第一篇:示范教案(1.3 集合的基本运算第1课时)
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1.1.3 集合的基本运算
整体设计
教学分析
课本从学生熟悉的集合出发,结合实例,通过类比实数加法运算引入集合间的运算,同时,结合相关内容介绍子集和全集等概念.在安排这部分内容时,课本继续注重体现逻辑思考的方法,如类比等.值得注意的问题:在全集和补集的教学中,应注意利用图形的直观作用,帮助学生理解补集的概念,并能够用直观图进行求补集的运算.三维目标
1.理解两个集合的并集与交集、全集的含义,掌握求两个简单集合的交集与并集的方法,会求给定子集的补集,感受集合作为一种语言,在表示数学内容时的简洁和准确,进一步提高类比的能力.2.通过观察和类比,借助Venn图理解集合的基本运算.体会直观图示对理解抽象概念的作用,培养数形结合的思想.重点难点
教学重点:交集与并集,全集与补集的概念.教学难点:理解交集与并集的概念,以及符号之间的区别与联系.课时安排 2课时
教学过程 第1课时
导入新课
思路1.我们知道,实数有加法运算,两个实数可以相加,例如5+3=8.类比实数的加法运算,集合是否也可以“相加”呢? 教师直接点出课题.思路2.请同学们考察下列各个集合,你能说出集合C与集合A、B之间的关系吗?(1)A={1,3,5},B={2,4,6},C={1,2,3,4,5,6};(2)A={x|x是有理数},B={x|x是无理数},C={x|x是实数}.引导学生通过观察、类比、思考和交流,得出结论.教师强调集合也有运算,这就是我们本节课所要学习的内容.思路3.(1)①如图1131甲和乙所示,观察两个图的阴影部分,它们分别同集合A、集合B有什么关系?
图1-1-3-1 ②观察集合A与B与集合C={1,2,3,4}之间的关系.学生思考交流并回答,教师直接指出这就是本节课学习的课题:集合的运算.(2)①已知集合A={1,2,3},B={2,3,4},写出由集合A,B中的所有元素组成的集合C.②已知集合A={x|x>1},B={x|x<0},在数轴上表示出集合A与B,并写出由集合A与B中的所有元素组成的集合C.中鸿智业信息技术有限公司
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推进新课 新知探究 提出问题
①通过上述问题中集合A与B与集合C之间的关系,类比实数的加法运算,你发现了什么? ②用文字语言来叙述上述问题中,集合A与B与集合C之间的关系.③用数学符号来叙述上述问题中,集合A与B与集合C之间的关系.④试用Venn图表示A∪B=C.⑤请给出集合的并集定义.⑥求集合的并集是集合间的一种运算,那么,集合间还有其他运算吗? 请同学们考察下面的问题,集合A与B与集合C之间有什么关系?(ⅰ)A={2,4,6,8,10},B={3,5,8,12},C={8};(ⅱ)A={x|x是国兴中学2007年9月入学的高一年级女同学},B={x|x是国兴中学2007年9月入学的高一年级男同学},C={x|x是国兴中学2007年9月入学的高一年级同学}.⑦类比集合的并集,请给出集合的交集定义?并分别用三种不同的语言形式来表达.活动:先让学生思考或讨论问题,然后再回答,经教师提示、点拨,并对回答正确的学生及时表扬,对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路,主要引导学生发现集合的并集和交集运算并能用数学符号来刻画,用Venn图来显示.讨论结果:
①集合之间也可以相加,也可以进行运算,但是为了不和实数的运算相混淆,规定这种运算不叫集合的加法,而是叫做求集合的并集.集合C叫集合A与B的并集.记为A∪B=C,读作A并B.②所有属于集合A或属于集合B的元素所组成了集合C.③C={x|x∈A,或x∈B}.④如图1131所示.⑤一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集.其含义用符号表示为A∪B={x|x∈A,或x∈B},用Venn图表示,如图1131所示.⑥集合之间还可以求它们的公共元素组成集合的运算,这种运算叫求集合的交集,记作A∩B,读作A交B.(ⅰ)A∩B=C,(ⅱ)A∪B=C.⑦一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集.其含义用符号表示为: A∩B={x|x∈A,且x∈B}.用Venn图表示,如图1132所示.图1-1-3-2 应用示例
思路1
1.设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求A∪B,A∩B.中鸿智业信息技术有限公司
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图1-1-3-3 活动:让学生回顾集合的表示法和交集、并集的含义,由于本例题难度较小,让学生自己解决,重点是总结集合运算的方法.根据集合并集、交集的含义,借助于Venn图写出.观察这两个集合中的元素,或用Venn图来表示,如图1133所示.解:A∪B={4,5,6,8}∪{3,5,7,8}={3,4,5,6,7,8}.A∩B={4,5,6,8}∩{3,5,7,8}={5,8}.点评:本题主要考查集合的并集和交集.用列举法表示的集合,运算时常利用Venn图或直接观察得到结果.本题易错解为A∪B={3,4,5,5,6,7,8,8}.其原因是忽视了集合元素的互异性.解决集合问题要遵守集合元素的三条性质.变式训练
1.集合M={1,2,3},N={-1,5,6,7},则M∪N=________.M∩N=________.答案:{-1,1,2,3,5,6,7}
2.集合P={1,2,3,m},M={m2,3},P∪M={1,2,3,m},则m=_________.分析:由题意得m2=1或2或m,解得m=-1,1,2,答案:-1,2,2,0.因m=1不合题意,故舍去.2,0 3.2007河南实验中学月考,理1满足A∪B={0,2}的集合A与B的组数为
()A.2
B.5
C.7
D.9 分析:∵A∪B={0,2},∴A{0,2}.则A=或A={0}或A={2}或A={0,2}.当A=时,B={0,2};当A={0}时,则集合B={2}或{0,2};当A={2}时,则集合B={0}或{0,2};当A={0,2}时,则集合B=或{0}或{2}或{0,2},则满足条件的集合A与B的组数为1+2+2+4=9.答案:D 4.2006辽宁高考,理2设集合A={1,2},则满足A∪B={1,2,3}的集合B的个数是
()A.1
B.3
C.4
D.8 分析:转化为求集合A子集的个数.很明显3A,又A∪B={1,2,3},必有3∈B,即集合B中至少有一个元素3,其他元素来自集合A中,则集合B的个数等于A={1,2}的子集个数,又集合A中含有22=4个元素,则集合A有22=4个子集,所以满足条件的集合B共有4个.答案:C 2.设A={x|-1 1.设A={x|2x-4<2},B={x|2x-4>0},求A∪B,A∩B.答案:A∪B=R,A∩B={x|2 http://www.xiexiebang.com 或http://www.xiexiebang.com 答案:A∪B={3,2},A∩B=.3.2007惠州高三第一次调研考试,文1设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∩B等于()A.[0,2] B.[1,2] C.[0,4] D.[1,4] 分析:在同一条数轴上表示出集合A、B,如图1135所示.由图得A∩B=[0,2].图1-1-3-5 答案:A 课本P11例 6、例7.思路2 1.A={x|x<5},B={x|x>0},C={x|x≥10},则A∩B,B∪C,A∩B∩C分别是什么? 活动: 学生先思考集合中元素特征,明确集合中的元素.将集合中元素利用数形结合在数轴上找到,那么运算结果寻求就易进行.这三个集合都是用描述法表示的数集,求集合的并集和交集的关键是找出它们的公共元素和所有元素.解:因A={x|x<5},B={x|x>0},C={x|x≥10},在数轴上表示,如图1136所示,所以A∩B={x|0 1.设A={x|x=2n,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N},求A∩B,A∪B.解:对任意m∈A,则有m=2n=2·2n-1,n∈N*,因n∈N*,故n-1∈N,有2n-1∈N,那么m∈B, 即对任意m∈A有m∈B,所以AB.而10∈B但10A,即AB,那么A∩B=A,A∪B=B.2.求满足{1,2}∪B={1,2,3}的集合B的个数.解:满足{1,2}∪B={1,2,3}的集合B一定含有元素3,B={3};还可含1或2其中一个,有{1,3},{2,3};还可含1和2,即{1,2,3},那么共有4个满足条件的集合B.3.设A={-4,2,a-1,a2},B={9,a-5,1-a},已知A∩B={9},求a.解:因A∩B={9},则9∈A,a-1=9或a2=9, a=10或a=±3, 当a=10时,a-5=5,1-a=-9;当a=3时,a-1=2不合题意.当a=-3时,a-1=-4不合题意.故a=10,此时A={-4,2,9,100},B={9,5,-9},满足A∩B={9}.4.2006北京高考,文1设集合A={x|2x+1<3},B={x|-3 ()A.{x|-3 B.{x|1 C.{x|x>-3} D.{x|x<1} 分析:集合A={x|2x+1<3}={x|x<1}, 观察或由数轴得A∩B={x|-3 中鸿智业信息技术有限公司 http://www.xiexiebang.com 或http://www.xiexiebang.com 明确集合A、B中的元素,教师和学生共同探讨满足A∩B=B的集合A、B的关系.集合A是方程x2+4x=0的解组成的集合,可以发现,BA,通过分类讨论集合B是否为空集来求a的值.利用集合的表示法来认识集合A、B均是方程的解集,通过画Venn图发现集合A、B的关系,从数轴上分析求得a的值.解:由题意得A={-4,0}.∵A∩B=B,∴BA.∴B=或B≠.当B=时,即关于x的方程x2+2(a+1)x+a2-1=0无实数解, 则Δ=4(a+1)2-4(a2-1)<0,解得a<-1.当B≠时,若集合B仅含有一个元素,则Δ=4(a+1)2-4(a2-1)=0,解得a=-1, 此时,B={x|x2=0}={0}A,即a=-1符合题意.若集合B含有两个元素,则这两个元素是-4,0, 即关于x的方程x2+2(a+1)x+a2-1=0的解是-4,0.-40-2(a1),则有 2-40a-1.解得a=1,则a=1符合题意.综上所得,a=1或a≤-1.变式训练 1.已知非空集合A={x|2a+1≤x≤3a-5},B={x|3≤x≤22},则能使A(A∩B)成立的所有a值的集合是什么? 2a13a5,解:由题意知A(A∩B),即AB,A非空,利用数轴得2a13,解得6≤a≤9,3a522.即所有a值的集合是{a|6≤a≤9}.2.已知集合A={x|-2≤x≤5},集合B={x|m+1≤x≤2m-1},且A∪B=A,试求实数m的取值范围.分析:由A∪B=A得BA,则有B=或B≠,因此对集合B分类讨论.解:∵A∪B=A,∴BA.又∵A={x|-2≤x≤5}≠,∴B=,或B≠.当B=时,有m+1>2m-1,∴m<2.当B≠时,观察图1-1-3-7: 图1-1-3-7 m12m1,由数轴可得2m1,解得-2≤m≤3.2m15.综上所述,实数m的取值范围是m<2或-2≤m≤3,即m≤3.点评:本题主要考查集合的运算、分类讨论的思想,以及集合间关系的应用.已知两个集合的运算结果,求集合中参数的值时,由集合的运算结果确定它们的关系,通过深刻理解集合表示法的转换,把相关问题化归为其他常见的方程、不等式等数学问题.这称为数学的化归思想,是数学中的常用方法,学会应用化归和分类讨论的数学思想方法解决有关问题.知能训练 课本P11练习1、2、3.中鸿智业信息技术有限公司 http://www.xiexiebang.com 或http://www.xiexiebang.com 【补充练习】 1.设a={3,5,6,8},B={4,5,7,8},(1)求A∩B,A∪B.(2)用适当的符号(、)填空: A∩B________A,B________A∩B,A∪B________A,A∪B________B,A∩B________A∪B.解:(1)因A、B的公共元素为5、8,故两集合的公共部分为5、8, 则A∩B={3,5,6,8}∩{4,5,7,8}={5,8}.又A、B两集合的元素3、4、5、6、7、8, 故A∪B={3,4,5,6,7,8}.(2)由文氏图可知 A∩BA,BA∩B,A∪BA,A∪BB,A∩BA∪B.2.设A={x|x<5},B={x|x≥0},求A∩B.解:因x<5及x≥0的公共部分为0≤x<5, 故A∩B={x|x<5}∩{x|x≥0}={x|0≤x<5}.3.设A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形},求A∩B.解:因三角形按角分类时,锐角三角形和钝角三角形彼此孤立.故A、B两集合没有公共部分.所以A∩B={x|x是锐角三角形}∩{x|x是钝角三角形}=.4.设A={x|x>-2},B={x|x≥3},求A∪B.解:在数轴上将A、B分别表示出来,得A∪B={x|x>-2}.5.设A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},求A∪B.解:因矩形是平行四边形,故由A及B的元素组成的集合为A∪B,A∪B={x|x是平行四边形}.6.已知M={1},N={1,2},设A={(x,y)|x∈M,y∈N},B={(x,y)|x∈N,y∈M},求A∩B,A∪B.分析:M、N中元素是数.A、B中元素是平面内点集,关键是找其元素.解:∵M={1},N={1,2},则A={(1,1),(1,2)},B={(1,1),(2,1)},故A∩B={(1,1)},A∪B={(1,1),(1,2),(2,1)}.7.2006江苏高考,7若A、B、C为三个集合,A∪B=B∩C,则一定有()A.AC B.CA C.A≠C D.A= 分析:思路一:∵(B∩C)B,(B∩C)C,A∪B=B∩C, ∴A∪BB,A∪BC.∴ABC.∴AC.思路二:取满足条件的A={1},B={1,2},C={1,2,3},排除B、D, 令A={1,2},B={1,2},C={1,2},则此时也满足条件A∪B=B∩C, 而此时A=C,排除C.答案:A 拓展提升 观察:(1)集合A={1,2},B={1,2,3,4}时,A∩B,A∪B这两个运算结果与集合A,B的关系;(2)当A=时,A∩B,A∪B这两个运算结果与集合A,B的关系;(3)当A=B={1,2}时,A∩B,A∪B这两个运算结果与集合A,B的关系.由(1)(2)(3)你发现了什么结论? 活动:依据集合的交集和并集的含义写出运算结果,并观察与集合A,B的关系.用Venn图来发现运算结果与集合A,B的关系.(1)(2)(3)中的集合A,B均满足AB,用Venn图表示,如图1138所示,就可以发现A∩B,A∪B与集合A,B的关系.中鸿智业信息技术有限公司 http://www.xiexiebang.com 或http://www.xiexiebang.com 图1-1-3-8 解:A∩B=AABA∪B=B.可用类似方法,可以得到集合的运算性质,归纳如下: A∪B=B∪A,A(A∪B),B(A∪B);A∪A=A,A∪=A,ABA∪B=B;A∩B=B∩A;(A∩B)A,(A∩B)B;A∩A=A;A∩=;ABA∩B=A.课堂小结 本节主要学习了: 1.集合的交集和并集.2.通常借助于数轴或Venn图来求交集和并集.作业 1.课外思考:对于集合的基本运算,你能得出哪些运算规律? 2.请你举出现实生活中的一个实例,并说明其并集、交集和补集的现实含义.3.书面作业:课本P12习题1.1A组6、7、8.设计感想 由于本节课内容比较容易接受,也是历年高考的必考内容之一,所以在教学设计上注重加强练习和拓展课本内容.设计中通过借助于数轴或Venn图写出集合运算的结果,这是突破本节教学难点的有效方法.(设计者:尚大志) 中鸿智业信息技术有限公司 1.1.3 集合的基本运算 整体设计 教学分析 课本从学生熟悉的集合出发,结合实例,通过类比实数加法运算引入集合间的运算,同时,结合相关内容介绍子集和全集等概念.在安排这部分内容时,课本继续注重体现逻辑思考的方法,如类比等.值得注意的问题:在全集和补集的教学中,应注意利用图形的直观作用,帮助学生理解补集的概念,并能够用直观图进行求补集的运算.三维目标 1.理解两个集合的并集与交集、全集的含义,掌握求两个简单集合的交集与并集的方法,会求给定子集的补集,感受集合作为一种语言,在表示数学内容时的简洁和准确,进一步提高类比的能力.2.通过观察和类比,借助Venn图理解集合的基本运算.体会直观图示对理解抽象概念的作用,培养数形结合的思想.重点难点 教学重点:交集与并集,全集与补集的概念.教学难点:理解交集与并集的概念,以及符号之间的区别与联系.课时安排 2课时 教学过程 第1课时 导入新课 思路1.我们知道,实数有加法运算,两个实数可以相加,例如5+3=8.类比实数的加法运算,集合是否也可以“相加”呢? 教师直接点出课题.思路2.请同学们考察下列各个集合,你能说出集合C与集合A、B之间的关系吗?(1)A={1,3,5},B={2,4,6},C={1,2,3,4,5,6};(2)A={x|x是有理数},B={x|x是无理数},C={x|x是实数}.引导学生通过观察、类比、思考和交流,得出结论.教师强调集合也有运算,这就是我们本节课所要学习的内容.思路3.(1)①如图1131甲和乙所示,观察两个图的阴影部分,它们分别同集合A、集合B有什么关系? 图1-1-3-1 ②观察集合A与B与集合C={1,2,3,4}之间的关系.学生思考交流并回答,教师直接指出这就是本节课学习的课题:集合的运算.(2)①已知集合A={1,2,3},B={2,3,4},写出由集合A,B中的所有元素组成的集合C.②已知集合A={x|x>1},B={x|x<0},在数轴上表示出集合A与B,并写出由集合A与B中的所有元素组成的集合C.推进新课 新知探究 提出问题 ①通过上述问题中集合A与B与集合C之间的关系,类比实数的加法运算,你发现了什么? ②用文字语言来叙述上述问题中,集合A与B与集合C之间的关系.③用数学符号来叙述上述问题中,集合A与B与集合C之间的关系.④试用Venn图表示A∪B=C.⑤请给出集合的并集定义.⑥求集合的并集是集合间的一种运算,那么,集合间还有其他运算吗? 请同学们考察下面的问题,集合A与B与集合C之间有什么关系?(ⅰ)A={2,4,6,8,10},B={3,5,8,12},C={8};(ⅱ)A={x|x是国兴中学2007年9月入学的高一年级女同学},B={x|x是国兴中学2007年9月入学的高一年级男同学},C={x|x是国兴中学2007年9月入学的高一年级同学}.⑦类比集合的并集,请给出集合的交集定义?并分别用三种不同的语言形式来表达.活动:先让学生思考或讨论问题,然后再回答,经教师提示、点拨,并对回答正确的学生及时表扬,对回答不准确的学生提示引导考虑问题的思路,主要引导学生发现集合的并集和交集运算并能用数学符号来刻画,用Venn图来显示.讨论结果: ①集合之间也可以相加,也可以进行运算,但是为了不和实数的运算相混淆,规定这种运算不叫集合的加法,而是叫做求集合的并集.集合C叫集合A与B的并集.记为A∪B=C,读作A并B.②所有属于集合A或属于集合B的元素所组成了集合C.③C={x|x∈A,或x∈B}.④如图1131所示.⑤一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集.其含义用符号表示为A∪B={x|x∈A,或x∈B},用Venn图表示,如图1131所示.⑥集合之间还可以求它们的公共元素组成集合的运算,这种运算叫求集合的交集,记作A∩B,读作A交B.(ⅰ)A∩B=C,(ⅱ)A∪B=C.⑦一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集.其含义用符号表示为: A∩B={x|x∈A,且x∈B}.用Venn图表示,如图1132所示.图1-1-3-2 应用示例 思路1 1.设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求A∪B,A∩B.图1-1-3-3 活动:让学生回顾集合的表示法和交集、并集的含义,由于本例题难度较小,让学生自己解决,重点是总结集合运算的方法.根据集合并集、交集的含义,借助于Venn图写出.观察这两个集合中的元素,或用Venn图来表示,如图1133所示.解:A∪B={4,5,6,8}∪{3,5,7,8}={3,4,5,6,7,8}.A∩B={4,5,6,8}∩{3,5,7,8}={5,8}.点评:本题主要考查集合的并集和交集.用列举法表示的集合,运算时常利用Venn图或直接观察得到结果.本题易错解为A∪B={3,4,5,5,6,7,8,8}.其原因是忽视了集合元素的互异性.解决集合问题要遵守集合元素的三条性质.变式训练 1.集合M={1,2,3},N={-1,5,6,7},则M∪N=________.M∩N=________.答案:{-1,1,2,3,5,6,7} 22.集合P={1,2,3,m},M={m,3},P∪M={1,2,3,m},则m=_________.分析:由题意得m=1或2或m,解得m=-1,1,2,答案:-1,2,2,0 22,0.因m=1不合题意,故舍去.3.2007河南实验中学月考,理1满足A∪B={0,2}的集合A与B的组数为 ()A.2 B.5 C.7 D.9 分析:∵A∪B={0,2},∴A{0,2}.则A=或A={0}或A={2}或A={0,2}.当A=时,B={0,2};当A={0}时,则集合B={2}或{0,2};当A={2}时,则集合B={0}或{0,2};当A={0,2}时,则集合B=或{0}或{2}或{0,2},则满足条件的集合A与B的组数为1+2+2+4=9.答案:D 4.2006辽宁高考,理2设集合A={1,2},则满足A∪B={1,2,3}的集合B的个数是 ()A.1 B.3 C.4 D.8 分析:转化为求集合A子集的个数.很明显3A,又A∪B={1,2,3},必有3∈B,即集合B中至少有一个元素3,其他元素来自集合A中,则集合B的个数等于A={1,2}的子集个数,又集合A中含有22=4个元素,则集合A有22=4个子集,所以满足条件的集合B共有4个.答案:C 2.设A={x|-1 1.设A={x|2x-4<2},B={x|2x-4>0},求A∪B,A∩B.答案:A∪B=R,A∩B={x|2 B.[1,2] C.[0,4] D.[1,4] 分析:在同一条数轴上表示出集合A、B,如图1135所示.由图得A∩B=[0,2].图1-1-3-5 答案:A 课本P11例 6、例7.思路2 1.A={x|x<5},B={x|x>0},C={x|x≥10},则A∩B,B∪C,A∩B∩C分别是什么? 活动: 学生先思考集合中元素特征,明确集合中的元素.将集合中元素利用数形结合在数轴上找到,那么运算结果寻求就易进行.这三个集合都是用描述法表示的数集,求集合的并集和交集的关键是找出它们的公共元素和所有元素.解:因A={x|x<5},B={x|x>0},C={x|x≥10},在数轴上表示,如图1136所示,所以A∩B={x|0 1.设A={x|x=2n,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N},求A∩B,A∪B.解:对任意m∈A,则有m=2n=2·2n-1,n∈N*,因n∈N*,故n-1∈N,有2n-1∈N,那么m∈B, 即对任意m∈A有m∈B,所以AB.而10∈B但10A,即AB,那么A∩B=A,A∪B=B.2.求满足{1,2}∪B={1,2,3}的集合B的个数.解:满足{1,2}∪B={1,2,3}的集合B一定含有元素3,B={3};还可含1或2其中一个,有{1,3},{2,3};还可含1和2,即{1,2,3},那么共有4个满足条件的集合B.3.设A={-4,2,a-1,a},B={9,a-5,1-a},已知A∩B={9},求a.解:因A∩B={9},则9∈A,a-1=9或a2=9, a=10或a=±3, 当a=10时,a-5=5,1-a=-9;当a=3时,a-1=2不合题意.当a=-3时,a-1=-4不合题意.故a=10,此时A={-4,2,9,100},B={9,5,-9},满足A∩B={9}.4.2006北京高考,文1设集合A={x|2x+1<3},B={x|-3 ()A.{x|-3 B.{x|1 C.{x|x>-3} D.{x|x<1} 分析:集合A={x|2x+1<3}={x|x<1}, 观察或由数轴得A∩B={x|-3 1.已知非空集合A={x|2a+1≤x≤3a-5},B={x|3≤x≤22},则能使A(A∩B)成立的所有a值的集合是什么? 2a13a5,解:由题意知A(A∩B),即AB,A非空,利用数轴得2a13,解得6≤a≤9,3a522.即所有a值的集合是{a|6≤a≤9}.2.已知集合A={x|-2≤x≤5},集合B={x|m+1≤x≤2m-1},且A∪B=A,试求实数m的取值范围.分析:由A∪B=A得BA,则有B=或B≠,因此对集合B分类讨论.解:∵A∪B=A,∴BA.又∵A={x|-2≤x≤5}≠,∴B=,或B≠.当B=时,有m+1>2m-1,∴m<2.当B≠时,观察图1-1-3-7: 图1-1-3-7 m12m1,由数轴可得2m1,解得-2≤m≤3.2m15.综上所述,实数m的取值范围是m<2或-2≤m≤3,即m≤3.点评:本题主要考查集合的运算、分类讨论的思想,以及集合间关系的应用.已知两个集合的运算结果,求集合中参数的值时,由集合的运算结果确定它们的关系,通过深刻理解集合表示法的转换,把相关问题化归为其他常见的方程、不等式等数学问题.这称为数学的化归思想,是数学中的常用方法,学会应用化归和分类讨论的数学思想方法解决有关问题.知能训练 课本P11练习1、2、3.【补充练习】 1.设a={3,5,6,8},B={4,5,7,8},(1)求A∩B,A∪B.(2)用适当的符号(、)填空: A∩B________A,B________A∩B,A∪B________A,A∪B________B,A∩B________A∪B.解:(1)因A、B的公共元素为5、8,故两集合的公共部分为5、8, 则A∩B={3,5,6,8}∩{4,5,7,8}={5,8}.又A、B两集合的元素3、4、5、6、7、8, 故A∪B={3,4,5,6,7,8}.(2)由文氏图可知 A∩BA,BA∩B,A∪BA,A∪BB,A∩BA∪B.2.设A={x|x<5},B={x|x≥0},求A∩B.解:因x<5及x≥0的公共部分为0≤x<5, 故A∩B={x|x<5}∩{x|x≥0}={x|0≤x<5}.3.设A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形},求A∩B.解:因三角形按角分类时,锐角三角形和钝角三角形彼此孤立.故A、B两集合没有公共部分.所以A∩B={x|x是锐角三角形}∩{x|x是钝角三角形}=.4.设A={x|x>-2},B={x|x≥3},求A∪B.解:在数轴上将A、B分别表示出来,得A∪B={x|x>-2}.5.设A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},求A∪B.解:因矩形是平行四边形,故由A及B的元素组成的集合为A∪B,A∪B={x|x是平行四边形}.6.已知M={1},N={1,2},设A={(x,y)|x∈M,y∈N},B={(x,y)|x∈N,y∈M},求A∩B,A∪B.分析:M、N中元素是数.A、B中元素是平面内点集,关键是找其元素.解:∵M={1},N={1,2},则A={(1,1),(1,2)},B={(1,1),(2,1)},故A∩B={(1,1)},A∪B={(1,1),(1,2),(2,1)}.7.2006江苏高考,7若A、B、C为三个集合,A∪B=B∩C,则一定有()A.AC B.CA C.A≠C D.A= 分析:思路一:∵(B∩C)B,(B∩C)C,A∪B=B∩C, ∴A∪BB,A∪BC.∴ABC.∴AC.思路二:取满足条件的A={1},B={1,2},C={1,2,3},排除B、D, 令A={1,2},B={1,2},C={1,2},则此时也满足条件A∪B=B∩C, 而此时A=C,排除C.答案:A 拓展提升 观察:(1)集合A={1,2},B={1,2,3,4}时,A∩B,A∪B这两个运算结果与集合A,B的关系;(2)当A=时,A∩B,A∪B这两个运算结果与集合A,B的关系;(3)当A=B={1,2}时,A∩B,A∪B这两个运算结果与集合A,B的关系.由(1)(2)(3)你发现了什么结论? 活动:依据集合的交集和并集的含义写出运算结果,并观察与集合A,B的关系.用Venn图来发现运算结果与集合A,B的关系.(1)(2)(3)中的集合A,B均满足AB,用Venn图表示,如图1138所示,就可以发现A∩B,A∪B与集合A,B的关系.图1-1-3-8 解:A∩B=AABA∪B=B.可用类似方法,可以得到集合的运算性质,归纳如下: A∪B=B∪A,A(A∪B),B(A∪B);A∪A=A,A∪=A,ABA∪B=B;A∩B=B∩A;(A∩B)A,(A∩B)B;A∩A=A;A∩=;ABA∩B=A.课堂小结 本节主要学习了: 1.集合的交集和并集.2.通常借助于数轴或Venn图来求交集和并集.作业 1.课外思考:对于集合的基本运算,你能得出哪些运算规律? 2.请你举出现实生活中的一个实例,并说明其并集、交集和补集的现实含义.3.书面作业:课本P12习题1.1A组6、7、8.设计感想 由于本节课内容比较容易接受,也是历年高考的必考内容之一,所以在教学设计上注重加强练习和拓展课本内容.设计中通过借助于数轴或Venn图写出集合运算的结果,这是突破本节教学难点的有效方法.备课资料 [备选例题] 【例1】已知A={y|y=x2-4x+6,x∈R,y∈N},B={y|y=-x2-2x+7,x∈R,y∈N},求A∩B,并分别用描述法、列举法表示它.解:y=x2-4x+6=(x-2)2+2≥2,A={y|y≥2,y∈N}, 又∵y=-x2-2x+7=-(x+1)2+8≤8,∴B={y|y≤8,y∈N}.故A∩B={y|2≤y≤8}={2,3,4,5,6,7,8}.【例2】2006第十七届“希望杯”全国数学邀请赛(高一)第一试,1设S={(x,y)|xy>0},T={(x,y)|x>0且y>0},则()A.S∪T=S B.S∪T=T C.S∩T=S D.S∩T= 分析:S={(x,y)|xy>0}={(x,y)|x>0且y>0或x<0且y<0},则TS,所以S∪T=S.答案:A 【例3】某城镇有1000户居民,其中有819户有彩电,有682户有空调,有535户彩电和空调都有,则彩电和空调至少有一种的有_______户.解析:设这1000户居民组成集合U,其中有彩电的组成集合A,有空调的组成集合B,如图11317所示.有彩电无空调的有819-535=284户;有空调无彩电的有682-535=147户,因此二者至少有一种的有284+147+535=966户.填966.图1-1-3-17 差集与补集 有两个集合A、B,如果集合C是由所有属于A但不属于B的元素组成的集合,那么C就叫做A与B的差集,记作A-B(或AB).例如,A={a,b,c,d},B={c,d,e,f},C=A-B={a,b}.也可以用韦恩图表示,如图1-1-3-18所示(阴影部分表示差集).图1-1-3-18 图1-1-3-19 特殊情况,如果集合B是集合I的子集,我们把I看作全集,那么I与B的差集I-B,叫做B在I中的补集,记作B.例如,I={1,2,3,4,5},B={1,2,3},B=I-B={4,5}.也可以用韦恩图表示,如图11319所示(阴影部分表示补集).从集合的观点来看,非负整数的减法运算,就是已知两个不相交集合的并集的基数,以及其中一个集合的基数,求另一个集合的基数,也可以看作是求集合I与它的子集B的差集的基数. 第2课时 导入新课 问题:①分别在整数范围和实数范围内解方程(x-3)(x-3)=0,其结果会相同吗? ②若集合A={x|0 学生回答后,教师指明:在不同的范围内集合中的元素会有所不同,这个“范围”问题就是本节学习的内容,引出课题.推进新课 新知探究 提出问题 ①用列举法表示下列集合: A={x∈Z|(x-2)(x+B={x∈Q|(x-2)(x+C={x∈R|(x-2)(x+131313)(x-)(x-)(x-2)=0};2)=0};2)=0}.②问题①中三个集合相等吗?为什么? ③由此看,解方程时要注意什么? ④问题①,集合Z,Q,R分别含有所解方程时所涉及的全部元素,这样的集合称为全集,请给出全集的定义.⑤已知全集U={1,2,3},A={1},写出全集中不属于集合A的所有元素组成的集合B.⑥请给出补集的定义.⑦用Venn图表示A.活动:组织学生充分讨论、交流,使学生明确集合中的元素,提示学生注意集合中元素的范围.讨论结果: ①A={2},B={2,13},C={2,13,2}.②不相等,因为三个集合中的元素不相同.③解方程时,要注意方程的根在什么范围内,同一个方程,在不同的范围其解会有所不同.④一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记为U.⑤B={2,3}.⑥对于一个集合A,全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集.集合A相对于全集U的补集记为⑦如图1-1-3-9所示,阴影表示补集.A,即A={x|x∈U,且xA}.图1-1-3-9 应用示例 思路1 1.设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求 A,B.活动:让学生明确全集U中的元素,回顾补集的定义,用列举法表示全集U,依据补集的定义写出A,B.解:根据题意,可知U={1,2,3,4,5,6,7,8},所以 A={4,5,6,7,8};B={1,2,7,8}.点评:本题主要考查补集的概念和求法.用列举法表示的集合,依据补集的含义,直接观察写出集合运算的结果.常见结论:变式训练 1.2007吉林高三期末统考,文1已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5,7},B={3,4,5},则(A)∩(B)等于()(A∩B)=(A)∪(B); (A∪B)=(A)∩(B).A.{1,6} B.{4,5} C.{2,3,4,5,7} D.{1,2,3,6,7} 分析:思路一:观察得(A)∩(B)={1,3,6}∩{1,2,6,7}={1,6}.A)∩(B)= (A∪B)={1,6}.思路二:A∪B={2,3,4,5,7},则(答案:A 2.2007北京东城高三期末教学目标抽测一,文1设集合U={1,2,3,4,5},A={1,2,4},B={2},则A∩(B)等于()A.{1,2,3,4,5} B.{1,4} C.{1,2,4} D.{3,5} 答案:B 3.2005浙江高考,理1设全集U={1,2,3,4,5,6,7},P={1,2,3,4,5},Q={3,4,5,6,7},则P∩(()A.{1,2} B.{3,4,5} C.{1,2,6,7} D.{1,2,3,4,5} 答案:A 2.设全集U={x|x是三角形},A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形}.求A∩B,(A∪B).Q)等于活动:学生思考三角形的分类和集合的交集、并集和补集的含义.结合交集、并集和补集的含义写出结果.A∩B是由集合A,B中公共元素组成的集合,中剩下的元素组成的集合.解:根据三角形的分类可知 A∩B=, A∪B={x|x是锐角三角形或钝角三角形},变式训练 (A∪B)={x|x是直角三角形}.(A∪B)是全集中除去集合A∪B1.已知集合A={x|3≤x<8},求A.解:A={x|x<3或x≥8}.2.设S={x|x是至少有一组对边平行的四边形},A={x|x是平行四边形},B={x|x是菱形},C={x|x是矩形},求B∩C,B,A.B={x|x是邻边不相等的平行四边形},A={x|x是梯形}.解:B∩C={x|正方形},3.已知全集I=R,集合A={x|x2+ax+12b=0},B={x|x2-ax+b=0},满足(A)∩B={2},(B)∩A={4},求实数a、b的值.答案:a=87,b=127.A)∩B等于…()4.设全集U=R,A={x|x≤2+3},B={3,4,5,6},则(A.{4} B.{4,5,6} C.{2,3,4} D.{1,2,3,4} 分析:∵U=R,A={x|x≤2+3},∴∴(A)∩B={4,5,6}.A={x|x>2+3}.而4,5,6都大于2+3, 答案:B 思路2 1.已知全集U=R,A={x|-2≤x≤4},B={x|-3≤x≤3},求:(1)(2)((3)(A,B;B),B),(A∩B),由此你发现了什么结论?(A∪B),由此你发现了什么结论? A)∪(A)∩(活动:学生回想补集的含义,教师指导学生利用数轴来解决.依据补集的含义,借助于数轴求得.在数轴上表示集合A,B.解:如图1-1-3-10所示,图1-1-3-10(1)由图得(2)由图得(A={x|x<-2或x>4},A)∪(B={x|x<-3或x>3}.B)={x|x<-2或x>4}∪{x|x<-3或x>3}={x|x<-2或x>3};∵A∩B={x|-2≤x≤4}∩{x|-3≤x≤3}={x|-2≤x≤3}, ∴(A∩B)={x|-2≤x≤3}={x|x<-2或x>3}.(A∩B)=(A)∪(B).∴得出结论(3)由图得(A)∩(B)={x|x<-2或x>4}∩{x|x<-3或x>3}={x|x<-3或x>4};∵A∪B={x|-2≤x≤4}∪{x|-3≤x≤3}={x|-3≤x≤4}, ∴(A∪B)={x|-3≤x≤4}={x|x<-3或x>4}.(A∪B)=(A)∩(B).∴得出结论变式训练 1.2006重庆高考,理1已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5,7},B={3,4,5},则(()A.{1,6} B.{4,5} C.{1,2,3,4,5,7} D.{1,2,3,6,7} 答案:D A)∪(B)等于2.2005江西高考,理1设集合I={x||x|<3,x∈Z},A={1,2},B={-2,-1,2},则A∪(B)等于()A.{1} B.{1,2} C.{2} D.{0,1,2} 答案:D 2.设全集U={x|x≤20,x∈N,x是质数},A∩(B)={3,5},(A)∩B={7,19},(A)∩(B)={2,17},求集合A、B.活动:学生回顾集合的运算的含义,明确全集中的元素.利用列举法表示全集U,根据题中所给的条件,把集合中的元素填入相应的Venn图中即可.求集合A、B的关键是确定它们的元素,由于全集是U,则集合A、B中的元素均属于全集U,由于本题中的集合均是有限集并且元素的个数不多,可借助于Venn图来解决.解:U={2,3,5,7,11,13,17,19}, 由题意借助于Venn图,如图1-1-3-11所示,图1-1-3-11 ∴A={3,5,11,13},B={7,11,13,19}.点评:本题主要考查集合的运算、Venn图以及推理能力.借助于Venn图分析集合的运算问题,使问题简捷地获得解决,将本来抽象的集合问题直观形象地表现出来,这正体现了数形结合思想的优越性.变式训练 1.2007临沂高三期末统考,文1 图1-1-3-12 设I为全集,M、N、P都是它的子集,则图1-1-3-12中阴影部分表示的集合是()A.M∩[(N)∩P] B.M∩(N∪P)C.[(M)∩(N)]∩P D.M∩N∪(N∩P) 分析:思路一:阴影部分在集合M内部,排除C;阴影部分不在集合N内,排除B、D.思路二:阴影部分在集合M内部,即是M的子集,又阴影部分在P内不在集合N内即在(N)∩P内,所以阴影部分表示的集合是M∩[(N)∩P].答案:A 2.设U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},(A)∩B={3,7},(B)∩A={2,8},(A)∩(B)={1,5,6},则集合A=________,B=________.分析:借助Venn,如图1-1-3-13,把相关运算的结果表示出来,自然地就得出集合A、B了.图1-1-3-13 答案:{2,4,8,9} {3,4,7,9} 知能训练 课本P11练习4.【补充练习】 1.设全集U=R,A={x|2x+1>0},试用文字语言表述A的意义.解:A={x|2x+1>0}即不等式2x+1>0的解集,应当满足2x+1≤0.∴ A中元素均不能使2x+1>0成立,即 A中元素A即不等式2x+1≤0的解集.2.如图1-1-3-14所示,U是全集,M,P,S是U的三个子集,则阴影部分表示的集合是_______.图1-1-3-14 分析:观察图可以看出,阴影部分满足两个条件:一是不在集合S内;二是在集合M,P的公共部分内,因此阴影部分表示的集合是集合S的补集与集合M,P的交集的交集,即(答案:(S)∩(M∩P) S)∩(M∩P).3.2007安徽淮南一模,理1设集合A、B都是U={1,2,3,4}的子集,已知(A)∩(B)={2},(A)∩B={1},则A等于()A.{1,2} B.{2,3} C.{3,4} D.{1,4} 分析:如图1-1-3-15所示.图1-1-3-15 由于(A)∩(B)={2},(A)∩B={1},则有 A={1,2}.∴A={3,4}.答案:C 4.2006安徽高考,文1设全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合S={1,3,5},T={3,6},则()A. B.{2,4,7,8} C.{1,3,5,6} D.{2,4,6,8} 分析:直接观察(或画出Venn图),得S∪T={1,3,5,6},则答案:B 5.2007河北石家庄一模,文1已知集合I={1,2,3,4},A={1},B={2,4},则A∪(B)等于()A.{1} B.{1,3} C.{3} D.{1,2,3} 分析:∵B={1,3},∴A∪(B)={1}∪{1,3}={1,3}.答案:B 拓展提升 问题:某班有学生50人,解甲、乙两道数学题,已知解对甲题者有34人,解对乙题者有28人,两题均解对者有20人,问: (1)至少解对其中一题者有多少人?(2)两题均未解对者有多少人? 分析:先利用集合表示解对甲、乙两道数学题各种类型,然后根据题意写出它们的运算,问题便得到解决.解:设全集为U,A={只解对甲题的学生},B={只解对乙题的学生},C={甲、乙两题都解对的学生}, 则A∪C={解对甲题的学生}, B∪C={解对乙题的学生}, A∪B∪C={至少解对一题的学生},(A∪B∪C)={两题均未解对的学生}.由已知,A∪C有34个人,C有20个人, 从而知A有14个人;B∪C有28个人,C有20个人,所以B有8个人.因此A∪B∪C有N1=14+8+20=42(人),(A∪B∪C)有N2=50-42=8(人).∴至少解对其中一题者有42个人,两题均未解对者有8个人.(S∪T)={2,4,7,8}.(S∪T)等于课堂小结 本节课学习了: ①全集和补集的概念和求法.②常借助于数轴或Venn图进行集合的补集运算.作业 课本P12习题1.1A组9、10,B组4.设计感想 本节教学设计注重渗透数形结合的思想方法,因此在教学过程中要重点指导学生借助于数轴或Venn图进行集合的补集运算.由于高考中集合常与以后学习的不等式等知识紧密结合,本节也对此也予以体现,可以利用课余时间学习有关解不等式的知识.习题详解 (课本P5练习)1.(1)中国∈A,美国A,印度∈A,英国A.(2)∵A={x|x2=x}={0,1},∴-1A.(3)∵B={x|x2+x-6=0}={-3,2},∴3A.(4)∵C={x∈N|1≤x≤10}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}, ∴8∈C,9.1C.2.(1){x|x2=9}或{-3,3};(2){2,3,5,7};yx3(3){(x,y)|}或{(1,4)};y-2x6(4){x∈R|4x-5<3}或{x|x<2}.(课本P7练习)1.,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}.2.(1)a∈{a,b,c}.(2)∵x2=0,∴x=0.∴{x|x2=0}={0}.∴0∈{0}.(3)∵x+1=0,∴x=-1.又∵x∈R, ∴方程x2=-1无解.∴{x∈R|x2+1=0}=.∴=.(4).(5)∵x2=x,∴x=0或x=1.∴{x|x2=x}={0,1}.∴{0}{0,1}.(6)∵x2-3x+2=0,∴x=1或x=2.∴{x|x2-3x+2=0}={1,2}.∴{2,1}={1,2}.3.(1)由于1是任何正整数的公约数,任何正整数都是自身的公约数,所以8的公约数是1,2,4,8,即B={1,2,4,8}.∴AB.(2)显然BA,又∵3∈A,且3B,∴BA.(3)4与10的最小公倍数是20,4与10的公倍数应是20的倍数,显然A=B.(课本P11练习)1.A∩B={5,8},A∪B={3,5,6,7,8}.222.∵x-4x-5=0, ∴x=-1或x=5.∵A={x|x2-4x-5=0}={-1,5}, 同理,B={-1,1}.∴A∪B={-1,5}∪{-1,1}={-1,1,5}, A∩B={-1,5}∩{-1,1}={-1}.3.A∩B={x|x是等腰直角三角形}, A∪B={x|x是等腰三角形或直角三角形}.4.∵∴A∩(B={2,4,6},A={1,3,6,7}, 2B)={2,4,5}∩{2,4,6}={2,4},(A)∩(B)={1,3,6,7}∩{2,4,6}={6}.(课本P11习题1.1) A组 1.(1)∈ (2)∈ (3) (4)∈ (5)∈ (6)∈ 2.(1)∈ (2) (3)∈ 3.(1){2,3,4,5};(2){-2,1};(3){0,1,2}.(3)∵-3<2x-1≤3,∴-2<2x≤4.∴-1 1.∵A={1,2},A∪B={1,2}, ∴BA.∴B=,{1},{2},{1,2}.2.集合D={(x,y)|2x-y=1}∩{(x,y)|x+4y=5}表示直线2x-y=1与直线x+4y=5的交点坐标;2x-y1由于D={(x,y)|}={(1,1)}, x4y5所以点(1,1)在直线y=x上, 即DC.3.B={1,4}, 当a=3时,A={3}, 则A∪B={1,3,4},A∩B=;当a≠3时,A={3,a}, 若a=1,则A∪B={1,3,4},A∩B={1};若a=4,则A∪B={1,3,4},A∩B={4};若a≠1且a≠4,则A∪B={1,a,3,4},A∩B=.综上所得, 当a=3时,A∪B={1,3,4},A∩B=;当a=1,则A∪B={1,3,4},A∩B={1};当a=4,则A∪B={1,3,4},A∩B={4}; 当a≠3且a≠1且a≠4时,A∪B={1,a,3,4},A∩B=.4.作出韦恩图,如图1-1-3-16所示,图1-1-3-16 由U=A∪B={x∈N|0≤x≤10},A∩(可知B={0,2,4,6,8,9,10}.B)={1,3,5,7}, 高一数学学科导学练 编号: 时间: 1.1.3集合的基本运算(第二课时) 编写人:张现军 审核人:马发展 【学习目标】 1.进一步巩固集合的三种运算.2.灵活运用集合的运算,解决一些实际问题.【典型例题】 1.已知集合Ax|x215x500,Bx|ax10,若AB,求a的值.2.已知集合Ax|2axa3,Bx|x1或x5,若AB,求a的取值范围.3.已知集合Ax|x23x40,Bx|2x2ax20若ABA,求a的取值集合.4.有54名学生,其中会打篮球的有36人,会打排球的人数比会打篮球的多4人,另外这两种球都不会的人数是都会的人数的四分之一还少1,问两种球都会打的有多少人.【课堂练习】 1.设集合MxZ|3x2,NnZ|1n3,则MN()A C 0,1 B D 1,0,1 1,0,1,2 0,1,2 2.设U为全集,集合MU,NU且NM则()A CUNCUM B MCUN / 3 高一数学学科导学练 编号: 时间: C CUNCUM D CUMCUN x33.已知集合Mx|0,Nx|x3,则集合x|x1是 ()x1A NM B NM C CU(MN) D CU(MN) 4.设A菱形,B矩形,则AB___________.5.已知全集U2,4,a2a1,Aa1,2,CUA7则a_______.【达标检测】 一、选择题 1.满足1,3A1,3,5的所有集合A的个数()A 3 B 4 C 5 D 6 2.已知集合Ax|2x3,Bx|x1或x4,则AB ()A x|x3或x4 B x|-1 C x|3x4 D x|-2x1 3.设集合Sx|x23,Tx|axa8,STR,则a的取值范围是(A 3a1 B 3a1 C a3或a1 D a3或a1 4.第二十届奥运会于2008年8月8日在北京举行,若集合A参加北京奥运会比赛的运动员B参加北京奥运会比赛的男运动员, C参加北京奥运会比赛的女运动员,则下列关系正确的是()A AB B BC C ABC D BCA 5.对于非空集合M和N,定义M与N的差MNx|xM且xN,那么 M-(M-N)总等于()A N B M C MN D MN / 3)高一数学学科导学练 编号: 时间: 二.填空题 (x,y)|x+2y=7,B(x,y)|xy1,则AB_______.6.设集合A7.设Ux|x是不大于10的正整数,Ax|x220,xN,则CUA____.8.全集U=R,集合Xx|x0,Ty|y1,则CUT与CUX的包含关系是__.9.设全集Ux|x是三角形,Ax|x是锐角三角形,Bx|x是钝角三角形,则C()=______________.UAB10.已知集合My|y=-2x+1,xRNy|yx2,xR,则MN=___.三.解答题 11.已知Ax|x2axa2190,Bx|x25x60,Cx|x22x80 ①.若ABAB,求a的值.②.若ACC,求a的值.12.设U=R,M={x|x1},N={x|0x5},求CUMCUN.13.设集合Ax|(x2)(xm)0,mR,Bx|x25x60,求AB,AB.课后作业: 课后反思: / 3 第一章 从实验学化学 单元规划 化学是一门以实验为基础的科学,要让学生学好化学,首先要了解化学学科的这一特征,并引导学生通过实验去学习化学。实验是了解物质性质的最好方法,也是认识元素周期律的最佳途径;通过实验可以感受化学反应与能量的关系,认识并研究能量的利用问题;通过实验还能切实了解材料、环境、绿色化学等问题。教科书把化学实验列为第一章体现了课程标准所反映的教学思想。此外,教科书不仅把“化学实验”作为专题内容,还把它安排在第一章,突出了化学实验的基础性,既起到与初中化学实验以及化学知识的衔接,又为高中化学新知识的学习穿针引线,通过实验把学生引入化学世界,由此决定了本章教学内容的基础性和重要性。 第一节:化学实验基本方法。在强调化学实验安全性的基础上,通过“粗盐的提纯”实验,复习过滤和蒸发等操作。对于蒸馏,则是在初中简易操作的基础上,引入使用冷凝管这一较正规的操作。在复习拓宽的基础上又介绍了一种新的分离和提纯方法——萃取。本节还结合实际操作引入物质检验的知识。这样由已知到未知,由简单到复杂,逐步深入。 第二节:化学计量在实验中的应用。在化学基本概念的基础上,通过实验介绍一定物质的量浓度溶液的配制方法。溶液的配制方法是化学实验基本方法和技能,也是对化学知识的应用。而物质的量的有关知识,作为化学实验中的计量来呈现,从而突出实验主题。教学重点 1.掌握溶解、过滤、蒸发等基本操作,掌握蒸馏、萃取等分离方法。2.理解物质的量的概念,掌握一定物质的量浓度溶液的配制方法和应用。教学难点 物质的量概念及一定物质的量浓度溶液的配制。课时安排 第一节 化学实验基本方法 3课时 第二节 化学计量在实验中的应用 3课时 复习课 1课时 第一节 化学实验基本方法 整体设计 从容说课 本节从实验室安全注意事项入手,主要提醒学生从实验室规则、安全措施和正确的操作方法等方面重视安全问题。并通过让学生讨论一些实际问题而加深对实验安全的认识。 初中化学已经介绍了药品的取用、物质的加热、仪器的洗涤、天平的使用等基本操作,也介绍了过滤、蒸发等分离方法。本节选择“粗盐的提纯”实验,其目的是:(1)学生已经做过粗盐的提纯实验,在此,从学生的经验出发,既可起到复习的作用,又可降低实验的难度,逐步深入;(2)粗盐的提纯实验中包含着较多的分离操作,而且过滤是所有分离方法中最常用的,有必要让学生掌握;(3)粗盐经溶解、过滤后所得的滤液并不只是NaCl的溶液,仍然含有少量可溶性杂质,需要进一步检验并除去。这样就可以利用这一实验进一步介绍离子检验的方法。 蒸馏的操作在初中只介绍了简易的方法,在此进一步介绍实验室较正规的操作方法,比初中有所提高。而且本节最后介绍了萃取这一新的分离方法,让学生对分离和提纯的方法有更进一步的认识,同时使实验技能进一步提高。教学重点 第1页 混合物的分离与离子的检验 教学难点 物质检验试剂的选择,蒸馏、萃取的操作,分离与提纯过程的简单设计 课时安排 3课时 第1课时 教学设计 三维目标 知识与技能 1.了解实验安全的重要性。 2.了解一些常见安全事故的处理方法。过程与方法 学会正确的操作方法。情感、态度与价值观 认识实验安全的重要性,树立严谨的科学实验态度,掌握正确的科学实验方法。教学重点 实验安全常识 教学难点 常见安全事故的处理方法 教具准备 多媒体课件,投影仪,一些常用危险化学品的标志图、卡片 教学过程 导入新课 师:在初中阶段,我们已经接触了化学,知道它是一门有趣的学科,与我们的生活密切相关。美国著名化学家、诺贝尔化学奖获得者西博格教授曾说过:“化学——人类进步的关键”,也许我们对这句话的含意还知之甚少,相信随着我们知识的丰富,你一定会同意西博格教授的观点,并对化学有一个全新的认识。 从今天开始,我们将在初中化学学习的基础上,去学习更多的化学知识,并学会用它解决更多的化学问题,解释更多的实验现象。只要我们带着探究的眼光去看,带着创新的精神去想,我们就会发现高中的化学更精彩! 化学是一门以实验为基础的自然科学,无论是学习还是研究化学经常要进行实验,因此,我们就从实验学化学。 [板书]第一章 从实验学化学 推进新课 师:“千里之行始于足下”,让我们就从化学实验基本方法学起吧。[板书] 一、化学实验基本方法 师:小明同学对化学实验有着强烈的好奇心,这不,他在家中进行了KMnO4制O2的实验,让我们一起来看看吧。 [多媒体设置情景] 一位学生用固体加热制气体,实验结束后,先撤去酒精灯,结果水倒吸至热试管中,引起试管炸裂。 师:我们一起来分析一下,为什么会出现这样的结果呢? 生:小明未将导管先从水槽中取出就撤去酒精灯,引起水倒吸至热的试管中,导致热的试管遇冷水炸 第2页 裂。 师:无论是在化学实验室还是在家中进行实验或探究活动,必须注意安全,这是实验顺利进行和避免受到意外伤害的保障。[板书] (一)化学实验安全 师:我们在初中曾经学习过一些基本的化学实验操作,如固体和液体药品的取用、物质的加热以及一些基本仪器的使用等,在这些基本操作中要注意哪些安全问题呢? [思考与交流] 1.安全取用药品的注意事项有哪些? 2.用酒精灯加热的安全注意事项有哪些? [多媒体展示] 1.安全取用药品的注意事项 实验室里所用的药品,很多是易燃、易爆、有腐蚀性或有毒的,因此,在使用时一定要严格遵照有关规定和操作规程,保证安全。为此,要注意以下几点: (1)不能用手接触药品,不要把鼻孔凑到容器口去闻药品(特别是气体)的气味,不得尝任何药品的味道。(2)注意节约药品,应该严格按照实验规定的用量取用药品。如果没有说明用量,一般应按最小量取用:液体取1~2 mL,固体取用量为盖满试管底部。 (3)实验剩余的药品既不能放回原瓶,也不要随意丢弃,更不要拿出实验室,要放入指定的容器内。2.用酒精灯加热的安全注意事项 (1)在使用前,要先检查灯里有无酒精。向灯内添加酒精时,不能超过酒精灯容积的2/3。 (2)在使用时,要注意几点:绝对禁止向燃着的酒精灯里添加酒精,以免失火;绝对禁止用酒精灯引燃另一只酒精灯,必须用灯帽盖灭,不可用嘴去吹。不要碰倒酒精灯,万一洒出的酒精在桌上燃烧起来,不要惊慌,应立即用湿布扑盖。 师:要做到实验安全,应注意哪些问题呢? [板书]1.遵守实验室规则。2.了解安全措施。 3.掌握正确的操作方法。 师:当你走进化学实验室时,首先要认真阅读并牢记实验室的安全规则。下面是我校实验室的安全规则。 [多媒体展示] 1.实验室是学生进行化学知识学习和科学探究的场所,必须严肃、认真。2.在进入实验室前必须要熟悉和遵守实验安全总则。 3.了解实验室水、电、气(煤气)总开关的地方,了解消防器材(消火栓、灭火器等)、紧急急救箱、紧急淋洗器、洗眼装置等的位置和正确使用方法以及安全通道。 4.了解实验室的主要设施及布局,主要仪器设备以及通风实验橱的位置、开关和安全使用方法。5.做化学实验期间必须穿长袖、过膝的衣裤,戴防护镜或自己的近视眼镜(包括隐形眼镜)。长发(过衣领)必须扎短或藏于帽内,不准穿拖鞋。 6.严禁将任何灼热物品直接放在实验台上。 7.产生危险和难闻气体的实验必须在通风橱中进行。 8.取用化学试剂必须小心,在使用腐蚀性、有毒、易燃、易爆试剂(特别是有机试剂)之前,必须仔细阅读有关安全说明。 9.一切废弃物必须放在指定的废物收集器内。 第3页 10.使用玻璃仪器必须小心操作,以免打碎、划伤自己或他人。 11.禁止在实验室内吃食品、喝水、咀嚼口香糖。实验后,吃饭前,必须洗手。12.实验后要将实验仪器清洗干净,关好水、电、气开关和做好清洁卫生。实验室备有公用手套供学生使用。13.一旦出现实验事故,如灼伤、化学试剂溅撒在皮肤上,应及时用药处理或立即用冷水冲洗,被污染的衣服要尽快脱掉。 14.实验室所有的药品不得携带出室外。用剩的有毒药品要还给教师。 15.在化学实验室进行实验不允许嬉闹、高声喧哗,也不允许带耳机边听边做实验。16.实验结束后,由老师签字,方可离开实验室。 17.任何有关实验安全问题,皆可询问老师。发生事故,必须立即报告,即时处理。 师:遵守实验室规则是我们进行安全实验的前提,同时我们还得了解一些安全措施。[多媒体播放] 1.危险化学药品在存放和使用时的注意事项。2.一些常用危险化学品的标志: [思考与交流] 1.你能举出你曾经历过或了解的发生安全问题的例子吗? 2.从这些例子中你能小结要注意哪些安全问题吗? 分小组讨论,教师参与小组讨论。每小组选代表发言: 1.曾经历过的安全事故: 生:NaOH溶液溅到皮肤上;药品不小心溅到眼中;热容器遇冷水炸裂;玻璃仪器破裂划破手指;在家中点燃硫磺中毒。…… 2.注意的安全问题 生:倾倒溶液时应用玻璃棒引流。搅拌时应用玻璃棒轻轻搅拌。在橡皮塞上安装玻璃导管时应用布包着导管。热的容器不能直接放在实验台上。有毒溶液或有毒气体参与的反应要在通风橱中进行。…… 师:在实验中我们由于这样或那样的原因,偶尔会遇到一些“小麻烦”,如果一旦“出事了”,我们如何去处理这些事情呢? [学生表演] 1.情景设置:一位学生用一燃着的酒精灯去引燃另一酒精灯,结果有酒精洒在桌上并着起火来。实验模拟:在表面皿中放些酒精并点燃,让学生学会正确的灭火方法。 第4页 2.情景设置:一位学生在稀释浓硫酸时,将水一下子倒入浓硫酸中,结果浓硫酸迸溅到皮肤上。实验模拟:在白木棍上滴些浓硫酸,让学生学会药品沾到皮肤上的处理方法。3.情景设置:一位学生在搅拌NaOH溶液时,不小心将NaOH迸溅到眼中。实验模拟:在一布娃娃眼中滴些水,让学生学会药品滴入眼中的处理方法。4.情景设置:一位学生在用乳胶管连接两根玻璃导管时,不小心划破了手指。 实验模拟:用布包着蘸有水的海绵,让学生学会划伤事故的处理方法。 师:通过以上分析,我们可以知道,良好的实验习惯是实验顺利进行和实验取得成功的保证。要想做好化学实验必须注意以下几点: 1.实验前做好预习,熟悉实验的内容,制定实验的方案,了解安全操作事项,检查实验的仪器和药品。2.实验时要认真观察与记录、分析实验现象并得出结论。 3.掌握实验程序:实验名称→实验目的→实验药品与装置→实验操作步骤→实验结果。 师:随着我们学习的深入,遇到的实验也越来越多,希望同学们能在注意安全的前提下,认真做好每一个实验。 [多媒体展示问题] 在化学实验中必须注意安全操作,下列实验操作或事故处理方法正确的是: ①在点燃H2、CO、CH4等易燃性气体前,必须检验气体的纯度。 ②在稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒搅拌。 ③浓硫酸对皮肤有腐蚀性,如不慎沾到皮肤上,应用较多的水冲洗,再涂上硼酸液。④给试管中的液体加热时,液体不超过试管容积的1/3。⑤点燃添满酒精的酒精灯。布置作业 1.除了我们在课堂上讨论的安全措施外,请查资料了解更多的安全措施。2.请查资料了解还有哪些危险化学品的标志。板书设计 一、化学实验基本方法 (一)化学实验安全 1.遵守实验室规则。2.了解安全措施。 3.掌握正确的操作方法。活动与探究 1.上网查找资料,了解化学实验室安全还有哪些注意事项。 2.进行化学实验必须注意实验安全,对于下列实验事故,你是如何处理的?(1)不慎将酸溅到眼中。 (2)不慎将浓碱溶液沾到皮肤上。(3)如果酒精灯不慎失火。(4)遇到有毒气体泄漏。随堂练习 一、选择题 1.下列盛放试剂的方法正确的是()A.浓硝酸存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 B.汽油或煤油存放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中 第5页 C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中 D.硝酸银溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中 答案:D 2.下列实验操作正确的是()A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量 B.用10 mL量筒量取8.58 mL蒸馏水 C.用加热高锰酸钾分解制O2时,试管口应略向上倾斜 D.配制一定浓度稀硫酸时,应将浓硫酸慢慢加入水中,边加入边搅拌 答案:D 3.下列实验操作中,主要不是从安全因素考虑的是()A.酒精灯在不使用时,必须盖上灯帽 B.给试管里的固体加热时,试管口应略向下倾斜,外壁干燥后再预热 C.给试管里的液体加热时,试管口应略向上倾斜(约45°角),外壁干燥后再预热 D.用氢气还原氧化铜时,应先通一会儿氢气,再加热氧化铜 答案:A 4.下列实验操作正确的是() A.把没用完的药品倒回原试剂瓶中保存 B.配制稀硫酸时,先在量筒内放好水,再缓缓地加入一定量的浓硫酸 C.用天平称量药品质量时,先加质量大的砝码,再加质量小的砝码 D.用排水取气法收集气体时,导管应插入试管底部 答案:C 5.下列做法有错误且危险的是()A.用钢瓶储运干燥的液氧 B.碳酸钠饱和溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中 C.用质量分数为30%的过氧化氢溶液消除面部色斑 D.当不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时,应立即用大量水冲洗 答案:C 6.化学实验中的安全意识是重要的科学素养。下列实验操作或事故处理中,不正确的是()A.稀释浓硫酸时,应将水沿器壁慢慢注入浓硫酸中,并不断搅拌 B.将酒精灯熄灭后,再向其中补充酒精至适量 C.皮肤上不慎沾上浓硫酸,应先用布拭去再用大量水冲洗 D.汽油着火时,应立即用沙子扑灭 答案:A 7.2005年3月29 日,京沪高速公路淮安段,发生一起违章驾驶相撞,使槽罐车中32 t液氯快速泄漏,造成大批人员伤亡、大片农田被毁和重大经济损失的恶性案件。对于在事故发生时的下列各种应急处理,你认为正确的是() A.附近居民切忌惊慌,用毛巾护住口鼻,朝顺风方向逃逸或向避风的沟塘低洼处转移 B.要快速地将翻落的氯槽罐安全起吊,并用碱液稀释中和泄漏的液氯 C.液氯的流淌速度很慢,居民不必惊慌,可以放心地撤退到家中,关紧门窗 D.检修或现场抢救时,如果没有防毒面具,可以佩戴用浓的烧碱溶液浸泡过的湿口罩 答案:B 第6页 8.下列说法正确的是()A.铅笔芯的主要成分是金属铅 B.CO气体有毒,在生有炉火的居室中多放几盆水,可吸收CO C.含磷洗衣粉的大量使用会造成水体富营养化 D.绿色食品是指使用过化肥和农药生产出来的农副产品 答案:C 二、填空题 9.下列有关化学实验操作中“先”与“后”的说法正确的是___________(填字母编号)。A.高锰酸钾加热制备氧气,用排水法收集满氧气后,先移出导管,后撤酒精灯 B.给试管加热时,先给试管均匀加热,然后固定局部加热 C.大量碱液流到桌子上,先用稀醋酸溶液中和,后用抹布抹去 D.点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)时,先检验气体纯度,后点燃 E.在测定溶液的pH时,先用蒸馏水湿润pH试纸,然后用玻璃棒蘸取溶液点在试纸中部,再与标准比色卡比较 答案:ABCD 10.指出在使用下列仪器(已经洗涤干净)或用品时的第一步操作: ①石蕊试纸(检验气体):_________________________________。②容量瓶:_________________________________。③集气瓶(收集氯化氢):_________________________________。④托盘天平:_________________________________。 答案:①先用蒸馏水润湿试纸 ②检查容量瓶是否漏水 ③检查集气瓶是否干燥 ④检查游码是否在零刻度 第7页第二篇:3.示范教案(1.3 集合的基本运算第1课时)
第三篇:3.示范教案(1.3 集合的基本运算第2课时)
第四篇:《集合的基本运算》第二课时参考学案1
第五篇:示范教案 第一节 化学实验基本方法 第1课时