教学目标
- 理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集、真子集,并能用符号“⊆”“⊇”“⊂”“⊃”“=”正确表示集合间的基本关系。
- 理解空集的含义,掌握“空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集”这一性质。
- 通过具体实例和Venn图,经历由具体到抽象、由自然语言到符号语言的转化过程,培养数学抽象与逻辑推理素养。
- 能判断两个集合间的包含、相等关系,会求有限集合的子集与真子集,能在简单情境中运用集合关系解决问题。
重点难点
重点:子集、真子集、空集的概念;集合间包含与相等关系的判断;正确使用“∈”“∉”“⊆”“⊇”“⊂”“⊃”等符号。
难点:对空集性质的理解,尤其是“∅⊆A”与“∅⫋A”的区分;区分元素与集合、集合与集合的符号用法;在含参数问题中由包含关系建立不等关系。
教学准备
- 多媒体课件,准备三组对比实例和一组易错辨析题。
- 学案一份,前测部分含“元素与集合关系”回顾,课堂练习部分设置基础、能力、易错三层题。
- 板书设计:左侧写概念与符号,中间写例题与Venn图,右侧写“空集易错辨析”。
- 可准备Venn图磁性贴片或纸片,便于学生上台表达集合关系。
教学过程
(一)导入(约5分钟)
教师出示两组集合:
A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}。
提问:“A中的每一个元素都在B中吗?能不能说A是B的一部分?”
再出示:C={x|x是高一(1)班学生},D={x|x是高一(1)班女生}。
追问:“C和D之间是什么关系?D中的学生是不是都是C中的学生?”
学生用自然语言表达后,教师引出课题:集合与集合之间也存在着“包含”关系,本节课学习集合间的基本关系。
(二)新授(约25分钟)
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子集与包含关系
对于两个集合A、B,如果任意x∈A,都有x∈B,就称A是B的子集,记作A⊆B,读作“A包含于B”,也可记作B⊇A。
用Venn图表示:A在B的内部。
强调:判断“A⊆B”的关键是“A中任意一个元素都必须在B中”,而不是看集合大小。
反例:A={1,2},B={1,3,4},因为2∉B,所以A不是B的子集,记作A⊈B。 -
集合相等
若A⊆B,且B⊆A,则称集合A与集合B相等,记作A=B。也就是说,两个集合元素完全相同。
例:A={x|x²=1},B={1,-1}。由x²=1解得x=1或x=-1,因此A=B。
提问:“如果两个集合一个元素多、一个元素少,它们能相等吗?”引导学生理解相等必须双向包含。 -
真子集
若A⊆B,且B中至少有一个元素不属于A,则称A是B的真子集,记作A⊂B或A⫋B,读作“A真包含于B”。
例:A={1,2},B={1,2,3},有A⊆B,且3∈B但3∉A,所以A⊂B。
对比:符号“⊆”允许A与B相等;“⊂”要求B中必须比A多至少一个元素。 -
空集
不含任何元素的集合叫做空集,记作∅。
关键性质:空集是任何集合的子集,即∅⊆A;空集是任何非空集合的真子集,即∅⊂A。
易错辨析:
{0}不是空集,它含有一个元素0;0是元素,不是集合;∅是集合,不是元素。
判断:0∈{0}正确,0⊆{0}错误,∅⊆{0}正确,∅={0}错误。 -
符号规范
“∈”“∉”用于元素与集合之间,如1∈{1,2};“⊆”“⊂”用于集合与集合之间,如{1}⊆{1,2}。
给出判断:1∈{1,2};{1}⊆{1,2};{1,2}⊆{1,2}正确;{1}⊂{1,2}正确。
(三)巩固(约12分钟)
基础层:
用“∈、∉、⊆、⊂”填空:
2____{1,2,3};{2}{1,2,3};∅{0};{0}____{0,1}。
能力层:
写出集合{a,b}的所有子集,并指出哪些是真子集。
学生板演:∅、{a}、{b}、{a,b};其中∅、{a}、{b}是真子集。
易错层:
判断下列说法是否正确,并说明理由:
(1)∅={0};(2)∅⊆{0};(3)0∈∅;(4){0}⊂{0,1}。
学生讨论后教师订正,重点重复“空集不含任何元素”“{0}含一个元素0”。
(四)小结(约3分钟)
师生共同用“一图、两关系、三符号”总结:
一图:Venn图表示集合包含关系;
两关系:包含关系与相等关系;
三符号:∈表示元素与集合,⊆与⊂表示集合与集合,∅表示空集。
请学生填空:空集是任何集合的____,是任何非空集合的____。
教师最后强调:判断子集要看“任意元素”,判断真子集还要看“多出来的那个元素”。
作业布置
必做:
- 课本习题1.2第1、2题;
- 写出集合{0,1,2}的所有子集,并标出其中的真子集;
- 用Venn图表示A={1,2,3},B={1,2,3,4},C={1,2,3,4,5}之间的包含关系。
选做:
已知A={x|1≤x≤3},B={x|x>a},若A⊆B,求a的取值范围。
思考:若A⊆B,且B⊆C,能否推出A⊆C?请用定义说明理由。
