2017-2018学年人教B版高中数学必修1全册导学案

2017-2018学年人教B版高中数学必修1

全册导学案

目录

1.1.1《集合的概念》

1.1.2《集合的表示方法》

1.2.1《集合之间的关系》

1.2.2《集合的运算》

2.1.1《函数》

2.1.2《函数的表示方法》

2.1.3《函数的单调性》

2.1.4《函数的奇偶性》

2.2.2《二次函数的性质与图象》

2.3《函数的应用(Ⅰ)》

2.4.1《函数的零点》

2.4.2《求函数零点近似解的一种计算方法——二分法》

3.1.1《实数指数幂及其运算》

3.1.2《指数函数》

3.2.1《对数及其运算》

3.2.2《对数函数》

3.2.3《指数函数与对数函数的关系》

3.3《幂函数》

1.1.1集合的概念

课标要求:初步理解集合的含义,了解属于关系的意义,知道常用数集及其记法。

一、重点难点:集合的概念与集合中元素的性质知识要点

1.集合:一般地,把一些能够对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成

的(或)。构成集合的每个对象叫做这个集合的

(或)。

2.集合中元素的性质:、、。

3.集合与元素的表示:集合通常用来表示,它们的元素通常用来表示。

4.元素与集合的关系:

如果a是集合A的元素,就说,记作,读作。

如果a不是集合A的元素,就说,记作,读作。

5.空集:,记作。

6.集合的分类:含有有限个元素的集合叫做,含有无限个元素的集合叫做。

7.常用的数集及其记号:

(1)自然数集:,记作。

(2)正整数集:,记作。

(3)整数集:,记作。

(4)有理数集:,记作。

(5)实数集:,记作。 二、 典例解析

例1. 你能否确定,你所在班级中,高个子同学构成的集合?并说明理由。

你能否确定,你所在班级中,最高的3位同学构成的集合?

变式训练:教材第4页练习A 第1题

例2.填空:或用符号?∈

(1) -3N ; (2)3.14Q ; (3)3

1

Q ; (4)0Φ ; (5)3Q ; (6)2

1

-R ; (7)1N +; (8)πR 。

变式训练:教材第5页练习A 第3题 三、 课后作业

教材第5页练习B 第2题、第9页习题1-1B 第3题 四、

思考与讨论

已知由1,2

,x x 三个实数构成一个集合,求x 应满足的条件。

五、归纳小结

1.1.2集合的表示方法

一、学习目标:

1.知识与技能:

①理解列举法和特征性质描述法的实质,能运用他们表示集合。

②体验用集合语言表示文字语言的过程,尝试用集合语言表示集合的方法。

③集合语言是基本的数学语言,是数学交流所需要的语言之一,学习本节内容可以帮助我们提高学习数学的兴趣,树立良好的数学信心,进一步体会形式化表达在数学学习中的重要性。

2.过程与方法:

①通过实例体会集合中条件对元素的描述和限制,从元素入手,正确理解集合。

②观察实例,感受集合语言在描述客观现实和数学对象中的意义。

二、相关知识连接:

1.质数的概念。

2.奇数,偶数数学表达式的转化。

3.不等式与数轴之间的关系,数轴作为工具的重要性。

三、学习中应注意的问题:

①注意a与{}a的区别,两者的性质不同一个是元素一个是集合,他们是属于的关系。

②注意Φ与{0}的区别,Φ是不含有任何元素的集合,{0}是含有0一个元素的集合。

实数集或{}R这一类错误,因为大括号

③在用列举法表示集合时,一定不能犯如用{}

已经包含了“所有”的意思。

用特征性质描述法表示集合时,要特别注意这个集合中的元素是什么,他应该具有哪一些性质,从而准确的理解集合的意义。

例如:1.{(,)x y y =

中的元素是点。满足条件的二元方程的解集,

2.{x y =

3.{y y =

中的元素是函数值,也是实数,但是与上例不同,表示函数值的

取值范围,等价于{0}y y ≥。

四、讲授

表示集合的方法有两种:列举法、特征性质描述法。这两种表示方法分别适合表示哪一类集合?

(通过学生看课本,了解了一部分,但不系统,需要一起归纳) 1.列举的含义

是把满足条件的元素列举出来,再结合集合的表达形式,例子见课本。 表示的分类:

有限集:{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}A =

能不能表示无限集?(只能表示存在规律的集合){0,2,4,6,8,}A n = 2.描述法的含义

用不同的语言形式描述出限制元素的条件,从而通过限制元素来表达集合。 【例】语言描述:“小于10的自然数”。

列举对象:“0,1,2,3,4,5,6,7,8,9” 3.在特征性质描述法中条件形式的多样性:

“正偶数”、“能被2整除,且大于0”、“未知变量为2n ,n 是自然数”

特征性质没有统一的形式,能从本质上限制元素是否属于这一个集合即可满足描述法的要求。

【例】为了表达{1,1}A =-可用下列其一: ①

2{10,}

A x x x R =-=∈②{1,}A x x x R ==∈③

{0}A x x =是距离一个单位的整数

④{}A x x =倒数是自己本身的整数…… 4.考察两种表示方法的互相转化:

【例】①{05}A x N x =∈<≤②2{560}B x x x =-+= 解:{1,2,3,4,5}A =,{2,3}B =

在把以不等式为条件的集合转化为列举法时,注意条件 第一个条件为范围利用数轴作为工具: 再分析第二个条件:“x 为自然数”。 5.文字语言与数学语言的转化:

【例 1】“大于3的全体偶数构成的集合”,限制条件分成两个条件: ①“大于3”②“偶数”

在向数学表达式转化的时候①“3x >” ②“2,x n n N =∈”两个条件同时具备时才等价,其中偶数是通过变化的自然数计算得到的,为{3,2,}B x x x n n N =>=∈且

【例 2】“线段AB 的垂直平分线”

在平面上“线”是由“点”构成的,我们可以理解“线”是“点”的集合,设点P 为平面上的任意一个动点,怎样限制点P ,才能在AB 的垂直平分线上?从而想到几何表达式“PA PB =”,得:

{}B P PA PB ==

或者{(,B x =

五、练习

5

学生练习课后题注意课堂强调得重点和知识点。

六、课堂检测

学案

七、板书设计

八、教后感

《集合之间的关系》

一.学习目标:1.理解掌握集合间的基本关系--包含,真包含关系,并能用韦恩图表示

2.区别元素与集合,集合和集合间的关系 3.了解空集的含义.

二.知识点拨

1.集合A是集合B的子集的本质是集合A的任何一个元素都是:集合B的元素. 2.若,,C B B A ??则C A ?.

3.正确理解0与{}0,{

}φφ与的关系 例:下列关系式中正确的个数是 ( )

(1).0{0,1} (2).{}φφ=. (3).{}φ{}1,0 (4).{}φφ∈Φ

{Φ}.

4.含n 个元素的集合A 的子集个数为--------------,真子集个数为--------------,非空真子集个数为--------------。 三.基本题型 (一).集合间的关系

例1:下列命题:(1)空集无子集;(2)任何集合至少有两个子集;(3)空集是任何集合的真子集; (4)若Φ

A .0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个

练习:在以下六个选择中,

(1). Φ

{0} (2).{}{}1,1,01,0,1-=-. (3).{}∈0{}1,0

(4).φ∈0 5.{}{}0)0,0(=. 6.{{}{})2,1(),(1

2

===x y y x .错误命题的个数是

( )

A .3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个 (二). 集合子集个数

例2:若集合A={}3,2,1,则满足A B ?的空集集合B 的个数是( )

A .6个 B. 7个 C. 8个 D. 9个

练习:1.已知集合{}3,2,1?A ,且A 中至少有两个元素,满足条件的集合A 共有( )

A .3个 B. 4个 C. 5个 D. 8个

2. .已知集合M 满足{

}{}5,4,3,2,12,1??M 写出集合M. (三). 有集合间子集,真子集的关系求参数的范围

例3.设集合A={}

R x x x x ∈=+,042,B={}

R x a x a x x ∈=-+++,01)1(222若

A B ? .求实数a 的取值范围

练习1. 已知集合A={}12,3,1--m B={

}2

,3m

,若A B ?.则实数m=__________

2. 设集合A={}52≤≤-x x ,B={

}

121-≤≤+a x a x 若A B ?.求实数26572255305125

155

265

3.已知M={}b a ,,2 N={

}2

,2,2b a ,且M=N ,求实数b a ,的值

四.课堂检测 1.满足{}M a ?Φ

{a,b,c,d}的集合M 共有 ( )

A .6个 B. 7个 C. 8个 D. 15个 2.设A={}21<

a x x <若A

B,则实数a 的取值范围 ( )

A .2≥a B. 1≤a C. 1≥a D. 2≤a

3. 已知M={

}x y R y =∈ N={}

2m X R x =∈,则下列关系中正确的是 ( ) A .M

N B. N M = C.N M ≠ D. N

M

4.已知集合A={}1,0 B={}

A x x ∈,则A 与

B 的关系正确的是 ( ) A .B A ? B. A

B C.B

A D.

B A ∈

5.已知非空集合{}332<<-=x a x A ,{}

121+<<-=a x x B (1)若A B ?.求实数a 的取值范围 (2)若A=B ,求a 的值。

集合的运算

【学习要点】 1、 理解交集、并集、补集的概念; 2、 正确使用符号“U C ,, ”;

3、 会用文氏图来表示交集、并集和补集;

4、

常用运算性质及一些重要结论

①A B B A A A A A ===φφ ②A B B A A

A A A A ===φ

(3)U A C A A C A U U == φ

(4)B A B B A B A A B A ??=??=

(5))()()()

()()(B C A C B A C B C A C B A C U U U U U U ==

(6))()()()(B A Card B Card A Card B A Card -+=

【学法指导】

例1.已知集合}90{}06{2

<-<=<--=m x x B x x x A ①若B B A = ,求实数m 的取值范围; ②若φ=B A ,求实数m 的取值范围。

解:}9{}32{+<<=<<-=m x m x B x x A ①B A B B A ?∴=

2662

392-≤≤-?

??-≥-≤∴??

?≥+-≤m m m m m 即 ②φ=B A

311329≥-≤≥-≤+∴m m m m 或即或

例2.设}01{}032{2

=-==--=ax x N x x x M ,若N N M = ,求所有满足条件的a 的集合。

解:M={-1,3} M N N N M ?∴= ①当φ=N 时,ax-1=0无解,∴a=0

②a x N 1,=

≠时当φ 3

1

1311131=-=∴=-=∴=-=∴a a a a x x 或或或

综①②得:所求集合为{-1,0,3

1

}

例3、已知集合A={x|x

A .1≤a B.a<1 C.2≥a D.a>2

解析: }21x |x B C },21|{R ≥≤=

∴<<=x x x B 或{ }|{a x x A <= 且R B C A R =)( ,2≥∴a ,故选C

例4、已知关于x 的方程0732

=-+px x 的解集为A ,方程0732

=+-q x x 的解集为B ,若B A },3

1

{ 求-=B A 。

解析:因为3

8

,200

q 3

1-7-31-3,

07)3

1

()31(3B 3

1

-A 31-},31{22-

=-==+=--+-∈∈-=q p p B A 解得)()(且,代入方程得

,且得

由}

,{得由得3

8

31-B 03873},7,31

{0720322==---==--x x A x x 所以}

,,73

8

31{-B A = 例5.某校组织高一学生对所在市的居民中拥有电视机、电冰箱、组合音响的情况进行一次

抽样调查,调查结果:3户特困户三种全无;至少有一种的:电视机1090户,电冰箱747户,组合音响850户;至少有两种的:电视机、组合音响570户,组合音响、电冰箱420户,电视机、电冰箱520户,“三大件”都有的265户。调查组的同学在统计上述数字时,发现没有记下被调查的居民总户数,你能避免重新调查而解决这个问题吗? 解:设拥有电视机、电冰箱、组合音响的居民户的集合分别是A 、B 、C , 由文氏图得,被调查总居民户数为:265+125+72+305+155+255+265+3=1445(户) 答:被调查总居民户数为1445户。

【自主学习】

1、设全集}5{},2|,12{|},3232U 2=-=-+=A C a A a a U ,,{,则实数a 的值是2

2、已知集合,且A B A },,1{},,3,1{2

=== x B x A 则x 的值是 ( D )

A.0

B.3±

C.301±,,

D. 30±, 3、已知集合)},3(2|{},1|{2

2

--==+==x y x N x y x M 则N M =( C )

A.}3

6

2,35|),{(±==

y x y x B.{x|-1

4、设集合()则==-==+=B A },1|),{(},3|),{( y x y x B y x y x A C

A.{ 2 , 1 }

B.{x=2 , y = 1}

C.{(2,1)}

D.?

【针对训练】 一、填空题

1、设集合U ={1,2,3,4,5},A ={1,2,3},B ={2,5},则A ∩(U

B )=

2、设集合∈<≤=x x x A 且30{N}的真子集...

的个数是 A B C 26572

255305125

155

2653

3、满足条件{1,2}?M =}{3,2,1的所有集合M 的个数是

4、设P 和Q 是两个集合,定义集合P-Q = },|{Q x P x x ?∈且,如果P={x|0

5、已知集合B A x x B ax x A ?<<-=<<=且},11|{},21|{,则实数a 的取值范围是

6、含有三个实数的集合既可表示成}1,,

{a

b

a ,又可表示成}0,,{2

b a a +,则=+20042003b a . 7、已知集合A ={x∈R |x 2

+2ax+2a 2

-4a+4=0},若φA ,则实数a 的取值范围是

8、已知集合A ={x∈N *

2

6

+x ∈Z },集合B ={x |x =3k+1,k∈Z },则 A 与B 的关系是 9、设集合A={x|x Z x px ∈=+-,0152

},且A ?B={2,3,5},A ?B=φ则集合B=____________; 10、已知a,b 均为实数,设集合A=}54

|{+≤≤a x a x ,B=}3

1

|{b x b x ≤≤-

,且集合A ,B 都是集合}10|{≤≤x x 的子集,如果把n-m 叫做集合}|{n x m x ≤≤的“长度”,那么集合

B A ?的“长度”的最小值为___________;

二、选择题

11、 设集合{}

{}

5,101,M x Z x N x Z x =∈≤=∈-≤≤-则M N 中的元素的个数是( )

A. 10

B. 11

C. 15

D. 16

12、 =∈==∈-==N M R y x y x N R y x x y y x M 则集合},,1|),{(},,,1|),{(2( ) A.{(1,0)} B.{y |0≤y ≤1} C.{1,0} D.¢

13、已知集合{}05≤-=a x x A ,{}

06>-=b x x B ,N b a ∈,,且{}2,3,4A B N ??=,

则整数对()b a ,的个数为( )

A.20

B. 25

C. 30

D. 42

14、已知集合M={x ||x |>2},N={x |x <3},则下列结论正确的是( )

-2}

|{N D.M R N C.M 3}2|{N B.M A.<==<<==x x x x M N M

15、如右图,那么阴影部分所表示的集合是( )

A.)]([C A C B U

B.)()(C B B A

C.)()(B C C A U

D.B C A C U )]([ 三、解答题

16、已知集合A={1,2},B={x|2x -2ax+b=0},若B φ≠,且A B A =?,求实数a,b 的值 解:

17、设集合P=}06|{2

<--x x x ,Q=}0|{≥-a x x (1)若P ?Q ,求实数a 的取值范围; (2)若P ?Q=φ,求实数a 的取值范围; (3)若P ?Q={x|0≤x<3},求实数a 的值。 解:

18、已知M={x | x 2

-2x-3=0},N={x | x 2

+ax+1=0,a∈R},且N ?≠

M,求a 的取值范围、

解:

19、我们知道,如果集合A ?S ,那么S 的子集A 的补集为C A S ={x|x A x S ?∈且,},类似的,对于集合A ,B ,把集合{x|x B x A ?∈且,}叫做集合A 与B 的差集,记作A-B ,例如

A={1,2,3,4,5},B={4,5,6,7,8},则有A-B={1,2,3,},B-A={6,7,8},据此回答下列问题:

(1)S 是高三(18)班全体同学的集合,A 是高三(18)班全体女生的集合,

求S-A 及C S A ;

(2)在下列各图中用阴影表示集合A-B ;

(3)如果A-B=φ,那么集合A 与B 之间具有怎样的关系?

解:

20、已知A= {x|-2}2≤≤x

(1)若集合B=x x |{B A },?≤满足a ,求a 范围;

(2)若集合,满足{C A },152|C ?+≤≤-=a x a x 求a 的取值范围;

(3)若把(2)中条件“A ?C ”改为“C ?A ”,求a 的取值范围; 解:

2.1.1函数

(一)变量与函数的概念

学习目标

1.了解并掌握函数的概念和函数的要素,并会求一些简单函数的定义域和值域,注意搜集

日常生活中的实例,整理与分析量与量之间的关系,进一步体会函数是描述变量之间的依赖关系的重要数学模型。

2.记录,了解函数模型的广泛应用,树立数学应用观点

自主学习

1. 变量的概念:在一个变化过程中,有两个变量x和y,如果给定了一个x值,相应的就确定唯一的一个y值,那么就称y是x的函数。叫自变量,叫因变量。

例1、s=πr2其中r是,s是。

例2、I=220

R

其中R是,I是。

2. 函数的概念:设集合A是一个非空的数集,对A中的任意数x ,按照确定的法则f,

都有唯一确定的数y与它对应,则这种对应关系叫做集合A上的一个函数。

记作:y=f(x) , x∈A。其中x叫。

3. 定义域:函数中自变量x的允许取值范围

例3、求下列函数的定义域:

1)y=

2)y=

3)

4、 函数的值域:如果自变量取值a ,则由法则f 确定的值y 称为函数在a 处的函数值, 记作:y=f(a), 或y ︱x=a ,所有的函数值构成的集合{y ︱y=f(x),x A ∈},叫做这个函数的值域。

例4R ∈,在0,1,2x =处的函数值和函数的值域。

例5、已知函数f(x)=1-2x ,求f(0), f(-2), f(15)。

5、 函数的三要素: 关于函数定义的理解:

① 定义域、对应关系是决定函数的二要素,是一个整体,值域由定义域、对应法则唯一确

定;

②f (x )与f (a )不同:f (x )表示“y 是x 的函数”;f (a )表示特定的函数值。常用f (a )表示函数

y =f (x )当x =a 时的函数值;

③f(x)是表示关于变量x 的函数,又可以表示自变量x 的对应函数值,是一个整体符号,不能分开.符号f 可以看做是对”x ”施加的某种运算步骤或指令.例如,f(x)=3x 2

,表示对x 施加“平方后再扩大3倍”的运算。函数还可以用g(x), F(x)来表示.

④函数的定义域是自变量x 的取值范围,它是构成函数的重要组成部分,解析式后如果没有标明定义域,则认为定义域是使函数解析式有意义的x 的集合,如果函数是由几个部分组成,那么函数的定义域是使各部分有意义的交集,在研究实际问题时,函数的定义域要受到实际意义的制约.

例6 判断下列命题正确与否:

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