1、【中学数学教案】集合总复习教学目的:1.理解集合的概念,知道常用数集的概念及其记法,会判断一组对象是否构成集合。2.理解元素与集合的“属于”关系,会判断某一个元素属于或不属于某一个集合,了解数集的记法,掌握元素的特征,理解列举法和描述法的意义。3 理解子集、真子集概念,会判断和证明两个集合包含关系,理解“ ”、 “”的含义。4.会判断简单集合的相等关系:(1)结合集合的图形表示,理解交集与并集的概念; (2)掌握交集和并集的表示法,会求两个集合的交集和并集。5.理解交集与并集的概念,熟练掌握交集和并集的表示法,会求两个集合的交集和并集,掌握集合的交、并的性质。教学重点:1.集合的基本概念及表示
2、方法。2.交集和并集的概念,集合的交、并的性质。3.子集的概念、真子集的概念。教学难点:1.运用集合的两种常用表示方法列举法与描述法,正确表示。2.元素与子集、属于与包含间区别、描述法给定集合的运算。3.交集和并集的概念、符号之间的区别与联系。4.集合的交、并的性质。教学内容:一、集合的有关概念:1、集合的概念:(1)集合:集合是由一些确定的对象组成的一个整体,简称集。(2)元素:组成集合的每一个对象叫做这个集合的元素。一一一一 ,:AaAa 。2、常用数集及记法:(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合。记作 N。(2)正整数集:非负整数集内排除 0 的集。记作 N*或 N+。(3)
3、整数集:全体整数的集合。记作 Z。(4)有理数集:全体有理数的集合。记作 Q。(5)实数集:全体实数的集合。记作 R。3.不含任何元素的集合叫空集,记作 。注意:0 和 不同,0 是一个数,可以作为一个集合的元素,而 是一个集合。二、集合的表示方法:列举法,描述法。用列举法表示集合时,元素不能重复,不能遗漏,不计顺序;用描述法表示集合时,书写格式为:M=代表元素元素的特征性质 。三、集合中元素的特性:(1)确定性:按照明确的判断标准给定一个元素或者在这个集合里,或者不在,不能模棱两可。(2)互异性:集合中的元素没有重复。(3)无序性:集合中的元素没有一定的顺序(通常用正常的顺序写出) 。四、集
4、合之间的关系:1.子集:(1)定义:一般地,对于两个集合 A 与 B,如果集合 A 中的任何一个元素都是集合 B 的元素,我们就说集合 A 是集合 B 的子集,记作 AB(或 BA) 。这时我们也说集合 A 包含于集合 B,或集合 B 包含集合 A。如果集合 A 的元素中有一个不是集合 B 的元素,那么 A 肯定不是 B 的子集。(2)真子集:为子集的特例,集合 A 是集合 B 的真子集必须满足:A 是 B 的子集;至少有一个 B 中的元素不属于 A,AB。A 是 B 的子集有两种情况:A 是 B 的真子集;A=B。2.两个集合相等:一般地,对于两个集合 A 与 B,如果集合 A 的任何一个元
5、素都是集合 B 的元素,同时集合 B 的任何一个元素都是集合 A 的元素,我们就说集合 A 等于集合 B,记作 A=B。用式子表示:如果 AB,同时 BA,那么 A=B。A=B 是指 A 和 B 的的元素完全相同,判断集合 A 和 B 相等的方法有两种:对有限集合,一般利用定义,观察 A 和 B 的元素是否完全相同,直接进行判断;对无限集合,考察 AB 且 BA是否成立。五、集合的运算:1.交集:定义:一般地,由所有属于 A 且属于 B 的元素所组成的集合,叫做 A 和 B 的交集。记作 AB(读作“A 交 B”) ,即 AB=x|x A,且 x B 。2.并集:定义:一般地,由所有属于集合
6、A 或属于集合 B 的元素所组成的集合,叫做 A 和 B 的并集。记作:A B(读作“A 并 B”) ,即 AB =x|x A,或 x B。例 1:用描述法表示下列集合:1,4,7,10,13 5,23|nNnx一-2,-4,-6,-8,-10 |用列举法表示下列集合xN|x 是 15 的约数 1,3,5,15(x,y)|x1,2,y1,2 (1,1) , (1,2) , (2,1) (2,2)例 已 知 集 合 , 如 果 , 则 实 数 的2 A|x0ARm2m取值范围是 Am4 Bm4 C0m4 D0m4分 析 , 所 以 无 实 数 根 , 由Rx12M()02 , ,可得 0m4答
7、选 D例 3: 已知 My|yx 21,xR,Ny|yx 21,xR则 MN 是 A0,1 B(0,1) C1分析 先考虑相关函数的值域解 My|y1,Ny|y1,在数轴上易得 MN1选 C例 4: 设集合 Ax|5x1,Bx|x2,则 AB Ax|5x1 Bx|5x2 Cx|x1 Dx|x2分析 画数轴表示, 得 , 注 意 , 也 可 以 得 到 x|2AB(BABB)。答 D。例 5 下列四个推理: AaBa; BAaB; ; , 其 中 正 确 的 个 数ABA为 A1 B2 C3 D.4分析 根据交集、并集的定义,是错误的推理答 选 C。例 6: 集合 A(x,y)|xy0,B(x,
8、y)|xy2,则 AB_。分析 AB 即为两条直线 xy0 与 xy2 的交点集合。解 由 , 得 , x02 1所以 AB(1,1)例 7:设 AxR|f(x)0,BxR|g(x)0, 0xgfRC, RU一,则 。ACA( UR) BCA( UB) CCAB DC( UA)B分析 依据分式的意义及交集、补集的概念逐步化归 xR|f()g0 xR|f(x)0 且 g(x)0xR|f(x)0xR|g(x)0A( UB)答 选 B说明:本题把分式的意义与集合相结合例 8 集合 A 含有 10 个元素,集合 B 含有 8 个元素,集合 AB 含有 3 个元素,则集合 AB 有_个元素分析 一种方法
9、,由集合 AB 含有 3 个元素知,A,B 仅有 3 个元素相同,根据集合元素的互异性,集合 AB 的元素个数为 108315另一种方法,画图 110 观察可得答 填 15例 9 已知全集 Ux|x 取不大于 30 的质数,A,B 是 U 的两个子集,且 A( UB)5,13,23,( UA)B11,19,29,( UA)( UB)3,7求 A,B分析 由于涉及的集合个数,信息较多,所以可以通过画图 111 直观地求解解 U2,3,5,7,11,13,17,19,23,29用图形表示出 A( UB),( UA)B 及( UA)( UB)得U(AB)3,7,AB2,17,所以 A2,5,13,1
10、7,23,B2,11,17,19,29说明:对于比较复杂的集合运算,可借助图形例 10 设集合 Ax 2,2x1,4,Bx5,1x,9,若 AB9,求 AB分析 欲求 AB,需根据 AB9列出关于 x 的方程,求出 x,从而确定 A、B,但若将A、B 中元素为 9 的情况一起考虑,头绪太多了,因此,宜先考虑集合 A,再将所得值代入检验解 由 9A 可得 x29 或 2x19,解得 x3 或 5当 x3 时,A9,5,4,B2,2,9,B 中元素违反互异性,故 x3 应舍去;当 x3 时,A9,7,4,B8,4,9,AB9满足题意,此时AB7,4,8,4,9当 x5 时,A25,9,4,B0,4
11、,9,此时 AB4,9,这与 AB9矛盾故 x5 应舍去从而可得 x3,且 AB8,4,4,7,9说明:本题解法中体现了分类讨论思想,这在高中数学中是非常重要的例 11 设 Ax|x 24x0,Bx|x 22(a1)xa 210,若 ABB,求 a 的值分 析 由 , , 而 , , 所 以Ax|404需要对 A 的子集进行分类讨论解 假 如 , 则 含 有 的 元 素 设 0B,则 a210,a1,当 a1 时,B0符合题意;当 a1 时,B0,4也符合题意设4B,则 a1 或 a7,当 a7 时,B4,12不符合题意假 如 , 则 无 实 数 根 , 此 时 得Bx()00a221综上所述,a 的取值范围是 a1 或 a1说 明 : 这 种 情 形 容 易 被 忽 视 例 12 (1998 年全国高考题)设集合 Mx|1x2,Nx|x , 若 , 则 的 取 值 范 围 是k0MNk A(,2 B1,) C(1,) D1,2分析 分别将集合 M、N 用数轴表示,可知:k1 时,M 答 选 B