条件.②若B =∅,则要满足条件有:⎩⎨⎧m +1≤2m -1m +1>5 或⎩⎨⎧m +1≤2m -12m -1<2解之m >4 综上有m <2或m >4评述:此问题解决:(1)不应忽略∅;(2)找A 中的元素;(3)分类讨论思想的运用.(二)1.预习内容:课本P 92.预习提纲:(1)求一个集合补集应具备的条件.(2)能正确表示一个集合的补集.子集、全集、补集(二)教学目标:使学生了解全集的意义,理解补集的概念;通过概念教学,提高学生逻辑思维能力和分析、解决问题能力;渗透相对的观点.教学重点:补集的概念.教学难点:补集的有关运算.教学过程:Ⅰ.复习回顾1.集合的子集、真子集如何寻求?其个数分别是多少?2.两个集合相等应满足的条件是什么?Ⅱ.讲授新课[师]事物都是相对的,集合中的部分元素与集合之间关系就是部分与整体的关系.请同学们由下面的例子回答问题:幻灯片(A):看下面例子A={班上所有参加足球队同学}B={班上没有参加足球队同学}S={全班同学}那么S、A、B三集合关系如何?[生]集合B就是集合S中除去集合A之后余下来的集合.即为如图阴影部分由此借助上图总结规律如下:幻灯片(B):1.补集一般地,设S是一个集合,A是S的一个子集(即A⊆S),由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中集合A的补集(或余集).记作C S A,即C S A={x|x∈3且x∉a}上图中阴影部分即表示A在S中补集C S A2.全集如果集合S含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集,记作U.[师]解决某些数学问题时,就可以把实数集看作全集U,那么有理数集Q的补集C U Q 就是全体无理数的集合.举例如下:请同学们思考其结果.幻灯片(C):举例,请填充(1)若S={2,3,4},A={4,3},则C S A=____________.(2)若S={三角形},B={锐角三角形},则C S B=___________.(3)若S={1,2,4,8},A=∅,则C S A=_______.(4)若U={1,3,a2+2a+1},A={1,3},C U A={5},则a=_______(5)已知A={0,2,4},C U A={-1,1},C U B={-1,0,2},求B=_______(6)设全集U={2,3,m2+2m-3},a={|m+1|,2},C U A={5},求m.(7)设全集U={1,2,3,4},A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求C U A、m.师生共同完成上述题目,解题的依据是定义例(1)解:C S A={2}评述:主要是比较A及S的区别.例(2)解:C S B={直角三角形或钝角三角形}评述:注意三角形分类.例(3)解:C S A=3评述:空集的定义运用.例(4)解:a2+2a+1=5,a=-1± 5评述:利用集合元素的特征.例(5)解:利用文恩图由A及C U A先求U={-1,0,1,2,4},再求B={1,4}.例(6)解:由题m2+2m-3=5且|m+1|=3解之m=-4或m=2例(7)解:将x=1、2、3、4代入x2-5x+m=0中,m=4或m=6当m=4时,x2-5x+4=0,即A={1,4}又当m=6时,x2-5x+6=0,即A={2,3}故满足题条件:C U A={1,4},m=4;C U B={2,3},m=6.评述:此题解决过程中渗透分类讨论思想.Ⅲ.课堂练习课本P10练习1,2,3,4Ⅳ.课时小结1.能熟练求解一个给定集合的补集.2.注意一些特殊结论在以后解题中的应用.Ⅴ.课后作业(一)课本P10习题1.2 3,43.解:因有一组对边平行的四边形是梯形.故S集合是由梯形、平行四边形构成,而A ={x|x是平行四边形},那么C S A={x|x是梯形}.补充:1.判断下列说法是否正确,并在题后括号内填“”或“”:(1)若S={1,2,3},A={2,1},则C S A={2,3} ()(2)若S={三角形},A={直角三角形},则C S A={锐角或钝角三角形} ()(3)若U={四边形},A={梯形},则C U A={平行四边形} ()(4)若U={1,2,3},A=∅,则C U A=A ()(5)若U={1,2,3},A=5,则C U A=∅()(6)若U={1,2,3},A={2,3},则C U A={1} ()(7)若U是全集且A⊆B,则C U A⊆C U B ()解:紧扣定义,利用性质求解相关题目.(2)(5)(6)正确,其余错误.在(1)中,因S={1,2,3},A={2,1},则C S A={3}.(2)若S={三角形},则由A={直角三角形}得C S A={锐角或钝角三角形}.(3)由梯形及平行四边形构成的图形集合不一定是四边形的全部.如既不是梯形,也不是平行四边形.(4)因U={1,2,3},A=∅,故C U A=U.(5)U={1,2,3},A=5,则C U A=∅.(6)U={1,2,3},A={2,3},则C U A={1}.(7)若U是全集且A=B,则C U A⊇C U B.评述:上述题目涉及补集较多,而补集问题解决前提必须考虑全集,故一是先看全集U,二是由A找其补集,应有A∪(C U A)=U.2.填空题(1)A={x∈R|x≥3},U=R,C U A=_____________________.(2)A={x∈R|x>3},U=R,C U A=_____________________.(3)已知U中有6个元素,C U A=∅,那么A中有_______个元素.(4)U=R,A={x|a≤x≤b},C U A={x|x>9或x<3=,则a=_______,b=_________ 解:由全集、补集意义解答如下:(1)由U=R及A={x|x≥3},知C U A={x|x<3=(可利用数形结合).对于(2),由U=R 及A={x|x>3},知C U A={x|x≤3},注意“=”成立与否.对于(3),全集中共有6个元素,A的补集中没有元素,故集合A中有6个元素.对于(4),全集为R因A={x|a≤x≤B},其补集C U A={x|x>9或x<3},则A=3,B=9.3.已知U={x∈N|x≤10},A={小于10的正奇数},B={小于11的质数},求C U A、C U B. 解:因x∈N,x≤10时,x=0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10A={小于10的正奇数}={1,3,5,7,9},B={小于11的质数}={2,3,5,7},那么C U A={0,2,4,6,8,10},C U B={0,1,4,6,8,9,10}.4.已知A={0,2,4,6},C U A={-1,-3,1,3},C U B={-1,0,2},用列举法写出B. 解:因A={0,2,4,6},C U A={-1,-3,1,3},故U=A∪(C U A)={0,1,2,3,4,6,-3,-1}而C U B={-1,0,2},故B={-3,1,3,4,6}.5.已知全集U={2,3,a2-2a-3},A={2,|a-7|},C U A={5},求a的值.解:由补集的定义及已知有:a2-2a-3=5且|a-7|=3,由a2-2a-3=5有a=4或a=-2,当a=4时,有|a-7|=3,当a=-2时|a-7|=9(舍)所以符合题条件的a=4评述:此题和第4题都用C U A={x|x∈5,且x∉A},有U中元素或者属于A,或者属于C U A.二者必居其一,也说明集合A与其补集相对于全集来说具有互补性,这一点在解题过程中常会遇到,但要针对全集而言.6.定义A-B={x|x∈A,且x∉B},若M={1,2,3,4,5},N={2,4,8},求N-M的表达式.分析:本题目在给出新定义的基础上,应用定义解决问题.要准确把握定义的实质,才能尽快进入状态.解:由题所给定义:N-M={x|x∈N,且x∉M}={8}评述:从所给定义看:类似补集但又区别于补集,A-B与C A B中元素的特征相同,后者要求B⊆A.而前者没有这约束,问题要求学生随时接受新信息,并能应用新信息解决问题.7.已知集合M={x2+x-2=0},N={x|x<a},使M C R N的所有实数a的集合记为A,又知集合B={y|y=-x2-4x-6},试判断A与B的关系.分析:先找M中元素,后求B中元素取值范围.解:因x2+x-2=0的解为-2、1,即M={-2,1},N={x|x<a},故C R N={x|x≥a},使M C R N的实数a的集合A={a|a≤-2},又y =-x 2-4x -6=-(x +2)2-2≤-2那么B ={y |y ≤-2},故A =B8.已知I =R ,集合A ={x |x 2-3x +2≤0},集合B 与C R A 的所有元素组成全集R ,集合B 与C R A 的元素公共部分组成集合{x |0<x <1或2<x <3},求集合B .解:因a ={x |x 2-3x +2≤0}={x |1≤x ≤2},所以C R A ={x |x <1或x >2} B 与C R A 的所有元素组成全集R,则A ⊆B .B 与C R A 的公共元素构成{x |0<x <1或2<x <3},则{x |0<x <1或2<x <3}⊆B在数轴上表示集合B 为A 及{x |0<x <1或2<x <3}的元素组成,即B ={x |0<x <3}.评述:研究数集的相互关系时,可将题设通过数轴示意,借助直观性探究,既易于理解.又能提高解题速度.上面提到的所有元素与公共元素是后面将要研究的交集、并集,就是B ∪C R A =R B A ⊆⇒,B ∩C R A ={x |0<x <1或2<x <3}.9.设U ={(x ,y )|x ,y ∈R },A ={(x ,y )|y -3x -2=1},B ={(x ,y )|y =x +1},求C U A 与B 的公共元素.解:a ={(x ,y )|y =x +1,x ≠2},它表示直线y =x +1去掉(2,3)的全体,从而C U A ={(2,3)},而B ={(x ,y )|y =x +1}表示直线y =x +1上的全体点的集合.如图所示,C U A与B 的公共元素就是(2,3).评述:关于点集问题通常将其转化为直角坐标平面上的图形的问题来加以研究可以得到直观形象,简捷明了的效果.(二)1.预习内容:课本P 10~P 112.预习提纲:(1)交集与并集的含义是什么?能否说明?(2)求两个集合交集或并集时如何借助图形.。
2019-2020年高中数学 1.2 子集、全集、补集(2)教案苏教版必修1教学目标:1.使学生进一步理解集合及子集的意义,了解全集、补集的概念;2.能在给定的全集及其一个子集的基础上,求该子集的补集;3.培养学生利用数学知识将日常问题数学化,培养学生观察、分析、归纳等能力.教学重点:补集的含义及求法.教学重点:补集性质的理解.教学过程:一、问题情境1.情境.(1)复习子集的概念;(2)说出集合{1,2,3}的所有子集.2.问题.相对于集合{1,2,3}而言,集合{1}与集合{2,3}有何关系呢?二、学生活动1.分析、归纳出全集与补集的概念;2.列举生活中全集与补集的实例.三、数学建构1.补集的概念:设AS,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S的子集A的补集,记为A(读作“A在S中的补集”),即A={ x|x∈S,且xA },A可用右图表示.2.全集的含义:如果集合S集通常记作U.3.常用数集的记法:自然数集N,正整数集N*R.则无理数集可表示为Q.四、数学运用1.例题.例1 已知全集S =Z ,集合A ={x |x =2k ,k ∈Z},B ={ x |x =2k +1,k ∈Z},分别写出集合A ,B 的补集∁S A 和∁S B .例2 不等式组⎩⎨⎧2x -1>13x -6≤0的解集为A ,S =R ,试求A 及A ,并把它们表示在数轴上. 例3 已知全集S ={1,2,3,4,5},A ={ x ∈S |x 2-5qx +4=0}.(1)若A =S ,求q 的取值范围;(2)若A 中有四个元素,求A 和q 的值;(3)若A 中仅有两个元素,求A 和q 的值.2.练习:(1)A 在S 中的补集等于什么?即(A )= .(2)若S =Z ,A ={ x |x =2k ,k ∈Z},B ={ x |x =2k +1,k ∈Z},则A = ,B = .(3)= ,S = .五、回顾小结1.全集与补集的概念;2.任一集合对于全集而言,其任意子集与其补集一一对应.六、作业教材第10页练习3,4.2019-2020年高中数学 1.2《从普查到抽样》教案 北师大版必修3一、 教学目标1.了解普查的意义.2.结合具体的实际问题情境,理解随机抽样的必要性和重要性.二、 设计思路与教学建议首先,教科书从我国第五次人口普查展开讨论,并通过对人口普查的了解,说明普查的工作量大,要耗费大量的时间和资金.从某种意义来说,人口普查虽然规模大,还是可以实现的,但有时候,即使有时间、精力和财力也难以完成普查.因此,教科书通过几个现实生活中的例子来说明这一点,进而让学生体会到抽样的必要性.更进一步,教科书通过学生的思考与交流,总结出抽样调查的优点,让学生了解样本和总体的概念.【问题提出】 P7通过我国第五次人口普查的有关数据,让学生体会到统计对政府决策的重要作用――统计数据可以提供大量的信息,为国家的宏观决策提供有关的支持.教科书通过对人口普查的有关新闻报道,让学生体会人口普查的规模是何等的宏大与艰辛.教科书提出了三个有代表性的问题.第一个问题主要是针对人口普查的作用,人口普查可以了解一个国家人口全面情况,比如,人口总数、男女性别比、受教育状况、增长趋势等.人口普查是对国家的政府决策实行情况的一个检验,比如,国家计划生育政策,经济发展战略,国家“普及九年义务教育”政策,人民群众的生活水平等.第二个问题是针对普查本身存在的问题提出的,以加深学生对于普查的理解.学生可能有一个误解,普查就是100%的准确,其实不然,即使是最周全的调查方案,在实际执行时都会产生一个误差.教科书通过这个问题,目的是让学生理解在人口普查中出现漏登是正常情况,调查方案的设计是尽可能让这个误差降低到最小.同时,也要让学生理解人口普查的工作,即使出现漏登现象,人口普查的数据对国家的宏观决策依然具有重要的作用.第三个问题是针对人口普查工作的艰辛而提出的,让学生体会人口普查数据得来不易,要尊重人口普查人员的劳动,对人口普查工作要大力支持.如果有条件,教学时教师可以利用多媒体动态地展示我国第五次人口普查的有关信息,教师也可以借助当时电视、广播等媒体的有关报道,让学生更加直观、形象地了解我国人口普查的历史.(本书在备用课程资源中有这方面的内容,教师备课时可以参考)【阅读材料】 P8“阅读材料”是课堂阅读,目的是让学生了解普查工作的特点和重要性,以及我国目前主要的一些普查工作.进而,总结出普查的主要不足之处,这是从一个方面说明了抽样调查的必要性.【例1和其后的“思考交流”】 P8~9紧接着,教科书通过例1和“思考交流”的两个问题,让学生了解普查有时候难以实现.这主要有两个方面的原因,其一,被调查对象的量大;其二,普查对被调查对象本身具有一定的破坏性.这从另一个方面说明了抽样调查的必要性.然后,教科书通过抽象概括总结出抽样调查的两个主要优点.【例2和其后的“思考交流”】 P9~10主要是讨论在抽样调查时,什么样的样本才具有代表性.在抽样时,如果抽样不当,那么调查的结果可能会出现与实际情况不符,甚至是错误的结果,导致对决策的误导.在抽样调查时,一定要保证随机性原则,尽可能地避免人为因素的干扰;并且要保证每个个体以一定的概率被抽取到;同时,还要注意到要尽可能地控制抽样调查中的误差.对于“思考交流”,在教学时,教师要引导学生先独立思考,然后再进行交流,讨论一定要充分.对于样本的代表性问题,教师要求学生用具体的实例来说明,不要抽象地来讨论这个问题,要让学生体会到在一个具体的问题中,什么样的样本才具有代表性,如何避免人为的因素.【练习】 P10练习中的第3题是有关家庭收入问题,是一个社会敏感问题,可能有些被调查对象不愿意被调查,所以在设计调查问卷时要考虑到这一点.一个最简单而且有效的解决方法,就是在问卷上不要求写工作单位和姓名之类的信息.【习题1―2】 P101.目的是让学生回顾与总结课堂的学习内容,同时也是对通常生活中所说的药品疗效的一个反思.通常情况下,如果是发放问卷进行调查,那么收回来的问卷不具有代表性,原因是愿意交回问卷的人,通常是对这种药品感兴趣,或这种药品对他确实有效,否则他是不愿意交回问卷的.因此,在设计抽样调查时一定要注意这个问题,这也是人为因素造成的.科学合理的检测一个药品的疗效,通常是对一些临床的病人(要符合抽样的随机性原则)进行跟踪调查,有的还应该用安慰剂做对比试验,只有在考察各种因素后,得到的数据才比较可靠.2.这是一个开放性问题,目的是让学生进一步体会什么样的样本才具有代表性.题中所提到的某同学的调查情况,只能代表他们班级的家庭收入情况,不能代表我国国民收入情况.这是一项复杂的调查,但本题的目的不是要求学生设计出一个非常完善的调查方案,而是让学生体会,在这样的社会调查中应当关注到各个方面的因素.教学时,教师不要求学生有一个统一的答案,但要求学生进行讨论,并主要考虑到这三个方面的问题:东部与西部、城市与农村,发达地区与欠发达地区不同的工作岗位.3.目的是培养学生查阅资料的能力,进一步了解我国人口普查的历史,体会人口普查对国家宏观决策的作用.有条件的学校可组织学生进行分工合作,查书面资料(报刊、杂志、书籍等),查网上资料,然后进行汇总与交流.如果学生有困难,教师可以提供一些资料让学生进行阅读.三、备用课程资源中国历代人口与人口普查xx-10-23《光明日报》记者白英据有关资料记载,我国是世界上最早统计人口的国家之一.但由于历代政府调查人口都是为了征税、抽丁,因而不重视保存统计资料,直到1949年以后,我国才开展了现代含义的科学的人口普查.历史上的户籍与人口据文献记载,公元前22世纪,大禹曾经“平水土,分九州,数万民”.所谓“数万民”就是统计人口.当时统计的数字约1 355万;进入封建社会以后,人口数字统计更加完整.汉朝有“算赋法”;隋朝有“输籍法”;唐代有“户籍法”;宋朝采用“三保法”;元世祖忽必烈于至元八年颁布《户口条画》,将强制为奴的人口按籍追出,编为国家民户,使人口不断增加,元顺帝初年,全国人口达到8 000万左右.明朝有“户贴制度”,现存明初洪武年间的户口统计,其总数均已达到1 000余万户,近6 000万人口.具有近代意义的人口普查只有两次.第一次是在1909年清朝政府为了应付资产阶级民主革命,筹备立宪事宜,下令开展全国人口普查,当时推算我国人口约3.7亿.第二次是国民党内政部举行的人口普查.当时由于军阀混战,只调查了13个省份的人口,1931年发表的全国为47 480万人口的数字,是后来估算出来的.新中国三次人口普查为查清人口状况,新中国成立后先后于1953年、1964年和1982年进行过三次全国人口普查.三次人口普查的时间都确定为7月1日0时.前两次人口普查,是在我国计算技术比较落后的条件下进行的,1953年的人口普查全国人口总数为58 260万余人,100岁以上的有3 384人,最高年龄为155岁.1964年的人口普查增加了本人成份、文化程度和职业三项.全国人口为69 122万人.其中大学文化程度的287万人,高中文化程度的912万人;初中文化程度的3 235万人,小学文化程度的19 582万人.1982年的第三次全国人口普查,调查项目共19项,增加了常住人口的户口登记状况,在业人口的行业、职业和不在业人口状况,婚姻状况以及生育子女总数、存活子女总数和生育胎次等,并首次使用电子计算机处理大量数据.截至1982年6月30日24时,全国人口为100 391万人.随着新中国成立,人口的死亡率大幅下降,人口的生育率维持在高水平,1949年~1958年出现“第一次生育高峰”,人口净增加近1.2亿.1962年~1970年,9年净增人口1.57亿,1971年~1980年,全国总人口由8.52亿增加到1980年的9.87亿,净增人口1.35亿,实行计划生育政策已迫在眉睫.同国际接轨的第四次普查1990年我国进行了第四次人口普查,这次普查与联合国关于1990年人口普查的建议相一致.从普查到抽样xx-09-30 09:04:42________________________________________与第三次全国人口普查相比,这次人口普查的登记项目增加了“1985年7月1日常住地状况”和“迁来本地的原因”两项,旨在查清我国人口迁移的流向和原因.同时增加了死亡人口的民族、文化程度、死亡时的婚姻状况和死者生前从事的主要职业等.到1990年7月1日,全国总人口113 051万人,9年净增人口1.27亿.1982年~1990年我国人口的文化素质发生了明显变化,1990年具有大专文化程度的人从1982年的604万人上升为1 576万人,其增长率为160%;高中文化程度者的增长率为9%;初中文化程度增长率为48%;小学文化程度增长率为18%.文盲半文盲人口占总人口的5.88%.据第四次全国人口普查数据显示,1985年~1990年的5年间,中国人口迁移总量达3 413万人,年均迁移率约为0.615%,其迁移规模在不同地区之间极不平衡.在迁入人口中,迁入城市的有2 088.4万,迁入镇的有679.5万,迁入农村的有616.1万.大规模的农村人口向城市迁移,是经济发展的必然规律.第五次人口普查即将开始第五次人口普查的对象是具有中华人民共和国国籍,并在中华人民共和国境内常住的人,包括原住本乡、镇、街道,普查时在国外工作或者学习,暂无常住户口的人.为了彻底查清我国人口总数,确保普查数据质量,防止漏报瞒报发生,《关于在xx年第五次人口普查中认真做好普查登记工作防止漏报瞒报的通知》规定:“对于过去因超计划生育等原因未落户的孩子,要按照国家法律和有关规定,准许他们进行人口普查登记和常住户口登记;对因超计划生育,已经征收过计划外生育费的干部和群众(包括异地征收的),不论过去是否如实上报,只要这次人口普查如实登记,均不得再次向其征收计划外生育费.”有关部门认为,此次人口普查对超生人群的作法,绝不意味着计划生育政策松动,我国人口形势并不乐观.。
1.2 子集全集补集一、教学目标1、了解集合之间的包含关系的含义;2、理解子集、真子集的概念;3、了解全集的意义,理解补集的概念;4、了解空集的含义。
二、教学重点子集与空集的概念;全集与补集的概念;用Venn图表达集合间的关系。
三、教学难点弄清元素与集合、集合与集合之间的关系。
四、教学过程1、情境设置:复习元素与集合的关系。
观察下列各组集合,A与B之间具有怎样的关系?如何用语言来表述这种关系?(1)A={-1,1},B={-1,0,1,2};(2)A=N,B=R;(3)A={x|x为丹阳人},B={x|x为中国人};(4)A={x|x>3},B={x|3x-6>0};(5)A={正方形},B={四边形}。
2、探索研究:(一)子集的概念:。
符号表示:。
图形表示:(二)集合与集合之间的“相等”关系;(书中思考题)(三)空集的概念及性质(四)真子集的概念练习:下列表示是否正确:(1)a⊆{a};(2){a}∈{a,b};(3){a,b}⊆{b,a};(4){-1,1}{-1,0,1};(5) Φ{-1,1}。
小结:属于与包含于的区别。
3、例题讲解例1:写出集合{a ,b}的所有的子集,并指出其中哪些是它的真子集。
结合练习1思考:一个集合A 有n 个元素,则它有多少个子集?多少个真子集? 例2:A={x 2+x-4,3x 2+3x-4,-2},B={-2,2},若B ⊆A ,求x 。
*例3:(1)、设A={x |2<x<3},B={x |x<a},若A ⊆B ,则a 的取值范围为 。
(2)、已知集合P ={x |x 2+x -6=0},Q ={x |ax +1=0}满足Q P ,求a 所取的一切值组成的集合。
例4:下列各组的三个集合中,哪两个集合之间具有包含关系?(1)S={-2,-1,1,2},A={-1,1},B={-2,2};(2)S=R ,A={x|x≤0,x ∈R},B= {x|x>0,x ∈R};(3)S={x|x 为地球人},A={x|x 为中国人},B={x|x 为外国人}。
},n a 的的个数是2n ,所有真子集的个数是21n -,集数为22n - SA ,读作集”即{|S A x x =显然,S A S ⊆。
S A 可用阴影部分表示。
全集:如果集合S 包含我们要研究的各个集合,这时S 可以看作一个全集。
全集通常用字母U 表示 U A U ⊆则)对于不同的全集,同一集合二.典例讲析例1.请填充(1)若S={2,3,4},A={4,3},则S A=____________.(2)若S={三角形},B={锐角三角形},则S B=___________.(3)若S={1,2,4,8},A =∅,则S A=_______.(4)若U={1,3,a2+2a+1},A={1,3},U A={5},则a=_______(5)已知A={0,2,4},U A ={-1,1},U B={-1,0,2},求B=_______(6)设全集U={2,3,m2+2m-3},a={|m+1|,2},U A={5},求m.(7)设全集U={1,2,3,4}A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求U A、m.(1)评述:主要是比较A及S的区别.(2)评述:注意三角形分类.(3)评述:空集的定义运用.(4) 评述:利用集合元素的特征.(7)解:将x=1、2、3、4代入x2-5x+m=0中,m=4或m=6当m=4时,x2-5x+4=0,即A={1,4}又当m=6时,x2-5x+6=0,即A={2,3}故满足题条件:U A={1,4},m=4;U B={2,3},m=6.评述:此题解决过程中渗透分类讨论思想.2.不等式组210360xx->⎧⎨-≤⎩的解集为A,U R=,试求A和UA,并把他们分别表示在数轴上。
解:见课本P9例3⑴解:S A={2}⑵解:S B={直角三角形或钝角三角形}⑶解:S A=3:⑷解:a2+2a+1=5,a=-1±5⑸解:利用文恩图由A及U A先求U={-1,0,1,2,4},再求B={1,4}(6)解:由题m2+2m-3=5且|m+1|=3解之m=-4或m=2Ⅲ.巩固练习 1.已知S={a,b},A⊆S,则A与C S A的所有组对个数为2. 已知全集U={x|-1<x<9},A={x|1<x<a},若A≠∅,则a的取值范围是.3.已知U=﹛(x,y)︱x∈﹛1,2﹜,y∈﹛1,2﹜﹜,A=﹛(x,y)︱x-y=0﹜,则UA=.4.设全集U=﹛1,2,3,4,5﹜,A=﹛2,5﹜,UA的真子集的个数是.5. 已知A={0,2,4},U A={-1,1},U B={-1,0,2},求B=Ⅳ.归纳总结本节课方主要内容:1.全集、补集的概念,思考:()U UA=?Ⅴ.布置作业P10 3, 4. 5.Ⅵ.板书设计Ⅶ.教后反思。
1.2 子集、全集、补集(1)教学目标:1.使学生进一步理解集合的含义,了解集合之间的包含关系,理解掌握子集的概念;2.理解子集、真子集的概念和意义;3.了解两个集合之间的相等关系,能准确地判定两个集合之间的包含关系.教学重点:子集含义及表示方法;教学难点:子集关系的判定.教学过程:一、问题情境1.情境.将下列用描述法表示的集合改为用列举法表示:A={x|x2≤0},B={ x|x=(-1)n+(-1)n+1,n∈Z};C={ x|x2-x-2=0},D={ x|-1≤x≤2,x∈Z}2.问题.集合A与B有什么关系?集合C与D有什么关系?二、学生活动1.列举出与C与D之间具有相类似关系的两个集合;2.总结出子集的定义;3.分析、概括两集合相等和真包含的关系的判定.三、数学建构1.子集的含义:一般地,如果集合A的任一个元素都是集合B的元素,(即若a∈A则a∈B),则称集合A为集合B的子集,记为A⊆B或B⊇A.读作集合A包含于集合B或集合B包含集合A.用数学符号表示为:若a∈A都有a∈B,则有A⊆B或B⊇A.(1)注意子集的符号与元素与集合之间的关系符号的区别:元素与集合的关系及符号表示:属于∈,不属于∉;集合与集合的关系及符号表示:包含于⊆. (2)注意关于子集的一个规定:规定空集∅是任何集合的子集.理解规定的合理性.(3)思考:A ⊆B 和B ⊆A 能否同时成立?(4)集合A 与A 之间是否有子集关系?2.真子集的定义:(1)A ⊆B 包含两层含义:即A =B 或A 是B 的真子集.(2)真子集的wenn 图表示(3)A =B 的判定(4)A 是B 的真子集的判定四、数学运用例1 (1)写出集合{a ,b }的所有子集;(2)写出集合{1,2,3}的所有子集;{1,3}⊂≠{1,2,3},{3}⊂≠{1,2,3},小结:对于一个有限集而言,写出它的子集时,每一个元素都有且只有两种可能:取到或没取到.故当集合的元素为n 个时,子集的个数为2n.例2 写出N ,Z ,Q ,R 的包含关系,并用Venn 图表示.例3 设集合A ={-1,1},集合B ={x |x 2-2ax +b =0},若B ≠∅,B ⊆A ,求a ,b 的值.小结:集合中的分类讨论.练习:1.用适当的符号填空. (1)a _{a };(2)d _{a ,b ,c }; (3){a }_{a ,b ,c };(4){a ,b }_{b ,a }; (5){3,5}_{1,3,5,7};(6){2,4,6,8}_{2,8}; (7)∅_{1,2,3}, (8){x |-1<x <4}__{x |x -5<0} 2.写出满足条件{a }⊆M Ü{a ,b ,c ,d }的集合M .3.已知集合P = {x | x 2+x -6=0},集合Q = {x | ax +1=0},满足Q ÜP ,求a 所取元素与集合是个体与群体的关系,群体是由个体组成;子集是小集体与大集体的关系.的一切值.4.已知集合A={x|x=k+12,k∈Z},集合B={x|x=2k+1,k∈Z},集合C={x|x=12k+,k∈Z},试判断集合A、B、C的关系.五、回顾小结1.子集、真子集及对概念的理解;2.会用Venn图示及数轴来解决集合问题.六、作业教材P10习题1,2,5.。
1.2 子集、全集、补集(二)教学目标:使学生了解全集的意义,理解补集的概念;通过概念教学,提高学生逻辑思维能力和分析、解决问题能力;渗透相对的观点。
教学重点:补集的概念。
教学难点:补集的有关运算。
教学过程:Ⅰ.复习回顾1.集合的子集、真子集如何寻求?其个数分别是多少?2.两个集合相等应满足的条件是什么?Ⅱ.讲授新课[师]事物都是相对的,集合中的部分元素与集合之间关系就是部分与整体的关系。
请同学们由下面的例子回答问题:幻灯片(A):看下面例子A={班上所有参加足球队同学};B={班上没有参加足球队同学};S={全班同学}。
那么S、A、B三集合关系如何?[生]集合B就是集合S中除去集合A之后余下来的集合,即为如图阴影部分。
由此借助上图总结规律如下:幻灯片(B):1.补集一般地,设S是一个集合,A是S的一个子集(即A S),由S中所有不属于A的元素组成的集合,叫做S中集合A的补集(或余集)。
记作C S A,即C S A={x|x∈S且x∉A}。
上图中阴影部分即表示A在S中补集C S A。
2.全集如果集合S含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集,记作U。
[师]解决某些数学问题时,就可以把实数集看作全集U,那么有理数集Q 的补集C U Q就是全体无理数的集合。
举例如下:请同学们思考其结果。
幻灯片(C):举例,请填充(1)若S={2,3,4},A={4,3},则C S A=____________。
(2)若S={三角形},B={锐角三角形},则C S B=___________。
(3)若S={1,2,4,8},A=∅,则C S A=_______。
(4)若U={1,3,a2+2a+1},A={1,3},C U A={5},则a=_______。
(5)已知A={0,2,4},C U A={-1,1},C U B={-1,0,2},求B=_______。
(6)设全集U={2,3,m2+2m-3},a={|m+1|,2},C U A={5},求m。
江苏省潼阳中学高中数学 1.2 子集、全集、补集(2)教案 苏教版
必修1
教学目标:
1.使学生进一步理解集合及子集的意义,了解全集、补集的概念;
2.能在给定的全集及其一个子集的基础上,求该子集的补集;
3.培养学生利用数学知识将日常问题数学化,培养学生观察、分析、归纳等能力. 教学重点:
补集的含义及求法.
教学重点:
补集性质的理解.
教学过程:
一、问题情境
1. 情境.
(1)复习子集的概念;
(2)说出集合{1,2,3}的所有子集.
2.问题.
相对于集合{1,2,3}而言,集合{1}与集合{2,3}有何关系呢?
二、学生活动
1.分析、归纳出全集与补集的概念;
2.列举生活中全集与补集的实例.
三、数学建构
1.补集的概念:设A ⊆S ,由S 中不属于A 的所有元素组成的集合称为S 的子集A 的补集,记为S ðA (读作“A 在S 中的补集”),即S ðA ={ x |x ∈S ,且x ∉A },S ðA 可用右图表示.
2.全集的含义:如果集合S 包含我们研究的各个集合,这时S 可以看作一个全集,全集通常记作U .
3.常用数集的记法:自然数集N ,正整数集N*,整数集Z ,有理数集Q ,实数集R .则无理数集可表示为R ðQ .
例2不等式组的 解集为A ,、U =R ,试求A 及U u 饀A ,并把它们表示在数轴上.
2.练习:
(1)S ðA 在S 中的补集等于什么?即S ð(S ðA )= .
(2)若S =Z ,A ={ x |x =2k , k ∈Z},B ={ x |x =2k +1,k ∈Z},则S ðA = ,S ðB = .
(3)S ð = ,S ðS = .
五、回顾小结
1.全集与补集的概念;
2.任一集合对于全集而言,其任意子集与其补集一一对应.
六、作业
教材第10页习题2,5.
中国书法艺术说课教案
今天我要说课的题目是中国书法艺术,下面我将从教材分析、教学方法、教学过程、课堂评价四个方面对这堂课进行设计。
一、教材分析:
本节课讲的是中国书法艺术主要是为了提高学生对书法基础知识的掌握,让学生开始对书法的入门学习有一定了解。
书法作为中国特有的一门线条艺术,在书写中与笔、墨、纸、砚相得益彰,是中国人民勤劳智慧的结晶,是举世公认的艺术奇葩。
早在5000年以前的甲骨文就初露端倪,书法从文字产生到形成文字的书写体系,几经变革创造了多种体式的书写艺术。
1、教学目标:
使学生了解书法的发展史概况和特点及书法的总体情况,通过分析代表作品,获得如何欣赏书法作品的知识,并能作简单的书法练习。
2、教学重点与难点:
(一)教学重点
了解中国书法的基础知识,掌握其基本特点,进行大量的书法练习。
(二)教学难点:
如何感受、认识书法作品中的线条美、结构美、气韵美。
3、教具准备:
粉笔,钢笔,书写纸等。
4、课时:一课时
二、教学方法:
要让学生在教学过程中有所收获,并达到一定的教学目标,在本节课的教学中,我将采用欣赏法、讲授法、练习法来设计本节课。
(1)欣赏法:通过幻灯片让学生欣赏大量优秀的书法作品,使学生对书法产生浓厚的兴趣。
(2)讲授法:讲解书法文字的发展简史,和形式特征,让学生对书法作进一步的了解和认识,通过对书法理论的了解,更深刻的认识书法,从而为以后的书法练习作重要铺垫!
(3)练习法:为了使学生充分了解、认识书法名家名作的书法功底和技巧,请学生进行局部临摹练习。
三、教学过程:
(一)组织教学
让学生准备好上课用的工具,如钢笔,书与纸等;做好上课准备,以便在以下的教学过程中有一个良好的学习气氛。
(二)引入新课,
通过对上节课所学知识的总结,让学生认识到学习书法的意义和重要性!
(三)讲授新课
1、在讲授新课之前,通过大量幻灯片让学生欣赏一些优秀的书法作品,使学生对书法产生浓厚的兴趣。
2、讲解书法文字的发展简史和形式特征,让学生对书法作品进一步的了解和认识通过对书法理论的了解,更深刻的认识书法,从而为以后的书法练习作重要铺垫!
A书法文字发展简史:
①古文字系统
甲古文——钟鼎文——篆书
早在5000年以前我们中华民族的祖先就在龟甲、兽骨上刻出了许多用于记载占卜、天文历法、医术的原始文字“甲骨文”;到了夏商周时期,由于生产力的发展,人们掌握了金属的治炼技术,便在金属器皿上铸上当时的一些天文,历法等情况,这就是“钟鼎文”(又名金文);秦统一全国以后为了方便政治、经济、文化的交流,便将各国纷杂的文字统一为“秦篆”,为了有别于以前的大篆又称小篆。
(请学生讨论这几种字体的特点?)古文字是一种以象形为主的字体。
②今文字系统
隶书——草书——行书——楷书
到了秦末、汉初这一时期,各地交流日见繁多而小篆书写较慢,不能满足需要,隶书便在这种情况下产生了,隶书另一层意思是平民使用,同时还出现了一种草写的章草(独草),这时笔墨纸都已出现,对书法的独立创作起到了积极的推动作用。
狂草在魏晋出现,唐朝的张旭、怀素将它推向顶峰;行书出
现于晋,是一种介于楷、行之间的字体;楷书也是魏晋出现,唐朝达到顶峰,著名的书法家有欧阳询、颜真卿、柳公权。
(请学生谈一下对今文字是怎样理解的?),教师进行归纳:它们的共同特点是已经摆脱了象形走向抽象化。
B主要书体的形式特征
①古文字:甲骨文,由于它处于文明的萌芽时期,故字形错落有致辞,纯古可爱,目前发现的总共有3000多字,可认识的约1800字。
金文,处在文明的发展初期,线条朴实质感饱满而丰腴,因它多附在金属器皿上,所以保存完整。
石鼓文是战国时期秦的文字,记载的是君王外出狩猎和祈祷丰年,秦篆是一种严谨刻板的纯实用性的字体,艺术价值很小。
②今文字:隶书是在秦篆严谨的压抑下出现的一种潇洒开放型的新字体,课本图例《张迁碑》结构方正,四周平稳,刚劲沉着,是汉碑方笔的典范,章草是在隶书基础上更艺术化,实用化的字体,索靖《急就章》便是这种字体的代表作,字字独立,高古凝重,楷书有两大部分构成:魏碑、唐楷魏碑是北魏时期优秀书法作品的统称。
《郑文公碑》和《始平公造像》是这一时期的代表,前者气势纵横,雄浑深厚,劲健绝逸是圆笔的典型;唐楷中的《醴泉铭》法度森严、遒劲雄强,浑穆古拙、浑厚刚健,《神策军碑》精练苍劲、风神整峻、法度谨严,以上三种书体分别代表了唐楷三个时期的不同特点。
《兰亭序》和《洛神赋》作者分别是晋代王羲之、王献之父子是中国书法史上的两座高峰,前者气骨雄骏、风神跌宕、秀逸萧散的境界,后者在技法上达到了由拙到巧、笔墨洗练、丝丝入扣的微妙的境界。
他们都是不拘泥于传统的章法和技能,对后世
学书者产生了深远的影响;明代文征明的书法文雅自如,现代书家沈尹默在继承传统书法方面起到了不可魔灭的作用。
3、欣赏要点:
先找几位同学说一下自己评价书法作品的标准或原则是什么?[或如何来欣赏一幅书法作品?]学生谈完后,对他们的观点进行归纳总结。
然后自己要谈一下自己的观点:书法艺术的欣赏活动,有着不同于其它艺术门类的特征,欣赏书法伤口不可能获得相对直接的印象、辨识与教益,也不可能单纯为了使学生辨识书写的内容,去探讨言词语汇上的优劣。
进而得出:书法主要是通过对抽象的点画线条、结构形态和章法布局等有“情趣意味“的形式,从客观物象各种美的体态,安致这些独有的特性中,使人们在欣赏时得到精神上健康闲静的愉悦和人们意念境界里的美妙享受(结合讲授出示古代书法名作的图片,并与一般的书法作品进行比较,让学生在比较中得出什么是格调节器高雅,什么是粗庸平常)。
书法可以说是无声的音乐,抽象的绘画,线条流动的诗歌。
四、课堂评价:
根据本节课所学的内容结合板书。
让学生体会到祖国书法艺术的博大精深,着重分析学生在书体形式特点和审美欣赏方面表现出的得失。
让学生懂得在欣赏书法时主要是通过对抽像的点画线条、结构形态和章法布局等有“情趣意味“的形式,从客观物象各种美的体态,安致这些独有的特性中,使人们在欣赏时得到精神上健康闲静的愉悦和人们意念境界里的美妙享受。