人教版高一数学必修一全套教案

1.1.1集合的含义与表示（一）

【课型】新授课

【教学目标】

（1）了解集合、元素的概念，体会集合中元素的三个特征；

（2）理解元素与集合的“属于”和“不属于”关系；

（3）掌握常用数集及其记法；

【教学重点】掌握集合的基本概念；

【教学难点】元素与集合的关系；

【教学过程】

一、引入课题

军训前学校通知：8月15日8点，高一年级在体育馆集合进行军训动员；试问这个通知的对象是全体的高一学生还是个别学生？

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（是高一而不是高二、高三）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。

阅读课本P2-5内容

二、新课教学

（一）集合的有关概念

1.一般地，我们把研究对象统称为元素，一些元素组成的总体叫集合，也简称集。

思考1：判断以下元素的全体是否组成集合，并说明理由：

（1）大于3小于11的偶数；

（2）我国的小河流；

（3）非负奇数；

x+=的解；

（4）方程210

（5）某校2007级新生；

（6）血压很高的人；

（7）著名的数学家；

（8）平面直角坐标系内所有第三象限的点

（9）全班成绩好的学生。

对学生的解答予以讨论、点评，进而讲解下面的问题。

2.关于集合的元素的特征

（1）确定性：设A是一个给定的集合，x是某一个具体对象，则或者是A的元素，或者不是A的元素，两种情况必有一种且只有一种成立。

（2）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。

（3）无序性：给定一个集合与集合里面元素的顺序无关。

（4）集合相等：构成两个集合的元素完全一样。

3.元素与集合的关系；

（1）如果a是集合A的元素，就说a属于A，记作：a∈A

（2）如果a不是集合A的元素，就说a不属于A，记作：a?A

例如，我们A表示“1~20以内的所有质数”组成的集合，则有3∈A，4?A，等等。4．集合与元素的字母表示：

集合通常用大写的拉丁字母A，B，C…表示；集合的元素用小写的拉丁字母a,b,c,…表示。5．常用的数集及记法：

非负整数集（或自然数集），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；

（二）例题讲解：

例1．用“∈”或“?”符号填空：

（1）8 N；（2）0 N；

（3）-3 Z；（4；

（5）设A为所有亚洲国家组成的集合，则中国A，美国A，印度A，英国A。

例2．已知集合P 的元素为21,,33m m m --, 若3∈P 且-1?P ，求实数m 的值。

（三）、课堂练习：课本P 5练习1； （四）、归纳小结：

本节课从实例入手，非常自然贴切地引出集合与集合的概念，并且结合实例对集合的概念作了说明，然后介绍了常用集合及其记法。 （五）、作业布置：

1．习题1.1，第1- 2题； 2．预习集合的表示方法。

1.1.1集合的含义与表示（二）

【课型】新授课

【教学目标】

（1）了解集合的表示方法；

（2）能正确选择自然语言、图形语言、集合语言（列举法或描述法）描述不同的具体问题，感受集合语言的意义和作用；

【教学重点】掌握集合的表示方法；

【教学难点】选择恰当的表示方法；

【教学过程】

一、复习回顾：

１．集合和元素的定义；元素的三个特性；元素与集合的关系；常用的数集及表示。

２．集合{1,2}、{(1,2)}、{(2,1)}、{2,1}的元素分别是什么？有何关系

二、新课教学

（一）．集合的表示方法

我们可以用自然语言和图形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。

(1)列举法：把集合中的元素一一列举出来，并用花括号“{}”括起来表示集合的方法叫

列举法。

如：{1，2，3，4，5}，{x2，3x+2，5y3-x，x2+y2}，…；

说明：1．集合中的元素具有无序性，所以用列举法表示集合时不必考虑元素的顺序。

2．各个元素之间要用逗号隔开；

3．元素不能重复；

4．集合中的元素可以数，点，代数式等；

5．对于含有较多元素的集合，用列举法表示时，必须把元素间的规律显示清楚

1,2,3,4,5,......

后方能用省略号，象自然数集Ｎ用列举法表示为{}例1．（课本例1）用列举法表示下列集合：

（1）小于10的所有自然数组成的集合；

（2）方程x2=x的所有实数根组成的集合；

（3）由1到20以内的所有质数组成的集合；

（4）方程组

20;

20.

x y

x y

+=

?

?

-=

?

的解组成的集合。

思考2：（课本P4的思考题）得出描述法的定义：

（2）描述法：把集合中的元素的公共属性描述出来，写在花括号{}内。

具体方法：在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及取值（或变化）范围，再画一条竖线，在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征。

一般格式：{}

()

x A p x

∈

如：{x|x-3>2}，{(x,y)|y=x2+1}，{x︳直角三角形}，…；

说明：

1．课本P5最后一段话；

2．描述法表示集合应注意集合的代表元素，如{(x,y)|y= x2+3x+2}与{y|y= x2+3x+2}是不同的两个集合，只要不引起误解，集合的代表元素也可省略，例如：{x︳整数}，即代表整数集Z。

辨析：这里的{ }已包含“所有”的意思，所以不必写{全体整数}。下列写法{实数集}，{R}也是错误的。

例2．（课本例2）试分别用列举法和描述法表示下列集合：

（1）方程x2—2=0的所有实数根组成的集合；

（2）由大于10小于20的所有整数组成的集合；

（3）方程组

3;

1.

x y

x y

+=

?

?

-=-

?

的解。

思考3：（课本P6思考）

说明：列举法与描述法各有优点，应该根据具体问题确定采用哪种表示法，要注意，一般集合中元素较多或有无限个元素时，不宜采用列举法。

（二）．课堂练习：

１．课本P6练习2；

２．用适当的方法表示集合：大于0的所有奇数

３．集合A＝{x|

4

3

x

∈Z，x∈N}，则它的元素是。

４．已知集合A＝{x|-3

（三）、归纳小结：

本节课从实例入手，介绍了集合的常用表示方法，包括列举法、描述法。

（四）、作业布置：

1．习题1.1，第３．4题；

2．课后预习集合间的基本关系.

1.1.2集合间的基本关系

【课 型】新授课 【教学目标】

（1）了解集合之间的包含、相等关系的含义； （2）理解子集、真子集的概念； （3）能利用Venn 图表达集合间的关系； （4）了解空集的含义。

【教学重点】子集与空集的概念；能利用Venn 图表达集合间的关系。 【教学难点】弄清楚属于与包含的关系。 【教学过程】 一、复习回顾：

1.提问：集合的两种表示方法？ 如何用适当的方法表示下列集合？ （1）10以内3的倍数； （2）1000以内3的倍数

2.用适当的符号填空： 0 N ； Q ； -1.5 R 。

思考1：类比实数的大小关系，如5<7，2≤2，试想集合间是否有类似的“大小”关系呢？ 二、新课教学

（一）. 子集、空集等概念的教学：

比较下面几个例子，试发现两个集合之间的关系： （1）{1,2,3}A =，{1,2,3,4,5}B =；

（2）{}C =汝城一中高一 班全体女生，{}D =汝城一中高一 班全体学生； （3）{|}E x x =是两条边相等的三角形，{}F x x =是等腰三角形 由学生通过观察得结论。 1． 子集的定义：

对于两个集合A ，B ，如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素，我们说这两个集合有包含关系，称集合A 是集合B 的子集。 记作： ()A B B A ??或 读作：A 包含于B ，或B 包含A

当集合A 不包含于集合B 时，记作A B

用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系：

如：（1）中A B ? 2． 集合相等定义：

如果A 是集合B 的子集，且集合B 是集合A 的子集，则集合A 与集合B 中的元素是一样的，因此集合A 与集合B 相等，即若A B B A ??且，则A B =。 如（3）中的两集合E F =。 3． 真子集定义：

若集合A B ?，但存在元素,x B x A ∈?且，则称集合A 是集合B 的真子集。 记作：A

B （或B A ）

读作：A 真包含于B （或B 真包含A ） 如：（1）和（2）中A B ，C

D ；

4． 空集定义：

不含有任何元素的集合称为空集，记作：?。 用适当的符号填空：

? {}0； 0 ?； ? {}?； {}0 {}? 思考2：课本P 7 的思考题 5． 几个重要的结论：

（1） 空集是任何集合的子集； （2） 空集是任何非空集合的真子集； （3） 任何一个集合是它本身的子集；

（4） 对于集合A ，B ，C ，如果A B ?，且B C ?，那么A C ?。 说明：

1． 注意集合与元素是“属于”“不属于”的关系，集合与集合是“包含于”“不包含于”的关系；

2． 在分析有关集合问题时，要注意空集的地位。

B

A

（二）例题讲解： 例1．填空：

（1）． 2 N ； {2} N ； ? A;

（2）．已知集合A ＝{x|x 2－3x ＋2＝0}，B ＝{1,2}，C ＝{x|x<8,x ∈N}，则

A B ； A C ； {2} C ； 2 C

例2．（课本例3）写出集合{,}a b 的所有子集，并指出哪些是它的真子集。

例3．若集合{}

{}260,10,A x x x B x mx =+-==+= B A ，求m 的值。（m=0或11

32

或-）

例4．已知集合{}{}25,121A x x B x m x m =-<≤=-+≤≤-且A B ?，求实数m 的取值范围。

（3m ≥）

（三）、课堂练习：

课本P 7练习1，2，3 （四）、归纳小结：

本节课从实例入手，非常自然贴切地引出子集、真子集、空集、相等的概念及符号；并用Venn 图直观地把这种关系表示出来；注意包含与属于符号的运用。 （五）、作业布置：

1． 习题1.1，第5题； 2． 预习集合的运算。

1.1.3集合的基本运算（一）

【课 型】新授课 【教学目标】

（1）理解交集与并集的概念； （2）掌握交集与并集的区别与联系；

（3）会求两个已知集合的交集和并集，并能正确应用它们解决一些简单问题。 【教学重点】交集与并集的概念，数形结合的思想。

【教学难点】理解交集与并集的概念、符号之间的区别与联系。 【教学过程】 一、复习回顾：

1．已知A={1，2，3}，S={1，2，3，4，5}，则A S ；{x|x ∈S 且x ?A}= 。 2．用适当符号填空：

0 {0}； 0 Φ； Φ {x|x 2＋1＝0,x ∈R}

{0} {x|x<3且x>5}； {x|x>6} {x|x<－2或x>5} ； {x|x>－3} {x>2} 二、新课教学

（一）. 交集、并集概念及性质：

思考：考察下列集合，说出集合C 与集合A ，B 之间的关系： （1）{1,3,5}A =，{}{2,4,6},

1,2,3,4,5,6B C ==；

（2）{}A x x =是有理数，{}{},B x x C x x ==是无理数是实数；

由学生通过观察得结论。 1．并集的定义：

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，叫做集合A 与集合B 的并集（union set ）。记作：A ∪B （读作：“A 并B ”），即

{},A B x x A ?=∈∈或x B 用Venn 图表示：

这样，在问题（1）（2）中，集合A ，B 的并集是C ，即 A B ?= C

说明：定义中要注意“所有”和“或”这两个条件。 讨论：A ∪B 与集合A 、B 有什么特殊的关系？

A ∪A ＝

, A ∪Ф＝ , A ∪B B ∪A A ∪B ＝A ? , A ∪B ＝B ? . 巩固练习（口答）：

①．A ＝{3,5,6,8}，B ＝{4,5,7,8}，则A ∪B ＝ ;

②．设A ＝{锐角三角形}，B ＝{钝角三角形}，则A ∪B ＝ ;

．A ＝{x|x>3}，B ＝{x|x<6}，则A ∪B ＝ 。

2．交集的定义：

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，叫作集合A 、B 的交集（intersection set ），记作A ∩B （读“A 交B ”）即：

A ∩

B ＝{x|x ∈A ，且x ∈B}

用Venn 图表示：（阴影部分即为A 与B 的交集）

常见的五种交集的情况：

讨论：A ∩B 与A 、B 、B ∩A 的关系？

A ∩A ＝ A ∩Ф＝ A ∩

B B ∩A A ∩B ＝A ? A ∩B ＝B ?

巩固练习（口答）：

①．A ＝{3,5,6,8}，B ＝{4,5,7,8}，则A ∩B ＝ ;

②．A ＝{等腰三角形}，B ＝{直角三角形}，则A ∩B ＝ ; ③．A ＝{x|x>3}，B ＝{x|x<6}，则A ∩B ＝ 。

A B

A(B)

A

B

B

A

B A

（二）例题讲解：

例1．（课本例5）设集合{}{}12,13A x x B x x =-<<=<<，求A ∪B ．

变式：A ＝{x|-5≤x ≤8}

例2．（课本例7）设平面内直线1l 上点的集合为L 1，直线2l 上点的集合为L 2，试用集合的运算表示1l ，2l 的位置关系。

例3．已知集合{}

{}

222190,

560A x x mx m B y y y =-+-==-+=

{}

2280C z z z =+-=是否存在实数m ，同时满足,A B A C ?≠??=?？ （m=-2）

（三）、课堂练习：

课本P 11练习1，2，3 （四）、归纳小结：

本节课从实例入手，引出交集、并集的概念及符号；并用Venn 图直观地把两个集合之间的关系表示出来，要注意数轴在求交集和并集中的运用。 （五）、作业布置：

1、 习题1.1，第6，7；

2、 预习补集的概念。

1.1.3集合的基本运算（二）

【课 型】新授课 【教学目标】

（1）掌握交集与并集的区别，了解全集、补集的意义， （2）正确理解补集的概念，正确理解符号“U C A ”的涵义； （3）会求已知全集的补集，并能正确应用它们解决一些具体问题。 【教学重点】补集的有关运算及数轴的应用。 【教学难点】补集的概念。 【教学过程】 一、复习回顾：

1． 提问：.什么叫子集、真子集、集合相等？符号分别是怎样的？ 2． 提问：什么叫交集、并集？符号语言如何表示？ 3． 交集和补集的有关运算结论有哪些？

4． 讨论：已知A ＝{x|x ＋3>0}，B ＝{x|x ≤－3}，则A 、B 与R 有何关系？ 二、新课教学

思考： U={全班同学}、A={全班参加足球队的同学}、

B={全班没有参加足球队的同学}，则U 、A 、B 有何关系？

由学生通过讨论得出结论：

集合B 是集合U 中除去集合A 之后余下来的集合。 （一） . 全集、补集概念及性质的教学： 1、全集的定义：

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,记作U ，是相对于所研究问题而言的一个相对概念。 2、补集的定义：

对于一个集合A ，由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的集合，叫作集合A 相对于全集U 的补集，记作：U C A ，读作：“A 在U 中的补集”，即

{},U C A x x U x A =∈?且

用Venn 图表示：（阴影部分即为A 在全集U 中的补集）

讨论：集合A 与U C A 之间有什么关系？→借助Venn 图分析 ,

,()U U U U A C A A C A U C C A A ?=??==

,

U U C U C U =??=

巩固练习（口答）：

①．U={2,3,4}，A={4,3}，B=φ，则U C A = ，U C B = ；

②．设U ＝{x|x<8，且x ∈N}，A ＝{x|(x-2)(x-4)(x-5)＝0}，则U C A ＝ ； ③．设U ＝{三角形}，A ＝{锐角三角形}，则U C A ＝ 。 （二）例题讲解：

例1．（课本例8）设集{}{}{},1233456U x A B ===x 是小于9的正整数，，，，，，，求U C A ，U C B ．

例2．设全集{}{}{}4,23,33U x x A x x B x x =≤=-<<=-<≤集合，求U C A ， A B ?，,(),()(),()(),()U U U U U U A B C A B C A C B C A C B C A B ?????。 （结论：()()(),()()()U U U U U U C A B C A C B C A B C A C B ?=??=?）

例3．设全集U 为R ，{}

{}

22120,

50A x x px B x x x q =++==-+=，若

{}{}()2,()4U U C A B A C B ?=?=，求A B ?。 （答案：{}2,3,4）

（三）、课堂练习：

课本P 11练习4 （四）、归纳小结：

补集、全集的概念；补集、全集的符号；图示分析（数轴、Venn 图）。 （五）、作业布置：

习题1.1A 组，第9，10；B 组第4题。

1.1 集合复习课

【课型】新授课

【教学目标】

（1）掌握集合、交集、并集、补集的概念及有关性质；

（2）掌握集合的有关术语和符号；

（3）运用性质解决一些简单的问题。

【教学重点】集合的相关运算。

【教学难点】集合知识的综合运用。

【教学过程】

一、复习回顾：

1．提问：什么叫集合？元素？集合的表示方法有哪些？

2．提问：什么叫交集？并集？补集？符号语言如何表示？图形语言如何表示？3．提问：什么叫子集？真子集？空集？相等集合？有何性质？

3．交集、并集、补集的有关运算结论有哪些？

4．集合问题的解决方法：Venn图示法、数轴分析法。

二、讲授新课：

（一）集合的基本运算：

例1：设U=R，A={x|-5

U A 、C

U

B、

(C

U A)∩(C

U

B)、(C

U

A)∪(C

U

B)、C

U

(A∪B)、C

U

(A∩B)。

（学生画图→在草稿上写出答案→订正）

说明：不等式的交、并、补集的运算，用数轴进行分析，注意端点。

例2：全集U={x|x<10，x∈N

+}，A?U，B?U，且（C

U

B）∩A={1,9}，A∩B={3}，（C

U

A)∩(C

U

B)={4,6,7}，

求A、B。

说明：列举法表示的数集问题用Venn图示法、观察法。

（二）集合性质的运用：

例3：A={x|x2+4x=0}，B={x|x2+2(a+1)x＋a2－1=0}, 若A∪B=A，求实数a的值。

说明：注意B为空集可能性；一元二次方程已知根时，用代入法、韦达定理，要注意判别式。例4：已知集合A={x|x>6或x<-3}，B={x|a

（三）巩固练习：

1．已知A={x|-21}，A∪B={x|x＋2>0}，A∩B={x|1

2．P={0,1}，M={x|x?P}，则P与M的关系是。

3．已知50名同学参加跳远和铅球两项测验，分别及格人数为40、31人，两项均不及格的为4人，那么两项都及格的为人。

4．满足关系{1,2}?A?{1,2,3,4,5}的集合A共有个。

5．已知集合A∪B＝{x|x<8,x∈N}，A＝{1,3,5,6}，A∩B={1,5,6}，则B的子集的集合一共有多少个元素？

6．已知A＝{1,2,a}，B＝{1,a2}，A∪B＝{1,2,a}，求所有可能的a值。

7．设A＝{x|x2－ax＋6＝0}，B＝{x|x2－x＋c＝0}，A∩B＝{2}，求A∪B。

8．集合A={x|x2+px-2=0},B={x|x2-x+q=0},若A B={-2，0，1}，求p、q。

9．A={2，3，a2+4a+2}，B={0，7，a2+4a-2，2-a}，且A B ={3，7}，求B。

10．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。

（四）、归纳小结：

本节课是集合问题的复习课，系统地归纳了集合的有关概念，表示方法及其有关运算，并进一步巩固了Venn图法和数轴分析法。

（五）、作业布置：

3．课本P14习题1.1 B组题；

4．阅读P14～15材料。

1.2.1函数的概念（一）

【课型】新授课

【教学目标】

（1）通过丰富实例，学习用集合与对应的语言来刻画函数，体会对应关系在刻画函数概念中的作用；

（2）了解构成函数的三要素；

（3）能够正确使用“区间”的符号表示某些集合。

【教学重点】理解函数的模型化思想，用集合与对应的语言来刻画函数。

【教学难点】理解函数的模型化思想，用集合与对应的语言来刻画函数。

【教学过程】

一、复习准备：

1．讨论：放学后骑自行车回家，在此实例中存在哪些变量？变量之间有什么关系？

2．回顾初中函数的定义：

在一个变化过程中，有两个变量x和y，对于x的每一个确定的值，y都有唯一的值与之对应，此时y是x的函数，x是自变量，y是因变量。

表示方法有：解析法、列表法、图象法.

二、讲授新课：

（一）函数的概念：

思考1：（课本P15）给出三个实例：

A．一枚炮弹发射，经26秒后落地击中目标，射高为845米，且炮弹距地面高度h（米）与时间t（秒）的变化规律是2

=-。

h t t

1305

B．近几十年，大气层中臭氧迅速减少，因而出现臭氧层空洞问题，图中曲线是南极上空臭氧层空洞面积的变化情况。（见课本P15图）

C．国际上常用恩格尔系数（食物支出金额÷总支出金额）反映一个国家人民生活质量的高低。“八五”计划以来我们城镇居民的恩格尔系数如下表。（见课本P16表）讨论：以上三个实例存在哪些变量？变量的变化范围分别是什么？两个变量之间存在着怎样的对应关系？三个实例有什么共同点？

归纳：三个实例变量之间的关系都可以描述为：对于数集A中的每一个x，按照某种对应关系f，在数集B中都与唯一确定的y和它对应，记作：

→

:f A B

函数的定义：

设A 、B 是两个非空的数集，如果按照某种确定的对应关系f ，使对于集合A 中的任意一个数x ，在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应，那么称:f A B →为从集合A 到集合B 的一个函数，记作：

(),y f x x A =∈

其中，x 叫自变量，x 的取值范围A 叫作定义域，与x 的值对应的y 值叫函数值，函数值的集合{()|}f x x A ∈叫值域。显然，值域是集合B 的子集。 （1）一次函数y=ax+b (a ≠0)的定义域是R ，值域也是R ；

（2）二次函数2y ax bx c =++ (a ≠0)的定义域是R ，值域是B ；当a>0时，值域

244ac b B y y a ??-??=≥??????；当a ﹤0时，值域244ac b B y y a ??-??=≤??????

。

（3）反比例函数(0)k

y k x

=≠的定义域是{}0x x ≠，值域是{}0y y ≠。 （二）区间及写法：

设a 、b 是两个实数，且a

（1） 满足不等式a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间，表示为[a,b]； （2） 满足不等式a x b <<的实数x 的集合叫做开区间，表示为（a,b ）；

（3） 满足不等式a x b a x b ≤<<≤或的实数x 的集合叫做半开半闭区间，表示为[)(],,,a b a b ；

这里的实数a 和b 都叫做相应区间的端点。（数轴表示见课本P 17表格） 符号“∞”读“无穷大”；“－∞”读“负无穷大”；“+∞”读“正无穷大”。

我们把满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别表示为[)(),,,,a a +∞+∞(](),,,b b -∞-∞。 巩固练习：

用区间表示R 、{x|x ≥1}、{x|x>5}、{x|x ≤-1}、{x|x<0} （学生做，教师订正） （三）例题讲解：

例1．已知函数2()23f x x x =-+，求f(0)、f(1)、f(2)、f(－1)的值。