第一章 集合与常用逻辑用语第1节 集合的概念本课是本节的第一课,也是同学们刚进入高中阶段的第一课.常言道“良好的开端是成功的一半”.本课主要是让学生从已有的集合知识和实际生活中的例子入手,体会集合的含义.集合作为一种基本的数学语言,学习并掌握它的最好方法是使用.因此,教学中要多引导学生使用集合语言描述对象,进行自然语言与集合语言间的转换.养成良好的数学习惯。集合语言是现代数学的基本语言,可以简洁、准确、规范的表达数学内容.本节学习集合的一些基本知识,用最基本的集合语言表示有关数学对象和数学问题等,并能在自然语言、图形语言、集合语言之间进行转换,初步运用集合的观点和思想来分析数学,解决简单的数学问题.课程目标学科素养A.通过实例了解集合的含义,体会元素与集合的“属于”关系,能选择集合不同的语言形式描述具体的问题.1.数学抽象:集合的含义;2.逻辑推理:选择集合不同的语言形式描述具体的问题;3.数学运算:由集合与元素之间的关系求值;4.直观想象:在理解集合含义及特性过程中,运用元素分析法分析集合问题,提高学生分析问题和解决问题的能力。
B.了解集合元素的确定性、互异性、无序性,掌握常用数集及其专用符号,并能够用其解决有关问题.C.会用集合语言表示有关数学对象:描述法,列举法。1.教学重点:集合的含义与表示方法,元素与集合的关系;2.教学难点:选择恰当的方法表示一些简单的集合。多媒体教学过程教学设计意图核心素养目标一、情景引入,温故知新情景1:集合论诞生于19世纪末,其创始人是康托尔(1829-1920,德国数学家)。集合论被誉为20世纪最伟大的数学创造,它的出现大大扩充了数学的研究领域,可以说,集合论是整个数学大厦的基础,它不仅影响了现代数学,而且也深深影响了现代哲学和逻辑学。情景2:高一开学第二天,学校通知:上午8点,在学校体育馆举行军训动员大会.问题:这个通知的对象是全体高一学生还是个别对象?高一学生全体初中阶段,我们学习过哪些集合?代数方面:自然数集合,有理数集合,实数集合,方程解的集合,不等式解的集合;几何方面:点的集合等.在初中学习中,我们用集合描述过什么?圆的概念:平面内到一个定点的距离等于定长的点的集合.
二、探索新知探究一集合的含义1.考察下列问题:(1)1~20以内的所有偶数;(2)立德中学今年入学的全体高一学生;(3)所有正方形;(4)到直线l的距离等于定长d的所有的点;(5)方程的所有实数根;(6)地球上的四大洋。思考:上述每个问题都由若干个对象组成,每组对象的全体都能组成集合吗?我们把研究的对象统称为元素,元素分别是什么?2、归纳新知(1)集合的含义一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set)(简称集).(2)集合与元素的表示通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示集合,用小写拉丁字母a,b,c,…表示集合中的元素.探究二集合中元素的性质1.所有的“帅哥”能否构成一个集合?由此说明什么?不能.其中的元素不确定集合中的元素是确定的2.由1,3,0,5,︱-3︳这些数组成的一个集合中有5个元素,这种说法正确吗?不正确.集合中只有4个不同元素1,3,0,5.集合中的元素是互异的3.高一(5)班的全体同学组成一个集合,调整座位后这个集合有没有变化?通过初中所学及实例,让学生感知、了解,进而概括出元素与集合的含义.提高学生用数学抽象的思维方式思考并解决问题的能力。用数学语言表示集合和元素。通过具体的例子推理出元素的性质,教会学生解决和研究问题。
集合没有变化集合中的元素是没有顺序的归纳总结:通过以上的学习你能给出集合中元素的特性吗?确定性、互异性、无序性4.两个集合中,元素完全一样,则称两集合相等.练习1:判断以下元素的全体是否组成集合,并说明理由:(1)大于3小于11的偶数;(2)我国的小河流.【解析】(1)是由4,6,8,10四个元素组成的集合.(2)由集合元素的确定性知其不能组成集合.探究三:元素和集合的关系1.已知下面的两个实例:(1)用A表示高一(3)班全体学生组成的集合.(2)用a表示高一(3)班的一位同学,b表示高一(4)班的一位同学.思考:那么a,b与集合A分别有什么关系?【解析】a是集合A中的元素,b不是集合A中的元素.2.元素与集合的“属于”关系如果a是集合A中的元素,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aA.③常用数集及其记法:非负整数(自然数集)N、正整数集N*或N+、整数集Z、有理数集Q、实数集R.练习2.用符号“∈”或“∉”填空.(1)2N;(2)_____Q;(3)0{0};(4)b{a,b,c}.【答案】(1)∈(2)∉(3)∈(4)∈探究四集合的表示方法1.列举法思考1:地球上的四大洋组成的集合如何表示?设计意图:集合是一个原始的、不定义的概念,只是对集合进行描述性说明.在开始接触集合的时候,主要通过实例,让学生感知、了解,进而概括出元素与集合的含义.提高学生用数学抽象的思维方式思考并解决问题的能力。元素、集合的字母表示,以及元素与集合的“属于”或“不属于”关系,建议在运用中逐渐熟悉.通过练习巩固元素的性质,提高学生解决问题的能力。
【提示】可以这样表示:{太平洋,大西洋,印度洋,北冰洋}.思考2:方程(x+1)(x+2)=0的所有根组成的集合,又如何用列举法表示呢?【提示】{-1,-2}问题:通过思考以上问题大家能总结归纳出列举法的概念吗?把集合的元素一一列举出来,并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫做列举法.注意:⑴大括号不能缺失,元素中间用逗号隔开;⑵元素按一定的顺序列举,如:从小到大等。思考3:a与{a}有什么区别?【答案】a是一个元素,{a}是集合。例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x2=x的所有实数根组成的集合.解:(1)设小于10的所有自然数组成的集合为A,那么A={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}.(2)设方程x2=x的所有实数根组成的集合为B,那么B={1,0}.注意:①由于元素完全相同的两个集合相等,而与列举的顺序无关,因此集合可以有不同的列举方法.例如,
例1(1)可以表示为A={9,8,7,6,5,4,3,2,1,0};②用列举法表示集合时,最好按一定的顺序列举元素。1.描述法思考:能否用列举法表示不等式x-3