1.1.2 集合间的基本关系
一、教学目标: 1、知识与技能
(1)理解集合之间包含和相等的含义; (2)能识别给定集合的子集;
(3)能使用Venn图表达集合之间的包含关系。 2、过程与方法
(1)通过复习元素与集合之间的关系,对照实数的相等与不相等的关系联系元素与集合的从属关系,探究集合之间的包含与相等关系;
(2)初步经历使用最基本的集合语言表示有关的数学对象的过程,体会集合语言,发展运用数学语言进行交流的能力。
3、情感、态度、价值观
(1)了解集合的包含、相等关系的含义,感受集合语言在描述客观现实和数学问题中的意义。
(2)探索利用直观图示(Venn图)理解抽象概念,体会数形结合的思想。 二、重点、难点:
重点:(1)帮助学生由具体到抽象地认识集合与集合之间的关系——子集; (2)如何确定集合之间的关系。
难点:集合关系与其特征性质之间的关系。 三、教学过程: 1、新课引入
问题1:元素与集合有“属于”、“不属于”的关系;数与数之间有“相等”、“不相等”的关系;那么集合与集合之间有什么样的关系呢?
2、概念的形成 问题1的探究:
具体实例1:看下面各组中两个集合之间有什么关系 (1)A={1,2,3}, B={1,2,3,4,5} (2)A={菱形}, B={平行四边形} (3)A={x|x>2}, B={x|x>1}
1
(学生分组讨论)
学生甲:我发现在第一组的两个集合中1是集合A中的元素,也即1∈A,同时1也是集合B中的元素;同理2,3也是这样,这就是说集合A中的每一个元素都是B中的元素。
学生乙:除了甲说的外,我还看到集合B中的元素4、5就不在A中,也就是说集合B好像比A大。
学生丙:马上提出疑问:难道说集合之间也存在大小关系吗?
带着大家的疑问我们继续来观察(2)、(3)两组中两个集合之间又有什么样的关系呢?
学生丁:在第2组中我们都知道所有的菱形都是平行四边形,但所有的平行四边形并不都是菱形。我不敢说B比A大,但起码B中的元素比A中的多,且集合A中的每一个元素都是B中的元素。
师:大家分析的都很好,能抓住问题的核心,从元素看集合。那么在第3组中出现了两个不等式,我们可以借助于数轴进而看到它们的关系(黑板画数轴表示集合)。
具有这样关系的两个集合如何准确的用数学语言表述呢? (1)子集的定义:
文字语言:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集。
符号语言:A?B或B?A。 图形语言: B 这种图称为Venn图.
A
练习1、用适当的符号填空:
0 {0}, {正方形} {矩形},三角形 {等边三角形} {梯形} {平行四边形},{x|-1 2 问题2、如果集合A是集合B的子集,那么对于任意的x?A,有x?B;那么对于集合B中的任何一个元素,它与集合A之间又可能是什么关系呢? 问题2探究: 具体实例2:(1)、A={x|x<-4或x>2},B={x|x<0或x>1} (2)、A={x|-1 A?B,但B中的所有元素并不都在A中, 也就是说至少有一个元素只属于B而不属于A,对于(2)通过对B有求解,也不难发现, A?B,但B中的所有元素也都在A中,也就是说B?A,或者可 以说A和B中的元素完全相同。 师:很好,通过对实例1的探讨,大家能客观细致地分析得到两个集合之间的关系了。 (2)相等关系:如果集合A?B,且B?A,则A=B。 (3)真子集的定义:如果集合A?B,但存在元素x ∈B,且x?A,我们 ? (或B A称集合A是集合B的真子集,记作A B ? ). ? ?问题3、集合中会不会没有任何元素呢? 具体实例3、考察下列集合. 并指出集合中的元素是什么? (1)A = {(x,y) | x + y =2}。 (2)B = {x | x2 + 1 = 0,x ∈R}。 生:通过观察分析后回答,(1)中的元素是一条直线上的点,而(2)中元素x是一个方程的解,但这个方程无解。 师:非常好! (4)空集的定义: 我们把不含任何元素的集合称为空集,记作?。 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。 4、能力提升 (5)子集的性质: 一般结论: ①A?A. ②若A?B,B?C,则A?C. 3 ③A = B ?A?B,且B?A. 5、举例应用: 例1、写出集合A={1,2,3}的所有子集,并指出有几个真子集是哪些? 例2、集合A与集合B之间是什么关系? A={x|x=4k+2,k∈Z} B={x|x=2k,k∈Z } 6、课堂练习: 课本第7页练习1,2,3 (1)写出集合{a、b}的所有子集;并指出其子集、真子集的个数。 (2)写出集合{a、b、c}的所有子集;并指出其子集、真子集的个数。 (3)写出集合{a、b、c、d}的所有子集;并指出其子集、真子集的个数。 归纳猜想:对于一个含有n个元素的集合,其子集的个数与元素个数之间有什么关系? 7、课堂小结: (1)知识点:①子集、真子集、相等关系的概念,空集的概念。 ②子集的相关性质。 (2)方法:数形结合(如数轴、Venn图)解决有关集合问题。 8、课后作业:课本第12页习题1、1A组 5,B组 2. 4