集合的概念
——新授课
一、教材分析
1.教学内容
集合的概念、元素的三要素、数学中一些常用的数集及其记法以及集合的表示方法。
2.教材的地位与作用
集合是学习高中数学的重要工具之一,起着承前启后的作用。本小节首先从生活中的动词集合入手,再结合生活中的实例,引出集合与集合的元素的概念,并且结合实例对集合的概念作了说明.然后,介绍了集合的常用表示方法,包括列举法、描述法等,还给出了画图表示集合的例子。
二、教学目标
1.用实际生活中的动词来创设情境,既激发了学生学习兴趣,又为新知作好铺垫,让学生经历从集合实例中抽象概括出集合共同特征的过程,感知集合的含义。
2.体会元素与集合的属于关系,推理出集合的含义。
3.掌握常用数集及其专用记号,并得到应用,会用集合语言表示有关数学对象。
4.了解集合中的元素的三个特性,提高学生分析问题与解决问题能力。
三、教学重点、难点
1.重点
集合的基本概念与表示方法,集合的元素特征
2.难点
集合表示法的形成及元素的三要素,学会正确运用集合的三种常用表示方法。正确表示一些简单的集合
四、教学方法及手段
讲授法、练习法、问答法
五、教学过程
1.新课导入
问题1:在体育课上,体育老师会讲集合,学生们会从四面八方集中。试问这个集合的对象是全体的班级学生还是个别学生?
答:全体的班级学生
在体育当中有动词集合,而在我们数学当中也有“集合”,是一个名词。什么是集合呢?在我们生活中存在着很多集合的例子。
例:1.全班同学集合在一起
2.校园中所有的树
3.教室里所有的灯
4.所有直角三角形
5.所有绝对值等于6的数的集合
……
一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称为集)。
2.探究新知
集合常用大写字母A,B,C,…表示,元素常用小写字母a,b,c,…表示。
元素与集合之间存在着一种递属关系
如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作a∈A;如果a不是集合A中的元素,就说a不属于集合A,记作a A
例:我们用A表示所有绝对值小于6的数的集合,则有3∈A,6 A。
我们用B表示1到20以内的素数的集合,则有3∈B,4 B。
问题2:给出下列4个题目
(1)A={1,3},问3,5哪个是A的元素?
(2)所有素质好的的人能否构成集合?
(3)由实数1,2,2,4组成的集合有几个元素?
(4)A={太平洋,大西洋},B={大西洋,太平洋}是否表示为同一集合?
思考:集合中元素有什么特点?举出一些能够构成集合的例子以及不能构成集合的例子,并说明理由。
元素的特性:
(1)确定性:对于一个给定的集合,其元素的意义是明确的;
(2)互异性:对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是不同的;
(3)无序性:对于一个给定的集合,它的任何两个元素都是可以互换的。
常用数集的专用符号
全体非负整数组成的集合称为非负整数集(或自然数集),记作N;
所有正整数组成的集合为称正整数集,记作N+或N*;
全体整数组成的集合为称整数集,记作Z;
全体有理数组成的集合称为有理数集,记作Q;
全体实数组成的集合称为实数集,记作R。
集合的表示方法
1.列举法:把集合中元素一一列举出来的方法,其一般形式为{,…,}如表示所有绝对值小于6的数的集合:{-1,-2,-3,-4,-5,0,1,2,2,4,5}
2.描述法:用确定条件表示某些对象是否属于这个集合的方法其一般形式为{元素的一般形式|元素所满足的条件}如不等式4x-5<3的解集{x∈R|x<2}
3.文氏图法:画一条封闭的曲线用它的内部来表示一个集合
例:用列举法表示下列集合:
(1)由大于3小于10的整数组成的集合;
(2)方程x2-16=0的解的集合.
例:用描述法表示下列集合:
(1)小于10的所有有理数的集合;
(2)所有偶数组成的集合.
(3)试比较自然语言.列举法和描述法在表示集合时,各自有什么特点 适用的对象是什么
(4)如何根据问题选择适当的集合表示法
一般地,我们把含有有限个元素的集合叫有限集;含有无限个元素的集合叫无限集,把不含有任何元素的集合叫空集记作
3.习题巩固
1.下列各组对象能否构成一个集合:
①著名的数学家;
②某校高一(6)班所有高个子的同学;
③不超过10的非负数;
④方程x2=x在实数范围内的解;
2.给出下列命题的正确性进行判断:
①0.9∈Q;②0∈{0};③0∈N ;④若-a N,则a∈N ;
⑤若a∈N,则-a N;⑥若a∈N,b∈N则a+b的最小值是2;
3.设a,b是非零实数,那么+ 可能取的值组成集合的元素是
4.课堂小结
1.本节课我们学习了哪些知识内容
2.你认为学习集合有什么意义?
3.选择集合的表示法时应注意些什么
5.课后作业
作业一:P5页练习题
作业二:元素与集合的关系有多少种?如何表示?类似地集合与集合间的关系又有多少种呢?如何表示?请同学们通过预习教材得到答案。