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子集、全集、补集_高一数学教案

教学目标

  (1)理解子集、真子集、补集、两个集合相等概念;
  (2)了解全集、空集的意义,
  (3)掌握有关子集、全集、补集的符号及表示方法,会用它们正确表示一些简单的集合,培养的符号表示的能力;
  (4)会求已知集合的子集、真子集,会求全集中子集在全集中的补集;
  (5)能判断两集合间的包含、相等关系,并会用符号及图形(文氏图)准确地表示出来,培养的结合的思想;
  (6)培养用集合的观点分析问题、解决问题的能力.

教学重点子集、补集的概念

教学难点弄清元素与子集、属于与包含之间的区别

教学用具:幻灯机

教学过程设计

(一)导入新课

上节课我们学习了集合、元素、集合中元素的三性、元素与集合的关系等知识.

【提出问题】(投影打出)

  已知 ,问:

  1.哪些集合表示方法是列举法.
  2.哪些集合表示方法是描述法.
  3.将集m、集从集p用图示法表示.
  4.分别说出各集合中的元素.
  5.将每个集合中的元素与该集合的关系用符号表示出来.将集n中元素3与集m的关系用符号表示出来.
  6.集m中元素与集n有何关系.集m中元素与集p有何关系.

【找回答】

  1.集合m和集合n;(口答)
  2.集合p;(口答)
  3.(笔练结合板演)

  4.集m中元素有-1,1;集n中元素有-1,1,3;集p中元素有-1,1.(口答)
  5. (笔练结合板演)
  6.集m中任何元素都是集n的元素.集m中任何元素都是集p的元素.(口答)

【引入】在上面见到的集m与集n;集m与集p通过元素建立了某种关系,而具有这种关系的两个集合在今后学习中会经常出现,本节将研究有关两个集合间关系的问题.

(二)新授知识

  1.子集
  (1)子集定义:一般地,对于两个集合a与b,如果集合a的任何一个元素都是集合b的元素,我们就说集合a包含于集合b,或集合b包含集合a。
  记作:    读作:a包含于b或b包含a
  
  
当集合a不包含于集合b,或集合b不包含集合a时,则记作:a b或b a.
  性质:① (任何一个集合是它本身的子集)
     ② (空集是任何集合的子集)

【置疑】能否把子集说成是由原来集合中的部分元素组成的集合?
【解疑】不能把a是b的子集解释成a是由b中部分元素所组成的集合.
  因为b的子集也包括它本身,而这个子集是由b的全体元素组成的.空集也是b的子集,而这个集合中并不含有b中的元素.由此也可看到,把a是b的子集解释成a是由b的部分元素组成的集合是不确切的.

(2)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。
  例: ,可见,集合 ,是指a、b的所有元素完全相同.

(3)真子集:对于两个集合a与b,如果 ,并且 ,我们就说集合a是集合b的真子集,记作: (或 ),读作a真包含于b或b真包含a。

【思考】能否这样定义真子集:“如果a是b的子集,并且b中至少有一个元素不属于a,那么集合a叫做集合b的真子集.”
  集合b同它的真子集a之间的关系,可用文氏图表示,其中两个圆的内部分别表示集合a,b.

【提问】

  (1) 写出数集n,z,q,r的包含关系,并用文氏图表示。
  (2) 判断下列写法是否正确
   ① a  ② a  ③   ④a a

性质:

  (1)空集是任何非空集合的真子集。若 a ,且a≠ ,则 a;
  (2)如果 ,则
  例1  写出集合 的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.
  解:集合 的所有的子集是 ,其中 的真子集.

【注意】(1)子集与真子集符号的方向。

  

       (2)易混符号

  ①“ ”与“ ”:元素与集合之间是属于关系;集合与集合之间是包含关系。如 r,{1} {1,2,3}
  ②{0}与 :{0}是含有一个元素0的集合, 是不含任何元素的集合。
                如: {0}。不能写成 ={0}, ∈{0}

  例2 见教材p8(解略)

  例3  判断下列说法是否正确,如果不正确,请加以改正.

    (1) 表示空集;
    (2)空集是任何集合的真子集;
    (3) 不是
    (4) 的所有子集是
    (5)如果 ,那么b必是a的真子集;
    (6) 不能同时成立.
   解:(1) 不表示空集,它表示以空集为元素的集合,所以(1)不正确;
    (2)不正确.空集是任何非空集合的真子集;
    (3)不正确. 表示同一集合;
    (4)不正确. 的所有子集是
    (5)正确
    (6)不正确.当 时, 能同时成立.


  例4  用适当的符号( )填空:

  (1)
  (2)
  (3)
  (4)设 ,则a    b     c.

  解:(1)0     0     
    (2)
    (3)   ∴
    (4)a,b,c均表示所有奇数组成的集合,∴abc.

【练习】教材p9

  用适当的符号( )填空:
  (1)    ;          (5)   
  (2)    ;      (6)   
  (3)    ;      (7)   
  (4)    ;     (8)   

解:(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5)=;(6) ;(7) ;(8)

提问:见教材p9例子

(二) 全集与补集

  1.补集:一般地,设s是一个集合,a是s的一个子集(即 ),由s中所有不属于a的元素组成的集合,叫做s中子集a的补集(或余集),记作 ,即

*

  a在s中的补集 * 可用右图中阴影部分表示.

  性质: * s* sa)=a

如:(1)若s={1,2,3,4,5,6},a={1,3,5},则 * sa={2,4,6};
  (2)若a={0},则 * na=n*
  (3) * rq是无理数集。

2.全集:

  如果集合s中含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集,全集通常用 表示.

  注: * 是对于给定的全集 而言的,当全集不同时,补集也会不同.
  例如:若 ,当 时, * ;当 时,则 *

例5  设全集 ,判断 之间的关系.

  解:∵

    ∴

    ∵

    ∴

    ∴

练习:见教材p10练习

  1.填空:

   ,那么 *

  解:

  2.填空:

  (1)如果全集 ,那么n的补集
  (2)如果全集, ,那么 的补集 )=        
    解:(1) ;(2)

(三)小结:本节课学习了以下内容:

  1.五个概念(子集、集合相等、真子集、补集、全集,其中子集、补集为重点)
  2.五条性质
    (1)空集是任何集合的子集。Φ a
    (2)空集是任何非空集合的真子集。Φ a  (a≠Φ)
    (3)任何一个集合是它本身的子集。
    (4)如果 ,则
    (5) s sa)=a

  3.两组易混符号:(1)“ ”与“ ”:(2){0}与

(四)课后作业:见教材p10习题1.2

(五)板书设计

课题

一、知识点

(一)

(二)

例题: