2019-2020学年新教材高中数学第一章集合与常用逻辑用语1.2集合间的基本关系教师用书新人教A版必修第一册
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【新教材】人教统编版高中数学A版必修第一册第一章教案教学设计+课后练习及答案1.1 《集合的概念》教案教材分析集合概念及其基本理论,称为集合论,是近、现代数学的一个重要的基础.许多重要的数学分支,都是建立在集合理论的基础上.此外,集合理论的应用也变得更加广泛.教学目标【知识与能力目标】1.通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;2.知道常用数集及其专用记号;3.了解集合中元素的确定性、互异性、无序性;4.会用集合语言表示有关数学对象;5.培养学生抽象概括的能力.【过程与方法目标】1.让学生经历从集合实例中抽象概括出集合共同特征的过程,感知集合的含义.2.让学生归纳整理本节所学知识.【情感态度价值观目标】使学生感受学习集合的必要性和重要性,增加学生对数学学习的兴趣.教学重难点【教学重点】集合的含义与表示方法.【教学难点】对待不同问题,表示法的恰当选择.课前准备学生通过预习,自主学习、思考、交流、讨论和概括,从而更好地完成本节课的教学目标.教学过程(一)创设情景,揭示课题请分析以下几个实例:1.正整数1,2,3,;2.中国古典四大名著;3.2018足球世界杯参赛队伍;4.《水浒》中梁山108 好汉;5.到线段两端距离相等的点.在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念——集合(宣布课题),即是一些研究对象的总体.(二)研探新知1.集合的有关概念(1)一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set)(简称为集).思考:上述5 个实例能否构成集合?如果是集合,那么它的元素分别是什么?练习1:下列指定的对象,是否能构成一个集合?①很小的数②不超过30 的非负实数③直角坐标平面的横坐标与纵坐标相等的点④ 的近似值⑤高一年级优秀的学生⑥所有无理数⑦大于2 的整数⑧正三角形全体(2)关于集合的元素的特征(a)确定性:设A一个给定的集合,对于一个具体对象a,则a或者是集合A 的元素,或者不是集合 A 的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.(b)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素.一元素.(c)无序性:集合中的元素是没有顺序关系的,即只要构成两个集合的元素一样,我们称这两个集合是相等的,跟顺序无关.(3)思考1:列举一些集合例子和不能构成集合的例子,对学生的例子予以讨论、点评,进而讲解下面的问题.答案:(a)把3-11内的每一个偶数作为元数,这些偶数全体就构成一个集合.(b)不能组成集合,因为组成它的元素是不确定的.( 4)元素与集合的关系;(a)如果a是集合A的元素,就说a属于(belongto) A,记作a € A(b)如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to) A,记作a A例如:A表示方程x2=1的解. 2 A, 1CA( 5)集合的表示方法我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合.(a)列举法:把集合中的元素一一列举出来,并用花括号”。
第2课时补集及综合应用知识点补集1.全集在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集,全集通常用U表示.2.补集状元随笔全集并不是一个含有任何元素的集合,仅包含所研究问题涉及的所有元素.∁U A的三层含义:(1)∁U A表示一个集合;(2)A是U的子集,即A ⊆U;(3)∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合.[基础自测]1.设全集U=R,集合P={x|-2≤x〈3},则∁U P等于( )A.{x|x〈-2或x≥3}B.{x|x<-2或x〉3}C.{x|x≤-2或x>3} D.{x|x≤-2且x≥3}解析:由P={x|-2≤x〈3}得∁U P={x|x〈-2或x≥3}.答案:A2.设全集U={1,2,3,4,5,6},A={1,2},B={2,3,4},则A∩(∁U B)=( )A.{1,2,5,6} B.{1}C.{2}D.{1,2,3,4}解析:∵∁U B={1,5,6},∴A∩(∁U B)={1,2}∩{1,5,6}={1}.答案:B3.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁(A∪B)等于( )UA.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0〈x<1}解析:A∪B={x|x≤0或x≥1},所以∁U(A∪B)={x|0〈x<1}.故选D。
答案:D4.已知集合U={2,3,6,8},A={2,3},B={2,6,8},则(∁A)∩B=________.U解析:先计算∁U A,再计算(∁U A)∩B.∵U={2,3,6,8},A={2,3},∴∁U A={6,8}.∴(∁U A)∩B={6,8}∩{2,6,8}={6,8}.答案:{6,8}题型一补集的运算[教材P18例5]例1 已知A=(-1,+∞),B=(-∞,2],求∁R A,∁R B.【解析】在数轴上表示出A和B,如图所示.由图可知∁R A=(-∞,-1],∁R B=(2,+∞).教材反思求补集的原则和方法(1)一个基本原则.求给定集合A的补集,从全集U中去掉属于集合A的元素后,由所有剩下的元素组成的集合即为A的补集.(2)两种求解方法:①若所给的集合是有关不等式的集合,则常借助于数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后再根据补集的定义求解,注意端点值的取舍.②若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解.跟踪训练1 (1)已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁U A=( )A.∅B.{1,3}C.{2,4,5}D.{1,2,3,4,5}(2)设全集为R,集合A={x|0〈x〈2},B={x|x≥1},则A∩(∁R B)=( )A。
人教版A版高中数学必修第一册第一章《集合与常用逻辑用语》1.2集合间的基本关系(习题课)教学设计年级:_高一数学组_ 主备人:___ 授课班级:授课时间:_______共案内容个案内容一、课标分析1.了解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;理解子集、真子集的概念;2.能使用Venn图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用。
提高学生自主探究、合作学习、动手操作、阅读自学的能力,应注重提升学生的数学思维能力,注重发展学生的数学应用意识。
二、教材分析和设计思路个案内容本节课选自人教版《普通高中课程标准实验教课书》必修1,第一章1.2集合间的基本关系。
集合是数学的基本和重要语言之一,在数学以及其他的领域都有着广泛的应用,用集合及对应的语言来描述函数,是高中阶段的一个难点也是重点,因此集合语言作为一种研究工具,它的学习非常重要。
本节内容主要是集合间基本关系的学习,重在让学生类比实数间的关系,来进行探究,同时培养学生用数学符号语言,图形语言进行交流的能力,让学生在直观的基础上,理解抽象的概念,同时它也是后续学习集合运算的知识储备,因此有着至关重要的作用。
三、学情分析个案内容在学习了集合间的基本关系,学生已经初步掌握了子集、集合相等、真子集、空集相关概念,并进行了相关练习,随着练习难度的提高,题型的多样,学生在做练习的过程当中越来越吃力,而高一的学生求知欲强,精力旺盛,思维活跃,已经具备了一定的观察、分析、归纳能力,能够很好的配合教师开展教学活动,所以需要对各类题型进行专题分析,以提高学生的数学分析以及数学应用能力。
四、教学目标及学科素养个案内容(一)教学目标1. 会推导与子集、真子集个数有关的四个结论;会利用两集合间的基本关系求参数的取值范围;2.通过类比实数间的关系,研究集合间的关系,培养学生类比、观察、分析、归纳的能力;培养学生用数学符号语言、图形语言进行交流的能力。
3.激发学生学习的兴趣,图形、符号所带来的魅力;感悟数学知识间的联系,养成良好的思维习惯及数学品质。
2019新人教版高中数学必修第一册第1章集合与常用逻辑用语知识点总结的表示法是将a放在大括号中,表示一个只含有a这一个元素的集合。
2)描述法中,要注意符号的使用和表达的准确性。
3)在交集与并集的性质中,要注意交集和并集的交换律和结合律。
4)在全集和补集的性质中,要注意补集的定义和符号的使用。
第一章集合和常用逻辑用语1.1 集合的含义和表示集合是由一些元素组成的总体。
元素具有确定性、互异性和无序性。
我们通常用大写的拉丁字母A、B、C等表示集合,用小写拉丁字母a、b、c等表示元素。
如果元素x在集合A中,我们称x属于A,记为x∈A,否则称x不属于A,记作x∉A。
常用的数集有非负整数集(即自然数集)记作N,正整数集记作N*或N+,整数集记作Z,有理数集记作Q,实数集记作R。
集合的表示法有列举法、描述法和图示法。
列举法是把集合中的元素一一列举出来,然后用一个大括号括上。
描述法是用集合所含元素的公共特征表示集合的方法,可以用语言描述法和数学式子描述法。
图示法是用Venn图表示集合和元素之间的关系。
1.2 集合间的基本关系集合间有“包含”关系和“相等”关系。
如果集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,则A叫做B的子集,记为A⊆B,例如N⊆Z。
子集的个数为2的n次方(n为集合中元素个数)。
如果A是B的子集,而且B中存在元素不属于A,则A叫B的真子集。
真子集的个数为2的n次方减1(n为集合中元素个数)。
如果A是B的子集,B也是A的子集,则称A与B相等。
空集是不含任何元素的集合,用∅来表示。
空集∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
1.3 集合的基本运算集合有交集和并集两种基本运算。
交集是指集合A和集合B中共同拥有的元素组成的集合,记为A∩B。
并集是指集合A和集合B中所有元素组成的集合,记为A∪B。
交集和并集有交换律和结合律。
全集是指包含所有元素的集合,通常用U来表示。
补集是指集合A中不属于集合B的元素组成的集合,记为CBA。
高中数学新教材目录
必修(第一册)
第一章集合与常用逻辑用语
1.1集合的概念
1.2集合间的基本关系
1.3集合的基本运算
1.4充分条件与必要条件
1.5全称量词与存在量词
第二章一元二次函数、方程和不等式
2.1等式性质与不等式性质
2.2基本不等式
2.3二次函数与一元二次方程、不等式
第三章函数概念与性质
3.1函数的概念及其表示
3.2函数的基本性质
3.3幂函数
3.4函数的应用(一)
第四章指数函数与对数函数
4.1指数
4.2指数函数
4.3对数
4.4对数函数
4.5函数的应用(二)
第五章三角函数
5.1任意角和弧度制
5.2三角函数的概念
5.3诱导公式
5.4三角函数的图象与性质
5.5三角恒等变换
5.6函数sin()y A x ωϕ=+的图象和性质
5.7三角函数的应用。
高中数学必修 1 知识梳理(新教材)第一章集合与常用逻辑用语一、集合的概念1.集合的定义:某些指定的对象集在一起就构成一个集合,集合中的每个对象叫集合的元素。
2.元素的性质:(1)确定性。
给定一个集合,集合中的元素是确定的;(2)互异性。
集合里不允许有相同的元素重复出现;(3)无序性。
集合里的元素构成与元素的顺序无关。
3.元素与集合的关系:属于“∈”与不属于“∉”的关系。
4.集合的表示方法:(1)列举法。
把集合中的元素一一列举出来。
(2)描述法。
集合中的元素公共属性描述出来。
(3)图示法。
①Venn 图:用一条封闭的曲线的内部来表示的一个集合。
如用V enn 图表示A包含于B。
AB②数轴法。
5.集合的分类(1)有限集。
含有有限个元素的集合;(2)无限集。
含有无限个元素的集合;(3)空集∅。
不含任何元素的集合。
6.常用集合(1)N:非负整数集 (或自然数集)(2)N*或N+:正整数集(3)Z:整数集(4)Q:有理数集(5)R:实数集二、集合间的基本关系1.包含关系:(1)子集:对于两个集合 A,B,如果集合 A 中任意一个元素都是集合 B 中的元素,就称集合A为集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A)。
规定:①任何一个集合是它本身的子集。
对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C。
②空集是任何集合的子集;空集是是任何非空集合的真子集。
(2)真子集:如果集合 A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合 A 是集合 B的真子集,记作 A⊊ B2.相等关系:例如:A={4,1, 2,3} , B={1, 2,3, 4},记作:{A⊆BB⊆A⟺A=B。
即A,B中的元素是一样的。
3.关于子集的结论:一般地,一个集合元素若为n个,则其子集数为2n 个,其真子集数为2n - 1个,其非空真子集数为2n - 2 个,其非空子集数为2n - 1个。
特别地,空集的子集个数为 1,真子集个数为 0。
三、集合的基本运算1. 交集: 由所有属于集合 A 且属于集合 B 的元素组成的集合,称为集合 A 与B 的交集,记作 A∩B 。
第1章集合与常用逻辑用语1.1集合的含义与表示1、集合的含义:一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合。
2、集合的中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性 2、“属于”的概念:我们通常用大写的拉丁字母A,B,C, ……表示集合,用小写拉丁字母a,b,c, ……表示元素;元素在集合A 中,称属于A ,记为,否则称不属于A ,记作。
3、常用数集及其记法非负整数集(即自然数集)记作:N ;正整数集记作:N*或 N+ ;整数集记作:Z ;有理数集记作:Q ;实数集记作:R 4、集合的表示法(1)列举法:把集合中的元素一一列举出来,然后用一个大括号括上。
(2)描述法:用集合所含元素的公共特征表示集合的方法称为描述法。
①语言描述法:例:{不是直角三角形的三角形}②数学式子描述法:例:不等式x -3>2的解集是{x∈R| x -3>2}或{x| x -3>2} (3)图示法(Venn 图)1.2 集合间的基本关系 【知识要点】1、“包含”关系——子集: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 中的元素,则A 叫做B 的子集,记为,例如。
子集的个数为2n (n 为集合中元素个数)2、“相等”关系:如果A 是B 的子集,B 也是A 的子集,则称A 与B 相等。
3、真子集(个数怎么算):如果A 是B 的子集,而且B 中存在元素不属于A ,则A 叫B 的真子集。
真子集的个数为2n -1(n 为集合中元素个数)。
4、空集:不含任何元素的集合称为空集,用来表示。
空集∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
1.3 集合的基本运算 【知识要点】1、交集的定义:即A ∩B={x| x ∈A ,且x ∈B}.2、并集的定义:即A ∪B={x | x ∈A ,或x ∈B}.3、交集与并集的性质A ∩A = A ,A ∩φ= φ, A ∩B = B ∩A ,A ∪A = A ,A ∪φ= A , A ∪B = B ∪A 4、全集与补集(1)全集:通常用U 来表示。
(2019新教材)人教A 版必修第一册知识点第一章集合与常用逻辑用语〖1.1〗集合的概率(1)集合的概念集合中的元素具有确定性、互异性和无序性. (2)常用数集及其记法N 表示自然数集,*N 或N +表示正整数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集.(3)集合与元素间的关系对象a 与集合M 的关系是a M ∈,或者a M ∉,两者必居其一. (4)集合的表示法①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合.②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合. ③描述法:{x |x 具有的性质},其中x 为集合的代表元素. ④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合. (5)集合的分类①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集. ③不含有任何元素的集合叫做空集∅.〖1.2〗集合间的基本关系(2)已知集合A 有(1)n n ≥个元素,则它有2n 个子集,它有21n -个真子集,它有21n -个非空子集,它有22n -非空真子集.〖1.3〗集合的基本运算〖1.4〗充分条件与必要条1、命题:用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句.真命题:判断为真的语句.假命题:判断为假的语句. 2、“若p ,则q ”形式的命题中的p 称为命题的条件,q 称为命题的结论. 若p q ⇒,则p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件. 若p q ⇔,则p 是q 的充要条件(充分必要条件).利用集合间的包含关系: 例如:若B A ⊆,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A=B ,则A 是B 的充要条件;〖1.5〗全称量词与存在量词1、全称量词——“所有的”、“任意一个”等,用“∀”表示; 全称命题p :)(,x p M x ∈∀; 全称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∃。
⑵存在量词——“存在一个”、“至少有一个”等,用“∃”表示; 特称命题p :)(,x p M x ∈∃; 特称命题p 的否定⌝p :)(,x p M x ⌝∈∀;名称记号意义性质 示意图交集A B{|,x x A ∈且}x B ∈(1)AA A =(2)A ∅=∅(3)A B A ⊆A B B ⊆ BA并集 A B{|,x x A ∈或}x B ∈(1)AA A =(2)A A ∅=(3)A B A ⊇ A B B ⊇BA补集UA{|,}x x U x A ∈∉且1()U A A =∅2()U A A U =()()()U U U A B A B =()()()UU U A B A B =第二章 一元二次函数、方程和不等式1、0a b a b ->⇔>;0a b a b -=⇔=;0a b a b -<⇔<.2、不等式的性质: ①a b b a >⇔<;②,a b b c a c >>⇒>;③a b a c b c >⇒+>+;④,0a b c ac bc >>⇒>,,0a b c ac bc ><⇒<;⑤,a b c d a c b d >>⇒+>+; ⑥0,0a b c d ac bd >>>>⇒>;⑦()0,1n n a b a b n n >>⇒>∈N >; ⑧()0,1n n a b a b n n >>⇒>∈N >.3、常用的基本不等式:①()222,a b ab a b R +≥∈; ②2(0,0)>>a b ab a b +≥4、含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法 (1)含绝对值的不等式的解法 不等式 解集||(0)x a a <> {|}x a x a -<<||(0)x a a >> |x x a <-或}x a >||,||(0)ax b c ax b c c +<+>>把ax b +看成一个整体,化成||x a <,||(0)x a a >>型不等式来求解(2)一元二次不等式的解法 判别式24b ac ∆=- 0∆>0∆= 0∆<二次函数2(0)y ax bx c a =++>的图象O一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的根21,242b b ac x a -±-=(其中12)x x <122b x x a==-无实根20(0)ax bx c a ++>>的解集1{|x x x <或2}x x >{|x }2b x a≠-R20(0)ax bx c a ++<>的解集12{|}x x x x <<∅ ∅第三章 函数的概念与性质〖3.1〗函数及其表示1、函数的概念①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f 叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →.②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数.2、区间的概念及表示法(1)区间的分类:开区间、闭区间、半开半闭区间;(2)无穷区间; (3)区间的数轴表示.3、求函数的定义域时,一般遵循以下原则:①()f x 是整式时,定义域是全体实数.②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合. ④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1.⑤零(负)指数幂的底数不能为零.⑥若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.⑦对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出.⑧对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论.⑨由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义.4、求函数的值域或最值①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围确定函数的值域或最值.③判别式法:若函数()y f x=可以化成一个系数含有y的关于x的二次方程2a y xb y xc y++=,则在()0()()()0a y≠时,由于,x y为实数,故必须有2()4()()0∆=-⋅≥,从而确定函数的值域或最值.b y a yc y④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题.⑥数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值.⑦函数的单调性法.5、函数的表示方法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.yxo〖3.2〗函数的基本性质 【3.2.1】单调性1、用定义法证明函数单调性的一般步骤(1) 取值:即设12,x x 是该区间内的任意两个值,且12x x <,210x x x ∆=-> (2) 作差变形:通过因式分解、配方,有理化等方法,向有利于判断差的符号的方向变形.(3) 定号:确定21()()y f x f x ∆=-的符号,若符号不确定,可以进行分类讨论.(4) 下结论:根据定义得出结论,注意下结论时不要忘记说明区间. 在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数 2、复合函数与单调性若函数u=g(x)在区间[a,b ]上是单调函数,函数y=f(u)在[g(a),g(b)]或[g(b),g(a)]上也是单调函数,那么复合函数y=f [g(x)]在区间[a,b ]上是单调函数,其单调性的规律是: 函数单调性 u=g(x) 增函数 增函数 减函数 减函数 y=f(u) 增函数 减函数 增函数 减函数 y=f[g(x)]增函数减函数减函数增函数上述规律可简记为“同増异减”。
人教A版(2019)高中数学教材目录第一册:第一章集合与常用逻辑用语1.1集合的概念1.2集合间的基本关系1.3集合的基本运算1.4充分条件与必要条件1.5全称量词与存在量词第二章一元二次函数、方程和不等式2.1等式性质与不等式性质2.2基本不等式2.3二次函数与一元二次方程第三章函数的概念及其表示3.1函数的概念及其表示3.2函数的基本性质3.3幂函数3.4函数的应用(一)第四章指数函数与对数函数4.1指数4.2指数函数4.3对数4.4对数函数4.5函数的应用(二)第五章三角函数5.1任意角和弧度制5.2三角函数的概念5.3诱导公式5.4三角函数的图像与性质5.5三角恒等变换5.6函数y=Asin(wx+a)5.7三角函数的应用第二册:第六章平面向量及其应用6.1平面向量的概念6.2平面向量的运算6.3平面向量的基本定理及坐标运算6.4平面向量的应用第七章复数7.1复数的概念7.2复数的四则运算第八章立体几何初步8.1基本立体图形8.2立体图形的直观图8.3简单几何体的表面积与体积8.4空间点、直线、平面的位置关系8.5空间直线、平面的平行8.6空间直线、平面的垂直第九章统计9.1随机抽样9.2用样本估计总体第十章概率10.1随机事件与概率10.2事件的相互独立型10.3频率与概率选择性必修第一册第一章空间向量与立体几何1.1空间向量及其运算1.2空间向量基本定理1.3空间向量及其运算的坐标表示1.4空间向量的应用第二章直线与圆的方程2.1直线的倾斜角与斜率2.2直线方程2.3直线的交点坐标与距离公式2.4圆的方程2.5直线与圆、圆与圆的位置关系第三章圆锥曲线的方程3.1椭圆3.2双曲线3.3抛物线选择性必修第二册第四章数列4.1数列的概念4.2等差数列4.3等比数列第五章一元函数的导数及其应用5.1导数的概念及其意义5.2导数的运算5.3导数在研究函数中的应用选择性必修第三册第六章计数原理6.1分类加法计数原理与分步乘法计算原理6.2排列与组合6.3二项式定理第七章随机变量及其分布7.1条件概率与全概率公式7.2离散型随机变量及其分布7.3离散型随机变量的数字特征7.4二项分布与超几何分布7.5正态分布第八章成对数据的统计分析8.1成对数据的统计相关性8.2一元线性回归模型及其应用8.3列联表与独立检验。
人教A版必修第一册第一章集合与常用逻辑用语1.1 集合的概念1.2 集合间的基本关系1.3 集合的基本运算阅读与思考集合中元素的个数1.4 充分条件与必要条件1.5 全称量词与存在量词阅读与思考几何命题与充分条件、必要条件小结复习参考题1第二章一元二次函数、方程和不等式2.1 等式性质与不等式性质2.2 基本不等式2.3 二次函数与一元二次方程、不等式小结复习参考题2第三章函数的概念与性质3.1 函数的概念及其表示阅读与思考函数概念的发展历程3.2 函数的基本性质信息技术应用用计算机绘制函数图象3.3 幂函数的图象与性质探究与发现探究函数y=x+1x3.4 函数的应用(一)文献阅读与数学写作函数的形成与发展小结复习参考题3第四章指数函数与对数函数4.1 指数4.2 指数函数阅读与思考放射性物质的衰减信息技术应用探究指数函数的性质4.3 对数阅读与思考对数的发明4.4 对数函数探究与发现互为反函数的两个函数图象间的关4.5 函数的应用(二)阅读与思考中外历史上的方程求解文献阅读与数学写作对数概念的形成与发展小结复习参考题4数学建模建立函数模型解决实际问第五章三角函数5.1 任意角和弧度制5.2 三角函数的概念阅读与思考三角学与天文学5.3 诱导公式5.4 三角函数的图像与性质探究与发现函数y=A sin(ωx+φ)及函数y=A cos(ωx+φ)的周期探究与发现利用单位圆的性质研究正弦函数、余弦函数的性质5.5 三角恒等变换信息技术应用利用信息技术制作三角函数表5.6 函数y=Asin(ωx+φ)5.7 三角函数的应用阅读与思考振幅、周期、频率、相位小结复习参考题5人教A版必修第二册第六章平面向量及其应用6.1 平面向量的概念阅读与思考向量及向量符号的由来6.2 平面向量的运算6.3 平面向量基本定理及坐标表示6.4 平面向量的应用阅读与思考海伦和秦九昭小结复习参考题6第七章复数7.1 复数的概念7.2 复数的四则运算阅读与思考代数基本定理7.3 *复数的三角表示探究与发现1的n次方根小结复习参考题7第八章立体几何初步8.1 基本立体图形8.2 立体图形的直观图阅读与思考画法几何与蒙日8.3 简单几何体的表面积与体积探究与发现祖暅原理与柱体、锥体的体积8.4 空间点、直线、平面之间的位置关系8.5 空间直线、平面的平行8.6 空间直线、平面的垂直阅读与思考欧几里得《原本》与公理化方法文献阅读与数学写作*几何学的发展小结复习参考题8第九章统计9.1 随机抽样阅读与思考如何得到敏感性问题的诚实反应9.2 用样本估计总体阅读与思考统计学在军事中的应用――二战时德国坦克总量的估计问题阅读与思考大数据9.3 统计案例公司员工的肥胖情况调查分析小结复习参考题9第十章概率10.1 随机事件与概率10.2 事件的相互独立性10.3 频率与概率阅读与思考孟德尔遗传规律小结复习参考题人教A版选择性必修第一册第一章空间向量与立体几何1.1 空间向量及其运算1.2 空间向量基本定理1.3 空间向量及其运算的坐标表示阅读与思考向量概念的推广与应用1.4 空间向量的应用小结复习参考题1第二章直线与圆的方程2.1 直线的倾斜角与斜率2.2 直线方程探究与发现方向向量与直线的参数方程2.3 直线的交点坐标与距离公式阅读与思考笛卡儿与解析几何2.4 圆的方程阅读与思考坐标法与数学机械化2.5 直线与圆、圆与圆的位置关系小结复习参考题2第三章圆锥曲线的方程3.1 椭圆信息技术应用用信息技术探究点的轨迹:椭圆3.2 双曲线探究与发现为什么y=±ba x是双曲线x2a2−y2b2=1的渐近线3.3 抛物线探究与发现为什么二次函数y=ax2+bx+c的图象是抛物线阅读与思考圆锥曲线的光学性质及其应用文献阅读与数学写作解析几何的行成与发展小结复习参考题3人教A版选择性必修第二册第四章数列4.1 数列的概念阅读与思考斐波那契数列4.2 等差数列4.3 等比数列阅读与思考中国古代数学家求数列和的方法4.4 *数学归纳法小结复习参考题4第五章一元函数的导数及其应用5.1 导数的概念及其意义5.2 导数的运算探究与发现牛顿法――用导数的方法求方程的近似解5.3 导数在研究函数中的应用信息技术应用图形技术与函数性质文献阅读与数学写作*微积分的创立于发展选择性必修第三册第六章计数原理6.1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理探究与发现子集的个数有多少6.2 排列与组合探究与发现组合数的两个性质6.3 二项式定理小结复习参考题6数学探究杨辉三角的性质与应用第七章随机变量及其分布7.1 条件概率与全概率公式阅读与思考贝叶斯公式与人工智能7.2 离散型随机变量及其分布列7.3 离散型随机变量的数字特征7.4 二项分布与超几何分布探究与发现二项分布的性质7.5 正态分布信息技术应用概率分布图及概率统计小结复习参考题7第八章成对数据的统计分析8.1 成对数据的统计相关性8.2 一元线性回归模型及其应用阅读与思考回归于相关8.3 列联表与独立性检验小结复习参考8数学建模建立统计模型进行预测。
1.2 集合间的基本关系考点学习目标核心素养子集、真子集、空集的概念理解子集、真子集、空集的概念,会用列举法求有限集的所有子集数学抽象集合关系的判定能用符号和Venn图表达集合间的关系,会判断两个集合间的关系数学抽象、逻辑推理集合关系的应用能根据集合的关系解决简单的求参问题逻辑推理、数学运算问题导学预习教材P7-P8,并思考以下问题:1.集合与集合之间的关系有哪几种?如何用符号表示这些关系?2.集合的子集是什么?真子集又是什么?如何用符号表示?3.空集是什么样的集合?空集和其他集合间具有什么关系?1.Venn图(1)定义:在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图,这种表示集合的方法叫做图示法.(2)适用范围:元素个数较少的集合.(3)使用方法:把元素写在封闭曲线的内部.■名师点拨表示集合的Venn图的边界是封闭曲线,它可以是圆、矩形、椭圆,也可以是其他封闭曲线.2.子集的概念文字语言符号语言图形语言一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集A⊆B(或B⊇A)“集合A是集合B的子集”可以表述为:若x∈A,则x∈B.3.集合相等的概念一般地,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,那么集合A与集合B 相等,记作A=B,也就是说,若A⊆B,且B⊆A,则A =B.4.真子集的概念文字语言符号语言图形语言如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是B的真子集A B(或B A)■名师点拨(1)若A⊆B,又B⊆A,则A=B;反之,如果A=B,则A⊆B,且B⊆A.(2)若两集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关.(3)在真子集的定义中,A B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.5.空集(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集.(2)用符号表示为:∅.(3)规定:空集是任何集合的子集.■名师点拨∅,0,{0}与{∅}之间的关系∅与0∅与{0}∅与{∅}相同点都表示无的意思都是集合都是集合不同点∅是集合;0是实数∅不含任何元素;{0}含一个元素0∅不含任何元素;{∅}含一个元素,该元素是∅关系0∉∅∅{0}∅{∅}或∅∈{∅} 6.子集的有关性质(1)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A.(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“∈”“⊆”的意义是一样的.( )(2)集合{0}是空集.( )(3)空集是任何集合的真子集.( )(4)若集合A是集合B的真子集,则集合B中必定存在元素不在集合A中.( )(5)若a∈A,集合A是集合B的子集,则必定有a∈B.( )答案:(1)×(2)×(3)×(4)√(5)√已知集合M={1},N={1,2,3},能够准确表示集合M与N之间关系的是( ) A.M<N B.M∈NC.N⊆M D.M N答案:D已知集合A={x|x是三角形},B={x|x是等腰三角形},C={x|x是等腰直角三角形},D={x|x是等边三角形},则( )A.A⊆B B.C⊆BC.D⊆C D.A⊆D解析:选B.因为等腰直角三角形必为等腰三角形,所以C⊆B.下列四个集合中是空集的是( )A.{∅} B.{x∈R|x2+1=0}C.{x|x<4或x>8} D.{x|x2+2x+1=0}解析:选B.A,D选项各有一个元素,C项中有无穷多个元素,x2+1=0无实数解,故选B.已知集合A={0,1},B={-1,0,a+3},且A⊆B,则a=________.解析:因为A⊆B,所以a+3=1,即a=-2.答案:-2集合间关系的判断指出下列各对集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};(2)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};(3)A={x|x是正方形},B={x|x是矩形};(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.【解】(1)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.(2)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知A B.(3)正方形是特殊的矩形,故A B.(4)两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故N M.1.能正确表示集合M={x∈R|0≤x≤2}和集合N={x∈R|x2-x=0}关系的Venn图是( )解析:选B.解x2-x=0得x=1或x=0,故N={0,1},易得N M,其对应的Venn图如选项B所示.2.已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={1,2},C={x|x<8,x∈N},用适当的符号填空:(1)A________B;(2)A________C;(3){2}________C;(4)2________C.解析:集合A为方程x2-3x+2=0的解集,即A={1,2},而C={x|x<8,x∈N}={0,1,2,3,4,5,6,7}.故(1)A=B;(2)A C;(3){2}C;(4)2∈C.答案:(1)=(2)(3)(4)∈子集、真子集的个数问题(1)(2019·安庆检测)已知集合A={x∈R|x2-3x+2=0},B={x∈N|0<x<5},则满足条件A C B的集合C的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4(2)已知集合A={x∈R|x2=a},使集合A的子集个数为2的a的值为( )A.-2 B.4C.0 D.以上答案都不是(3)若A={2,3,4},B={x|x=mn,m,n∈A且m≠n},则集合B的非空真子集的个数为( )A.3 B.6C.7 D.8【解析】(1)由x2-3x+2=0,得x=1或x=2,所以A={1,2}.由题意知B={1,2,3,4},所以满足条件的C可为{1,2,3},{1,2,4}.(2)由题意知,集合A中只有1个元素,必有x2=a只有一个解;若方程x2=a只有一个解,必有a=0.(3)由题意A={2,3,4},B={x|x=mn,m,n∈A且m≠n},可知B={6,8,12},所以集合B的非空真子集的个数为:23-2=6.【答案】(1)B (2)C (3)B(变条件)若将本例(1)的条件改为{2,3}⊆C⊆{1,2,3,4,5},试写出集合C的所有可能.解:当C中含有两个元素时,C为{2,3};当C中含有三个元素时,C为{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5};当C中含有四个元素时,C为{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5};当C中含有五个元素时,C为{2,3,1,4,5};所以满足条件的集合C为{2,3},{2,3,1}{2,3,4},{2,3,5},{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5},{2,3,1,4,5}.(1)求集合子集、真子集个数的3个步骤(2)与子集、真子集个数有关的4个结论假设集合A中含有n个元素,则有①A的子集的个数有2n个;②A的非空子集的个数有2n-1个;③A的真子集的个数有2n-1个;④A的非空真子集的个数有2n-2个.若集合A{1,2,3},且A中至少含有一个奇数,则这样的集合有________个.解析:若A中含有一个奇数,则A可能为{1},{3},{1,2},{3,2};若A中含有两个奇数,则A={1,3}.答案:5由集合间的包含关系求参数已知集合A ={x |-3≤x ≤4},B ={x |1<x <m }(m >1),且B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________.【解析】 由于B ⊆A ,结合数轴分析可知,m ≤4, 又m >1,所以1<m ≤4.【答案】 1<m ≤41.(变条件)本例若将“B ={x |1<x <m }(m >1)”改为“B ={x |1<x <m }”,其他条件不变,则实数m 的取值范围又是什么?解:若m ≤1,则B =∅,满足B ⊆A . 若m >1,则由例题解析可知1<m ≤4. 综上可知m ≤4.2.(变条件)本例若将“B ={x |1<x <m }(m >1)”改为“B ={x |2m -1<x <m +1}”,其他条件不变,则实数m 的取值范围又是什么?解:因为B ⊆A ,①当B =∅时,m +1≤2m -1,解得m ≥2. ②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2. 综上得m ≥-1.3.(变条件)本例若将集合A ,B 分别改为A ={-1,3,2m -1},B ={3,m 2},其他条件不变,则实数m 的值又是什么?解:因为B ⊆A ,所以m 2=2m -1,即(m -1)2=0,所以m =1,当m =1时,A ={-1,3,1},B ={3,1}满足B ⊆A .所以m 的值为1.由集合间的包含关系求参数的方法(1)当集合为不连续数集时,常根据集合包含关系的意义,建立方程求解,此时应注意分类讨论;(2)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,应注意端点处是实点还是虚点.[注意] (1)不能忽视集合为∅的情形.(2)当集合中含有字母参数时,一般需要分类讨论.已知集合A ={x |x 2+x -6=0},B ={x |mx +1=0},BA ,求m 的值.解:A ={x |x 2+x -6=0}={-3,2}. 因为BA ,所以B ={-3}或B ={2}或B =∅. 当B ={-3}时,由m ·(-3)+1=0,得m =13.当B ={2}时,由m ·2+1=0,得m =-12.当B =∅时,m =0.综上所述,m =13或m =-12或m =0.1.下列命题中正确的是( ) A .空集没有子集B .空集是任何一个集合的真子集C .任何一个集合必有两个或两个以上的子集D .设集合B ⊆A ,那么,若x ∉A ,则x ∉B解析:选D.空集有唯一一个子集,就是其本身,故A ,C 错误;空集是任何一个非空集合的真子集,故B 错误;由子集的概念知D 正确.2.已知集合A ={x |x =3k ,k ∈Z },B ={x |x =6k ,k ∈Z },则A 与B 之间的最适合的关系是( )A .A ⊆B B .A ⊇BC .AB D .AB解析:选D.集合A 是能被3整除的整数组成的集合,集合B 是能被6整除的整数组成的集合,所以BA .3.满足{a }⊆M {a ,b ,c ,d }的集合M 共有( )A .6个B .7个C .8个D .15个解析:选B.依题意a ∈M ,且M{a ,b ,c ,d },因此M 中必含有元素a ,且可含有元素b ,c ,d 中的0个、1个或2个,即M 的个数等于集合{b ,c ,d }的真子集的个数,有23-1=7(个).4.设集合A ={1,3,a },B ={1,1-2a },且B ⊆A ,则a 的值为________. 解析:由题意得1-2a =3或1-2a =a , 解得a =-1或a =13.当a =-1时,A ={1,3,-1},B ={1,3},符合条件.当a =13时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,3,13,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,13,符合条件.所以a 的值为-1或13.答案:-1或13[A 基础达标]1.(2019·衡水检测)已知集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={3,4,5,X },若B ⊆A ,则X 可以取的值为( )A .1,2,3,4,5,6B .1,2,3,4,6C .1,2,3,6D .1,2,6解析:选D.由B ⊆A 和集合元素的互异性可知,X 可以取的值为1,2,6. 2.已知集合A ={x |x 2-9=0},则下列式子表示正确的有( ) ①3∈A ;②{-3}∈A ;③∅⊆A ;④{3,-3}⊆A . A .4个 B .3个 C .2个D .1个解析:选B.根据题意,集合A ={x |x 2-9=0}={-3,3},依次分析4个式子: 对于①3∈A ,3是集合A 的元素,正确; ②{-3}∈A ,{-3}是集合,有{-3}⊆A ,错误; ③∅⊆A ,空集是任何集合的子集,正确;④{3,-3}⊆A ,任何集合都是其本身的子集,正确;共有3个正确.3.已知a 为给定的实数,那么集合M ={x |x 2-3x -a 2+2=0,x ∈R }的子集的个数为( ) A .1 B .2 C .4D .不确定解析:选C.方程x 2-3x -a 2+2=0的根的判别式Δ=1+4a 2>0, 所以方程有两个不相等的实数根,所以集合M 有2个元素,所以集合M 有22=4个子集.4.已知集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k 2+14,k ∈Z ,N ={x |x =k 4+12,k ∈Z },则( )A .M =NB .M NC .MND .M 与N 没有相同元素解析:选C.因为k 2+14=14(2k +1),k 4+12=14(k +2),当k ∈Z 时,2k +1是奇数,k +2是整数,又奇数都是整数,且整数不都是奇数,所以MN .故选C.5.已知集合P ={x |x 2=1},Q ={x |ax =1},若Q ⊆P ,则a 的值是( ) A .1 B .-1 C .1或-1D .0,1或-1解析:选D.由题意,当Q 为空集时,a =0,符合题意;当Q 不是空集时,由Q ⊆P ,得a =1或a =-1.所以a 的值为0,1或-1.6.设集合M ={(x ,y )|x +y <0,xy >0}和P ={(x ,y )|x <0,y <0},那么M 与P 的关系为________.解析:因为xy >0,所以x ,y 同号,又x +y <0,所以x <0,y <0,即集合M 表示第三象限内的点,而集合P 也表示第三象限内的点,故M =P .答案:M =P7.已知∅{x |x 2+x +a =0},则实数a 的取值范围是________. 解析:因为∅{x |x 2+x +a =0},所以方程x 2+x +a =0有实数根,即Δ=1-4a ≥0,a≤14. 答案:a ≤148.设A ={x |-1<x ≤3},B ={x |x >a },若A B ,则a 的取值范围是________. 解析:集合A ,B 在数轴上表示如图,由A B 可求得a ≤-1,注意端点能否取到是正确求解的关键.答案:a ≤-19.判断下列集合间的关系: (1)A ={-1,1},B ={x ∈N |x 2=1}.(2)P ={x |x =2n ,n ∈Z },Q ={x |x =2(n -1),n ∈Z }.(3)A ={x |x -3>2},B ={x |2x -5≥0}.(4)A ={x |x =a 2+1,a ∈R },B ={x |x =a 2-4a +5,a ∈R }. 解:(1)用列举法表示集合B ={1},故BA .(2)因为Q 中n ∈Z ,所以n -1∈Z ,Q 与P 都表示偶数集,所以P =Q . (3)因为A ={x |x -3>2}={x |x >5},B ={x |2x -5≥0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x ≥52,所以利用数轴判断A ,B 的关系. 如图所示,AB .(4)因为A ={x |x =a 2+1,a ∈R }={x |x ≥1},B ={x |x =a 2-4a +5,a ∈R }={x |x =(a -2)2+1,a ∈R }={x |x ≥1},所以A =B .10.(2019·葫芦岛检测)已知集合A ={a ,a -1},B ={2,y },C ={x |1<x -1<4}. (1)若A =B ,求y 的值; (2)若A ⊆C ,求a 的取值范围.解:(1)若a =2,则A ={1,2},所以y =1. 若a -1=2,则a =3,A ={2,3}, 所以y =3,综上,y 的值为1或3. (2)因为C ={x |2<x <5},所以⎩⎪⎨⎪⎧2<a <5,2<a -1<5.所以3<a <5.[B 能力提升]11.已知集合A ={0,1},B ={x |x ⊆A },则下列关于集合A 与B 的关系正确的是( ) A .A ⊆B B .ABC .BA D .A ∈B解析:选D.因为x ⊆A ,所以B ={∅,{0},{1},{0,1}},则集合A ={0,1}是集合B 中的元素,所以A ∈B ,故选D.12.已知A ={x |x <-2或x >3},B ={x |4x +m <0},当A ⊇B 时,求实数m 的取值范围. 解:集合A 在数轴上表示如图.要使A ⊇B ,则集合B 中的元素必须都是A 中的元素, 即B 中元素必须都位于阴影部分内.那么由4x +m <0,即x <-m 4知,-m 4≤-2, 即m ≥8,故实数m 的取值范围是m ≥8.13.已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1}.(1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围;(2)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集的个数;(3)当x ∈R 时,不存在元素x 使x ∈A 且x ∈B 同时成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅满足题意;当m +1≤2m -1,即m ≥2时,要使B ⊆A 成立,则有m +1≥-2且2m -1≤5,可得-3≤m ≤3,即2≤m ≤3.综上可知,当m ≤3时,B ⊆A .(2)当x ∈Z 时,A ={-2,-1,0,1,2,3,4,5},共8个元素,故A 的非空真子集的个数为28-2=254(个).(3)因为x ∈R ,A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},且不存在元素x 使x ∈A 且x ∈B 同时成立,所以A ,B 没有公共元素.当m +1>2m -1,即m <2时,B =∅满足题意;当m +1≤2m -1,即m ≥2时,要使A ,B 没有公共元素,则有⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,m +1>5或⎩⎪⎨⎪⎧m ≥2,2m -1<-2, 解得m >4.综上所述,当m <2或m >4时,不存在元素x 使x ∈A 且x ∈B 同时成立.[C 拓展探究]14.已知集合A ={2,4,6,8,9},B ={1,2,3,5,8},若非空集合C 是这样一个集合:其各元素都加2后,就变为A 的一个子集,若各元素都减2后,则变为B 的一个子集,则集合C =________.解:由题意知C ⊆{0,2,4,6,7},C ⊆{3,4,5,7,10},所以C ⊆{4,7}.又因为C ≠∅,所以C ={4},{7}或{4,7}.答案:{4},{7}或{4,7}。