1、1.3集合的基本运算(第1课时)(人教A版普通高中教科书数学必修第一册第一章)一、教学目标1.数学抽象:理解两个集合的并集与交集的含义;2.数学运算:会求两个简单集合的并集与交集;3.直观想象:能使用Venn图、数轴表示集合的关系及运算。二、教学重难点1.【重点】理解并集与交集的概念,求两个简单集合的并集与交集;2.【难点】理解并集与交集的概念。三、教学过程1.创设情境,引发思考问题1:请同学们观察下列各个集合,你能说出集合C与集合A、B之间的关系吗?(1) A=1,3,5,7, B=2,4,6,7, C=1,2,3,4,5,6,7(2)A=x|x是有理数, B=x|x是无理数, C=x|x是
2、实数【答案】集合C是由所有属于集合A或属于B的所有元素组成的【设计意图】通过实例,让学生感知、了解并集的含义,提高学生用数学抽象的思维方式思考并解决问题的能力。1.2 新知初探 2.1.1并集的概念 【设计意图】用图形来表示并集,提高学生用数形结合法解决问题的能力。回到问题1:请同学们观察下列各个集合,你能说出集合C与集合A、B之间的关系吗?(1) A=1,3,5,7, B=2,4,6,7, C=1,2,3,4,5,6,7(2)A=x|x是有理数, B=x|x是无理数, C=x|x是实数【答案】因为集合C是由所有属于集合A或属于B的所有元素组成的,所以集合C是集合A与B的并集【设计意图】学以致
3、用,既巩固了新知,又提高了学生运用所学知识解决问题的意识和能力。2.1.2对并集概念的理解(1)运算结果:AB仍是一个集合,由所有属于A或属于B的元素组成,公共元素只能算一次(元素的互异性)(2)并集概念中的“或”指的是只要满足其中一个条件即可,符号语言“xA,或xB”包含三种情况:“xA,但xB”;“xB,但xA”;“xA,且xB”【设计意图】加深学生对并集的理解。问题2:已知A=4,5,6,8, B=3,5,7,8,求AB.【预设的答案】 AB=4,5,6,8 3,5,7,8=3,4,5,6,7,8【设计意图】让学生总结求简单集合并集的方法:元素全部拿过来,重复的只写一次。2.2.1交集的
4、概念2.2.2对交集概念的理解(1)运算结果:AB是一个集合(2)关键词“所有”:AB由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成(3) 情形:当集合A与B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是AB.【设计意图】类比并集的概念,讲授交集的概念,加深学生对这两个概念的理解。问题3:设M0,1,2,3,Nx|0x3,求MN.【预设的答案】 MN1,2【设计意图】让学生总结求简单集合交集的方法:公共元素全部拿过来。3. 题型探索例1:设集合Ax|-1x2,集合Bx|1x3,求AB.【预设的答案】ABx|-1x3例2:(1)已知集合Ax|-1x2,集合Bx|0x4,求AB. (2)已知集合Ax|x
5、3n2,nN,B6,8,10,12,14,则集合AB中元素的个数为?【预设的答案】(1)在数轴上表示出集合A与B,如图: 则由交集的定义得,ABx|0x2(2)集合A中元素要满足x3n2,nN,即被3除余2,而集合B中满足这一要求的元素只有8和14,所以集合AB中元素的个数为2.【设计意图】引导学生归纳总结求并集、交集的2种基本方法:(1)定义法:若集合是用列举法表示的,可利用定义直接求解;(2)数形结合法(数轴法):若集合是用描述法表示的由实数组成的数集,则可借助数轴求解,此时要注意端点值的取舍例3:已知M1,2,a23a1,N1,a,3,MN3,求实数a的值【预设的答案】MN3,3M;a2
6、3a13,即a23a40,解得a1或4.但当a1时,与集合中元素的互异性矛盾,舍去;当a4时,M1,2,3,N1,3,4,符合题意a4.【设计意图】让学生熟悉题型:由并集、交集求参数的值。例4:设集合Ax|1xa,Bx|1x3且ABx|1x3,求a的取值范围【预设的答案】如图所示,由ABx|1x3知,1a3.【设计意图】让学生熟悉题型:由并集、交集求参数的范围。例5:已知集合Ax|3x4,集合Bx|k1x2k1,且ABA,试求k的取值范围【预设的答案】ABA,BA.当B时,k12k1,k2.当B,根据数轴可得解得2k.综合可得k的取值范围为.例5的变式:将例5中的条件“ABA”换为“ABA。【
7、预设的答案】ABA,AB.又Ax|3x4,Bx|k1x2k1,可知B.由数轴可知解得k,即当ABA时,k不存在 【设计意图】让学生熟悉题型:由并集、交集的性质求参数的范围。(1)在利用集合的交集、并集性质解题时,常常会遇到ABA,ABB等这类问题,解答时常借助于交、并集的定义及上节学习的集合间的关系去分析,如ABAAB,ABBAB等,解答时应灵活处理(2)当集合BA时,如果集合A是一个确定的集合,而集合B不确定,运算时一定要考虑B的情况,切不可漏掉(3)集合的交集、并集性质ABBA,ABBA, AAA,AAA, AA,A, ABABB,ABABA。4. 课堂小结(1)两个定义:并集 ABx|xA或xB, 交集 ABx|xA且xB;(2)两种方法:定义法和数轴法;(3)八个性质:ABBA,ABBA, AAA,AAA, AA,A, ABABB,ABABA。【设计意图】从三个方面对本节课内容进行梳理,构建知识框架,形成知识体系.四、课外作业