集合的概念与表示
【教学分析】
集合知识是整个高中学习的基础,本节主要让学生理解集合的含义,了解常用数集,掌握集合与集合中元素的相关概念,集合的元素特征,及集合的表示方法等。通过学习集合知识,可以使学生更好的理解数学中的集合语言,可以使学生逐步运用集合的观点和思想分析数学问题。
【教学目标】
理解集合定义,了解元素特性及元素与集合的关系,熟记不同数集的符号,掌握集合的表示方法。
【核心素养】
数学抽象:集合含义。
逻辑推理:选择集合不同语言形式描述具体问题。
数学运算:根据集合与元素之间的关系求值。
直观想象:在理解集合含义及特征的过程中,运用元素分析集合问题,提高学生分析问题和解决的能力。
数学建模:从实例理解集合的含义过程中,提高语言转换和抽象概括能力,树立用集合语言表示数学内容的意识。
【教学重点】
集合的含义与表示方法。
【教学难点】
运用集合的两种常用表示方法——列举法与描述法,正确表示一些简单集合。
【课前准备】
PPT
【教学过程】
一、新课引入
军训前学校通知:9月1日8点,高一年级在操场集合进行军训,试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生?
在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定(是高一而不是高二、高三)对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念——集合,即是一些研究对象的总体。
二、创设问题
我们高一5班一共60人,其中体育委员王肖,现有以下问题:
1.我班的60人能否组成一个整体?
2.王肖和60人所组成的班集体是什么关系?
3.假设刘鹏飞是相邻班的学生,问他与我班是什么关系?
4.学生活动:学生回答:
(1)60个人能成为一个集体。
(2)王肖属于这个班集体。
(3)刘鹏飞不属于这个班集体。
三、集合的有关概念
1.集合的概念:一般地,我们把指定对象的全体称为集合,通常用大写的拉丁字母A,B,C…表示,集合中的每个对象叫作这个集合的元素,通常用小写英文字母,,,…表示.
2.集合与元素的关系
(1)如果是集合A的元素,就说属于A,记作:;
(2)如果不是集合A的元素,就说不属于A,记作:,
【课堂练习】
用符号“”或“”填空:
(1)______,0.5______,3______;
(2)1.5______,______,3______;
(3)______,______,7.21______;
(4)1.5______,______,______
3.元素的特征
探究1.指出下列对象是否构成集合,如果是,指出该集合的元素。
(1)我班全体学生;
(2)我国的直辖市;
(3)我们班高个子男生;
(4)大于200的数。
4.学生活动:学生回答:
(1)可以,全体学生
(2)可以构成集合,元素是直辖市;
(3)有的说可以,有的说不可以;
(4)可以,大于200的数。
5.教师总结
(1)确定性:设A是一个给定的集合,x是某一个具体对象,则或者是A的元素,或者不是A的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.
(2)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素.
(3)无序性:给定一个集合与集合里面元素的顺序无关.
四、集合的分类
由有限个元素组成的集合叫做有限集.由无限个元素组成的集合叫做无限集.
由数组成的集合叫做数集.所有自然数组成的集合叫做自然数集,记作.
所有正整数组成的集合叫做正整数集,记作N+或N*.
所有整数组成的集合叫做整数集,记作.
所有有理数组成的集合叫做有理数集,记作.
所有实数组成的集合叫做实数集,记作.
不含任何元素的集合叫做空集,记作
五、集合的表示方法:集合的表示方法,常用的有列举法和描述法
(1)列举法:把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来,一般可将集合表示为
例如:20以内的所有素数组成的集合C用列举法可表示为
注:用列举法表示集合时,元素排列的顺序可以不同,例如:,这些都是同一集合
例1:用列举法表示下列集合
(1)由大于3且小于10的所有整数组成的集合
(2)方程的所有实数解组成的集合
答案:(1)
(2)
课堂练习 1.用列举法表示下列集合:
(1)小于10的所有自然数组成的集合;
(2)方程的所有实数根组成的集合;
(3)由1~20以内的所有质数组成的集合。
解答:(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,那么.
由于元素完全相同的两个集合相等,而与列举的顺序无关,因此集合A可以有不同的列举法.例如:。
(2)设方程的所有实数根组成的集合为B,那么.
(3)设由1~20以内的所有质数组成的集合为C,那么。
(2)描述法:通过描述元素满足的条件表示集合的方法称为描述法。具体方法是:{及的范围|满足的条件}
例2:用描述法表示下列集合
(1)小于10的所有有理数组成集合A
(2)所有奇数组成集合B
(3)平面内,到定点的距离等于定长的所有点组成集合C
答案:
课堂练习 2.用描述法表示下列集合:
①;②
答案:①②
六、集合与区间的关系
【教学反思】
“问题是数学的心脏”。一个概念的形成是螺旋式上升的,一般要经过具体到抽象,感性到理性的过程。本节教案通过一个现实生活中的具体实例引入集合,进而又通过若干集合进一步加以诱导剖析,最终形成概念。
集合的表示法教学中的难点,为此,我们以实例出发引起学生的注意。再由特殊到一般,由师生一起讨论出如何更适当的表示出集合。着重培养学生的思维能力,学习数学概念和数学性质的方法和能力,提高学生学习数学的兴趣,养成良好的学习习惯,形成积极进取、勇于探索、不断创新的品格,提高学生的综合素质。让学生亲身经历这两个过程是教师主导作用的体现,也是实现上述设计意图的根本保证。于是,本课的教学方法主要以探索发现法为主,教师努力创造平等、民主、热烈、务实、高效的氛围,实现教学目标。
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