第一章 集合与简易逻辑
第1课时 集合的概念
一.课题:集合的概念
二.教学目标:理解集合、子集的概念,能利用集合中元素的性质解决问题,掌握集合问题的常规
处理方法.
三.教学重点:集合中元素的3个性质,集合的3种表示方法,集合语言、集合思想的运用. 四.教学过程: (一)主要知识:
1.集合、子集、空集的概念;
2.集合中元素的3个性质,集合的3种表示方法;
3.若有限集A有n个元素,则A的子集有2个,真子集有2?1,非空子集有2?1个,非空真子集有2?2个. (二)主要方法:
1.解决集合问题,首先要弄清楚集合中的元素是什么; 2.弄清集合中元素的本质属性,能化简的要化简; 3.抓住集合中元素的3个性质,对互异性要注意检验;
4.正确进行“集合语言”和普通“数学语言”的相互转化. (三)例题分析:
例1.已知集合P?{y?x2?1},Q?{y|y?x2?1},E?{x|y?x2?1},F?{(x,y)|y?x2?1},
nnnnG?{x|x?1},则
(B)Q?E (A)P?F
( D )
(C)E?F
解法要点:弄清集合中的元素是什么,能化简的集合要化简.
(D)Q?G
2222例2.设集合P??x?y,x?y,xy?,Q?x?y,x?y,0,若P?Q,求x,y的值及集合P、Q.
??解:∵P?Q且0?Q,∴0?P.
22(1)若x?y?0或x?y?0,则x2?y2?0,从而Q?x?y,0,0,与集合中元素的互异性
??矛盾,∴x?y?0且x?y?0; (2)若xy?0,则x?0或y?0.
当y?0时,P??x,x,0?,与集合中元素的互异性矛盾,∴y?0; 当x?0时,P?{?y,y,0},Q?{y2,?y2,0},
?y??y2?y?y2??2??2由P?Q得?y??y ① 或?y?y ②
y?0????y?0由①得y??1,由②得y?1,
∴x?0或x?0,此时P?Q?{1,?1,0}.
y??1y?1??
例3.设集合M?{x|x?k1k1?,k?Z}, N?{x|x??,k?Z},则 2442
( B )
(A)M?N (B)M??N (C)M?N (D)M?N??
解法一:通分;
1开始,在数轴上表示. 42例4.若集合A??x|x?ax?1?0,x?R?,集合B??1,2?,且A?B,求实数a的取值范围.
解法二:从
解:(1)若A??,则??a?4?0,解得?2?a?2;
(2)若1?A,则1?a?1?0,解得a??2,此时A?{1},适合题意; (3)若2?A,则2?2a?1?0,解得a??22255,此时A?{2,},不合题意; 22综上所述,实数m的取值范围为[?2,2).
例5.设f(x)?x2?px?q,A?{x|x?f(x)},B?{x|f[f(x)]?x}, (1)求证:A?B;
(2)如果A?{?1,3},求B.
解答见《高考A计划(教师用书)》第5页.
(四)巩固练习:
1.已知M?{x|2x2?5x?3?0},N?{x|mx?1},若N?M,则适合条件的实数m的集合P为{0,?2,};P的子集有 8 个;P的非空真子集有 6 个.
2.已知:f(x)?x2?ax?b,A??x|f(x)?2x???2?,则实数a、b的值分别为?2,4. 3.调查100名携带药品出国的旅游者,其中75人带有感冒药,80人带有胃药,那么既带感冒药又带胃药的人数的最大值为 75 ,最小值为 55 . 4.设数集M?{x|m?x?m?},N?{x|n?131?x?n},且M、N都是集合{x|0?x?1}的31子集,如果把b?a叫做集合?x|a?x?b?的“长度”,那么集合M?N的长度的最小值是.
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五.课后作业:《高考A计划》考点1,智能训练4,5,6,7,8,9,11,12.
第2课时 集合的运算
一.课题:集合的运算
二.教学目标:理解交集、并集、全集、补集的概念,掌握集合的运算性质,能利用数轴或文氏图
进行集合的运算,进一步掌握集合问题的常规处理方法.
三.教学重点:交集、并集、补集的求法,集合语言、集合思想的运用. 四.教学过程: (一)主要知识:
1.交集、并集、全集、补集的概念;
2.A?B?A?A?B,A?B?A?A?B;
3.CUA?CUB?CU(A?B),CUA?CUB?CU(A?B).
(二)主要方法:
1.求交集、并集、补集,要充分发挥数轴或文氏图的作用;
2.含参数的问题,要有讨论的意识,分类讨论时要防止在空集上出问题; 3.集合的化简是实施运算的前提,等价转化常是顺利解题的关键.
(三)例题分析:
?例1.设全集U?x|0?x?10,x?N,若A?B??3?,A?CUB??1,5,7?,CUA?CUB??9?,
??则A??1,3,5,7?,B??2,3,4,6,8?. 解法要点:利用文氏图.
322例2.已知集合A?x|x?3x?2x?0,B?x|x?ax?b?0,若A?B??x|0?x?2?,
????A?B??x|x??2?,求实数a、b的值.
32解:由x?3x?2x?0得x(x?1)(x?2)?0,∴?2?x??1或x?0,
∴A?(?2,?1)?(0,??),又∵A?B??x|0?x?2?,且A?B??x|x??2?, ∴B?[?1,2],∴?1和2是方程x?ax?b?0的根, 由韦达定理得:
2??1?2??a,∴a??1. ?1?2?bb??2y?1?0},则A?B??; x?2?说明:区间的交、并、补问题,要重视数轴的运用.
例3.已知集合A?{(x,y)|x?2y?0},B?{(x,y)|A?B?{(x,y)|(x?2y)(y?1)?0};(参见《高考A计划》考点2“智能训练”第6题).
解法要点:作图.
注意:化简B?{(x,y)|y?1,x?2},(2,1)?A.
222例4.(《高考A计划》考点2“智能训练”第15题)已知集合A?{y|y?(a?a?1)y?a(a?1)?0},
B?{y|y?125x?x?,0?x?3},若A?B??,求实数a的取值范围. 22解答见教师用书第9页.
2例5.(《高考A计划》考点2“智能训练”第16题)已知集合A?(x,y)|x?mx?y?2?0,x?R,
??B??(x,y)|x?y?1?0,0?x?2?,若A?B??,求实数m的取值范围.
分析:本题的几何背景是:抛物线y?x?mx?2与线段y?x?1(0?x?2)有公共点,求实数m的取值范围.
2x2?mx?y?2?02解法一:由得x?(m?1)x?1?0 ①
x?y?1?0∵A?B??,∴方程①在区间[0,2]上至少有一个实数解,
?首先,由??(m?1)2?4?0,解得:m?3或m??1. 设方程①的两个根为x1、x2,
(1)当m?3时,由x1?x2??(m?1)?0及x1?x2?1知x1、x2都是负数,不合题意; (2)当m??1时,由x1?x2??(m?1)?0及x1?x2?1?0知x1、x2是互为倒数的两个正数, 故x1、x2必有一个在区间[0,1]内,从而知方程①在区间[0,2]上至少有一个实数解, 综上所述,实数m的取值范围为(??,?1].
2y?x?mx?2在[0,2]上有解,
解法二:问题等价于方程组
y?x?1?即x2?(m?1)x?1?0在[0,2]上有解,
令f(x)?x2?(m?1)x?1,则由f(0)?1知抛物线y?f(x)过点(0,1),
∴抛物线y?f(x)在[0,2]上与x轴有交点等价于f(2)?22?2(m?1)?1?0 ①
???(m?1)2?4?0?1?m?2或?0? ② 2?2?f(2)?2?2(m?1)?1?033由①得m??,由②得??m?1,
22∴实数m的取值范围为(??,?1].
(四)巩固练习:
1.设全集为U,在下列条件中,是B?A的充要条件的有 ①A?B?A,②CUA?B??,③CUA?CUB,④A?CUB?U,
( D )
(A)1个 (B)2个 (C)3个 (D)4个
2.集合A?{(x,y)|y?a|x|},B?{(x,y)|y?x?a},若A?B为单元素集,实数a的取值范围为[?1,1] .
五.课后作业:《高考A计划》考点2,智能训练3,7, 10,11,12,13.
第3课时 含绝对值的不等式的解法
一.课题:含绝对值的不等式的解法
二.教学目标:掌握一些简单的含绝对值的不等式的解法.
三.教学重点:解含绝对值不等式的基本思想是去掉绝对值符号,将其等价转化为一元一次(二次)
不等式(组),难点是含绝对值不等式与其它内容的综合问题及求解过程中,集合间的交、并等各种运算.
四.教学过程: (一)主要知识:
1.绝对值的几何意义:|x|是指数轴上点x到原点的距离;|x1?x2|是指数轴上x1,x2两点间的距离
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