高一上學(xué)期數(shù)學(xué)教學(xué)計劃設(shè)計
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
(1)理解兩個集合的并集與交集的含義，會求兩個簡單集合的并集和交集.
(2)能使用Venn圖表示集合的并集和交集運(yùn)算結(jié)果，體會直觀圖對理解抽象概念的作用。
(3)掌握的關(guān)的術(shù)語和符號，并會用它們正確進(jìn)行集合的并集與交集運(yùn)算。
2.過程與方法
通過對實(shí)例的分析、思考，獲得并集與交集運(yùn)算的法則，感知并集和交集運(yùn)算的實(shí)質(zhì)與內(nèi)涵，增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，研究問題的創(chuàng)新意識和能力.
3.情感、態(tài)度與價值觀
通過集合的并集與交集運(yùn)算法則的發(fā)現(xiàn)、完善，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)思想認(rèn)識客觀事物，發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律的興趣與能力，從而體會數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值.
(二)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn)：交集、并集運(yùn)算的含義，識記與運(yùn)用.
難點(diǎn)：弄清交集、并集的含義，認(rèn)識符號之間的區(qū)別與聯(lián)系
(三)教學(xué)方法
在思考中感知知識，在合作交流中形成知識，在獨(dú)立鉆研和探究中提升思維能力，嘗試實(shí)踐與交流相結(jié)合.
(四)教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 師生互動 設(shè)計意圖
提出問題引入新知 思考：觀察下列各組集合，聯(lián)想實(shí)數(shù)加法運(yùn)算，探究集合能否進(jìn)行類似“加法”運(yùn)算.
(1)A = {1，3，5}，B = {2，4，6}，C = {1，2，3，4，5，6}
(2)A = {x | x是有理數(shù)}，
B = {x | x是無理數(shù)}，
C = {x | x是實(shí)數(shù)}.
師：兩數(shù)存在大小關(guān)系，兩集合存在包含、相等關(guān)系;實(shí)數(shù)能進(jìn)行加減運(yùn)算，探究集合是否有相應(yīng)運(yùn)算.
生：集合A與B的元素合并構(gòu)成C.
師：由集合A、B元素組合為C，這種形式的組合就是為集合的并集運(yùn)算. 生疑析疑，
導(dǎo)入新知
形成
概念
思考：并集運(yùn)算.
集合C是由所有屬于集合A或?qū)儆诩螧的元素組成的，稱C為A和B的并集.
定義：由所有屬于集合A或集合B的元素組成的集合. 稱為集合A與B的并集;記作：A∪B;讀作A并B，即A∪B = {x | x∈A，或x∈B}，Venn圖表示為：
師：請同學(xué)們將上述兩組實(shí)例的共同規(guī)律用數(shù)學(xué)語言表達(dá)出來.
學(xué)生合作交流：歸納→回答→補(bǔ)充或修正→完善→得出并集的定義. 在老師指導(dǎo)下，學(xué)生通過合作交流，探究問題共性，感知并集概念，從而初步理解并集的含義.
應(yīng)用舉例 例1 設(shè)A = {4，5，6，8}，B = {3，5，7，8}，求A∪B.
例2 設(shè)集合A = {x | –1
例1解：A∪B = {4, 5, 6, 8}∪{3, 5, 7, 8} = {3, 4, 5, 6, 7, 8}.
例2解：A∪B = {x |–1
師：求并集時，兩集合的相同元素如何在并集中表示.
生：遵循集合元素的互異性.
師：涉及不等式型集合問題.
注意利用數(shù)軸，運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想求解.
生：在數(shù)軸上畫出兩集合，然后合并所有區(qū)間. 同時注意集合元素的互異性. 學(xué)生嘗試求解，老師適時適當(dāng)指導(dǎo)，評析.
固化概念
提升能力
探究性質(zhì) ①A∪A = A， ②A∪ = A，
③A∪B = B∪A，
④ ∪B， ∪B.
老師要求學(xué)生對性質(zhì)進(jìn)行合理解釋. 培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力.
形成概念 自學(xué)提要：
①由兩集合的所有元素合并可得兩集合的并集，而由兩集合的公共元素組成的集合又會是兩集合的一種怎樣的運(yùn)算?
②交集運(yùn)算具有的運(yùn)算性質(zhì)呢?
交集的定義.
由屬于集合A且屬于集合B的'所有元素組成的集合，稱為A與B的交集;記作A∩B，讀作A交B.
即A∩B = {x | x∈A且x∈B}
Venn圖表示
老師給出自學(xué)提要，學(xué)生在老師的引導(dǎo)下自我學(xué)習(xí)交集知識，自我體會交集運(yùn)算的含義. 并總結(jié)交集的性質(zhì).
生：①A∩A = A;
②A∩ = ;
③A∩B = B∩A;
④A∩ ，A∩ .
師：適當(dāng)闡述上述性質(zhì).
自學(xué)輔導(dǎo)，合作交流，探究交集運(yùn)算. 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，為終身發(fā)展培養(yǎng)基本素質(zhì).
應(yīng)用舉例 例1 (1)A = {2，4，6，8，10}，
B = {3，5，8，12}，C = {8}.
(2)新華中學(xué)開運(yùn)動會，設(shè)
A = {x | x是新華中學(xué)高一年級參加百米賽跑的同學(xué)}，
B = {x | x是新華中學(xué)高一年級參加跳高比賽的同學(xué)}，求A∩B.
例2 設(shè)平面內(nèi)直線l1上點(diǎn)的集合為L1，直線l2上點(diǎn)的集合為L2，試用集合的運(yùn)算表示l1，l2的位置關(guān)系. 學(xué)生上臺板演，老師點(diǎn)評、總結(jié).
例1 解：(1)∵A∩B = {8}，
∴A∩B = C.
(2)A∩B就是新華中學(xué)高一年級中那些既參加百米賽跑又參加跳高比賽的同學(xué)組成的集合. 所以，A∩B = {x | x是新華中學(xué)高一年級既參加百米賽跑又參加跳高比賽的同學(xué)}.
例2 解：平面內(nèi)直線l1，l2可能有三種位置關(guān)系，即相交于一點(diǎn)，平行或重合.
(1)直線l1，l2相交于一點(diǎn)P可表示為 L1∩L2 = {點(diǎn)P};
(2)直線l1，l2平行可表示為
L1∩L2 = ;
(3)直線l1，l2重合可表示為
L1∩L2 = L1 = L2. 提升學(xué)生的動手實(shí)踐能力.
歸納總結(jié) 并集：A∪B = {x | x∈A或x∈B}
交集：A∩B = {x | x∈A且x∈B}
性質(zhì)：①A∩A = A，A∪A = A，
②A∩ = ，A∪ = A，
③A∩B = B∩A，A∪B = B∪A. 學(xué)生合作交流：回顧→反思→總理→小結(jié)
老師點(diǎn)評、闡述 歸納知識、構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)
課后作業(yè) 1.1第三課時 習(xí)案 學(xué)生獨(dú)立完成 鞏固知識，提升能力，反思升華
備選例題
例1 已知集合A = {–1，a2 + 1，a2 – 3}，B = {– 4，a – 1，a + 1}，且A∩B = {–2}，求a的值.
【解析】法一：∵A∩B = {–2}，∴–2∈B，
∴a – 1 = –2或a + 1 = –2，
解得a = –1或a = –3，
當(dāng)a = –1時，A = {–1，2，–2}，B = {– 4，–2，0}，A∩B = {–2}.
當(dāng)a = –3時，A = {–1，10，6}，A不合要求，a = –3舍去
∴a = –1.
法二：∵A∩B = {–2}，∴–2∈A，
又∵a2 + 1≥1，∴a2 – 3 = –2，
解得a =±1，
當(dāng)a = 1時，A = {–1，2，–2}，B = {– 4，0，2}，A∩B≠{–2}.
當(dāng)a = –1時，A = {–1，2，–2}，B = {– 4，–2，0}，A∩B ={–2}，∴a = –1.
例2 集合A = {x | –1
(1)若A∩B = ，求a的取值范圍;
(2)若A∪B = {x | x<1}，求a的取值范圍.
【解析】(1)如下圖所示：A = {x | –1
∴數(shù)軸上點(diǎn)x = a在x = – 1左側(cè).
∴a≤–1.
(2)如右圖所示：A = {x | –1
∴數(shù)軸上點(diǎn)x = a在x = –1和x = 1之間.
∴–1
例3 已知集合A = {x | x2 – ax + a2 – 19 = 0}，B = {x | x2 – 5x + 6 = 0}，C = {x | x2 + 2x – 8 = 0}，求a取何實(shí)數(shù)時，A∩B 與A∩C = 同時成立?
【解析】B = {x | x2 – 5x + 6 = 0} = {2，3}，C = {x | x2 + 2x – 8 = 0} = {2，– 4}.
由A∩B 和A∩C = 同時成立可知，3是方程x2 – ax + a2 – 19 = 0的解. 將3代入方程得a2 – 3a – 10 = 0，解得a = 5或a = –2.
當(dāng)a = 5時，A = {x | x2 – 5x + 6 = 0} = {2，3}，此時A∩C = {2}，與題設(shè)A∩C = 相矛盾，故不適合.
當(dāng)a = –2時，A = {x | x2 + 2x – 15 = 0} = {3，5}，此時A∩B 與A∩C = ，同時成立，∴滿足條件的實(shí)數(shù)a = –2.
例4 設(shè)集合A = {x2，2x – 1，– 4}，B = {x – 5，1 – x，9}，若A∩B = {9}，求A∪B.
【解析】由9∈A，可得x2 = 9或2x – 1 = 9，解得x =±3或x = 5.
當(dāng)x = 3時，A = {9，5，– 4}，B = {–2，–2，9}，B中元素違背了互異性，舍去.
當(dāng)x = –3時，A = {9，–7，– 4}，B = {–8，4，9}，A∩B = {9}滿足題意，故A∪B = {–7，– 4，–8，4，9}.
當(dāng)x = 5時，A = {25，9，– 4}，B = {0，– 4，9}，此時A∩B = {– 4，9}與A∩B = {9}矛盾，故舍去.
綜上所述，x = –3且A∪B = {–8，– 4，4，–7，9}.
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