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1、2022年高中數(shù)學(xué) 專題突破四 集合簡易邏輯教案 北師大版必修1
一、本章知識結(jié)構(gòu):
二、考點回顧
1、集合的含義及其表示法,子集,全集與補集,子集與并集的定義;
2、集合與其它知識的聯(lián)系,如一元二次不等式、函數(shù)的定義域、值域等;
3、邏輯聯(lián)結(jié)詞的含義,四種命題之間的轉(zhuǎn)化,了解反證法;
4、含全稱量詞與存在量詞的命題的轉(zhuǎn)化,并會判斷真假,能寫出一個命題的否定;
5、充分條件,必要條件及充要條件的意義,能判斷兩個命題的充要關(guān)系;
6、學(xué)會用定義解題,理解數(shù)形結(jié)合,分類討論及等價變換等思想方法。
三、經(jīng)典例題剖析
考點
2、1、集合的概念
1、集合的概念:
(1) 集合中元素特征,確定性,互異性,無序性;
(2) 集合的分類:
① 按元素個數(shù)分:有限集,無限集;
②按元素特征分;數(shù)集,點集。如數(shù)集{y|y=x2},表示非負(fù)實數(shù)集,點集{(x,y)|y=x2}表示開口向上,以y軸為對稱軸的拋物線;
(3) 集合的表示法:
①列舉法:用來表示有限集或具有顯著規(guī)律的無限集,如N+={0,1,2,3,…};②描述法。
2、兩類關(guān)系:
(1) 元素與集合的關(guān)系,用或表示;
(2)集合與集合的關(guān)系,用,,=表示,當(dāng)AB時,稱A是B的子集;當(dāng)AB時,稱A是B的真子集。
3、解答集合問
3、題,首先要正確理解集合有關(guān)概念,特別是集合中元素的三要素;對于用描述法給出的集合{x|x∈P},要緊緊抓住豎線前面的代表元素x以及它所具有的性質(zhì)P;要重視發(fā)揮圖示法的作用,通過數(shù)形結(jié)合直觀地解決問題
4、注意空集的特殊性,在解題中,若未能指明集合非空時,要考慮到空集的可能性,如AB,則有A=或A≠兩種可能,此時應(yīng)分類討論
例1、下面四個命題正確的是
(A)10以內(nèi)的質(zhì)數(shù)集合是{1,3,5,7} ?。˙)方程x2-4x+4=0的解集是{2,2}
(C)0與{0}表示同一個集合?。―)由1,2,3組成的集合可表示為{1,2,3}或{3,2,1}
解:選(D),最小的質(zhì)數(shù)是2,不是1,
4、故(A)錯;由集合的定義可知(B)(C)都錯。
例2、已知集合A=-1,3,2-1,集合B=3,.若BA,則實數(shù)= .
解:由BA,且不可能等于-1,可知=2-1,解得:=1。
考點2、集合的運算
1、交,并,補,定義:A∩B={x|x∈A且x∈B},A∪B={x|x∈A,或x∈B},CUA={x|x∈U,且xA},集合U表示全集;
2、運算律,如A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C),CU(A∩B)=(CUA)∪(CUB),
CU(A∪B)=(CUA)∩(CUB)等。
3、學(xué)會畫Venn圖,并會用Venn圖來解決問題。
例3、設(shè)集合A={x|2x+1<3},B=
5、{x|-3<x<2},則AB等于( )
圖1
(A) {x|-3<x<1} (B) {x|1<x<2}
(C){x|x>-3} (D) {x|x<1}
解:集合A={x|2x+1<3}={x|x<1},集合A和集合B在數(shù)軸上表示如圖1所示,AB是指集合A和集合B的公共部分,故選(A)。
圖2
例4、經(jīng)統(tǒng)計知,某村有電話的家庭有35家,有農(nóng)用三輪車的家庭有65家,既有電話又有農(nóng)用三輪車的家庭有20家,則電話和農(nóng)用三輪車至少有一種的家庭數(shù)為 ( )
A. 60 B. 70
6、C. 80 D. 90
解:畫出Venn圖,如圖2,畫圖可得到有一種物品的家庭數(shù)為:15+20+45=80.故選(C)。
例5、(xx廣東卷)第二十九屆夏季奧林匹克運動會將于2008年8月8日在北京舉行,若集合A={參加北京奧運會比賽的運動員},集合B={參加北京奧運會比賽的男運動員}。集合C={參加北京奧運會比賽的女運動員},則下列關(guān)系正確的是( ?。?
A.AB????? B.BC C.A∩B=C D.B∪C=A
解:由題意可知,應(yīng)選(D)。
考點3、邏輯聯(lián)結(jié)詞與四種命題
1、命題分類:真命題與假命
7、題,簡單命題與復(fù)合命題;
2、復(fù)合命題的形式:p且q,p或q,非p;
3、復(fù)合命題的真假:對p且q而言,當(dāng)q、p為真時,其為真;當(dāng)p、q中有一個為假時,其為假。對p或q而言,當(dāng)p、q均為假時,其為假;當(dāng)p、q中有一個為真時,其為真;當(dāng)p為真時,非p為假;當(dāng)p為假時,非p為真。
4、四種命題:記“若q則p”為原命題,則否命題為“若非p則非q”,逆命題為“若q則p“,逆否命題為”若非q則非p“。其中互為逆否的兩個命題同真假,即等價。因此,四種命題為真的個數(shù)只能是偶數(shù)個。
例6、(xx廣東高考)命題“若函數(shù)在其定義域內(nèi)是減函數(shù),則”的逆否命題是( )
A、若,則函數(shù)在其定義域內(nèi)不
8、是減函數(shù)
B、若,則函數(shù)在其定義域內(nèi)不是減函數(shù)
C、若,則函數(shù)在其定義域內(nèi)是減函數(shù)
D、若,則函數(shù)在其定義域內(nèi)是減函數(shù)
解:逆否命題是將原命題的結(jié)論的否定作為條件,原命題的條件的否定作為結(jié)論,故應(yīng)選(A)。
例7、已知命題方程有兩個不相等的負(fù)數(shù)根;方程無實根.若“或”為真,“且”為假,求實數(shù)的取值范圍.
解:.
,
.
或為真,且為假,
真,假或假,真.
或,故或.
考點4、全稱量詞與存在量詞
1.全稱量詞與存在量詞
(1)全稱量詞:對應(yīng)日常語言中的“一切”、“任意的”、“所有的”、“凡是”、“任給”、“對每一個”等詞,用符號“”表示。
(2)存在量詞:對應(yīng)日常語
9、言中的“存在一個”、“至少有一個”、“有個”、“某個”、“有些”、“有的”等詞,用符號“”表示。
2.全稱命題與特稱命題
(1)全稱命題:含有全稱量詞的命題?!皩M,有p(x)成立”簡記成“xM,p(x)”。
(2)特稱命題:含有存在量詞的命題?!皒M,有p(x)成立” 簡記成“xM,p(x)”。3. 同一個全稱命題、特稱命題,由于自然語言的不同,可以有不同的表述方法,現(xiàn)列表如下,供參考。
1) 命題
2) 全稱命題xM,p(x)
3) 特稱命題xM,p(x)
4)
5) 表述
6) 方法
7) ①所有的xM,使p(x)成立
8) ①存在xM,使p(x)成立
9) ②
10、對一切xM,使p(x)成立
10) ②至少有一個xM,使p(x)成立
11) ③對每一個xM,使p(x)成立
12) ③對有些xM,使p(x)成立
13) ④任給一個xM,使p(x)成立
14) ④對某個xM,使p(x)成立
15) ⑤若xM,則p(x)成立
16) ⑤有一個xM,使p(x)成立
4.常見詞語的否定如下表所示:
17) 詞語
18) 是
19) 一定是
20) 都是
21) 大于
22) 小于
23) 詞語的否定
24) 不是
25) 一定不是
26) 不都是
27) 小于或等于
28) 大于或等于
29) 詞語
30) 且
31)
11、 必有一個
32) 至少有n個
33) 至多有一個
34) 所有x成立
35) 詞語的否定
36) 或
37) 一個也沒有
38) 至多有n-1個
39) 至少有兩個
40) 存在一個x不成立
例8、(xx山東)命題“對任意的”的否定是( )
A.不存在 B.存在
C.存在 D. 對任意的
解:命題的否定與否命題不同,命題的否定是將全稱量詞改為特稱量詞,或?qū)⑻胤Q量詞改為全稱量詞,再否定結(jié)論即可,故選(C)。
例9、命題“,有”的否定是 .
解:將“存在”改為“任意”,再否定結(jié)論,注意存在與任意的數(shù)學(xué)符號表示法,答案:
考點5、充分
12、條件與必要條件
1、定義:對命題“若p則q”而言,當(dāng)它是真命題時,p是q的充分條件,q是p的必要條件,當(dāng)它的逆命題為真時,q是p的充分條件,p是q的必要條件,兩種命題均為真時,稱p是q的充要條件;
2、在判斷充分條件及必要條件時,首先要分清哪個命題是條件,哪個命題是結(jié)論,其次,結(jié)論要分四種情況說明:充分不必要條件,必要不充分條件,充分且必要條件,既不充分又不必要條件。從集合角度看,若記滿足條件p的所有對象組成集合A,滿足條件q的所有對象組成集合q,則當(dāng)AB時,p是q的充分條件。BA時,p是q的充分條件。A=B時,p是q的充要條件;
3、當(dāng)p和q互為充要時,體現(xiàn)了命題等價轉(zhuǎn)換的思想。
4
13、、.要理解“充分條件”“必要條件”的概念,當(dāng)“若p則q”形式的命題為真時,就記作pq,稱p是q的充分條件,同時稱q是p的必要條件,因此判斷充分條件或必要條件就歸結(jié)為判斷命題的真假
5、要理解“充要條件”的概念,對于符號“”要熟悉它的各種同義詞語“等價于”,“當(dāng)且僅當(dāng)”,“必須并且只需”,“……,反之也真”等
6、.數(shù)學(xué)概念的定義都可以看成是充要條件,既是概念的判斷依據(jù),又是概念所具有的性質(zhì)7、從集合觀點看,若AB,則A是B的充分條件,B是A的必要條件;若A=B,則A、B互為充要條件
8、證明命題條件的充要性時,既要證明原命題成立(即條件的充分性),又要證明它的逆命題成立(即條件的必要性)
14、.
例10、(xx安徽卷)是方程至少有一個負(fù)數(shù)根的( )
A.必要不充分條件 B.充分不必要條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
解:當(dāng),得a<1時方程有根。a<0時,,方程有負(fù)根,又a=1時,方程根為,所以選(B)。
例11、(xx湖北卷)若集合,則:( )
A. 是的充分條件,不是的必要條件
B. 不是的充分條件,是的必要條件
C是的充分條件,又是的必要條件.
D.既不是的充分條件,又不是的必要條件
解:反之不然故選A
四、方法總結(jié)與xx年高考預(yù)測
(一)思想方法總結(jié)
1. 數(shù)形結(jié)合
2. 分類討論
15、(二)xx年高考預(yù)測
1.集合是每年高考必考的知識點之一。題型一般是選擇和填空的形式,主要考查集合的運算和求有限集合的子集及其個數(shù).
2.簡易邏輯是一個新增內(nèi)容,據(jù)其內(nèi)容的特點,在高考中應(yīng)一般在選擇題、填空題中出現(xiàn),如果在解答題中出現(xiàn),則只會是中低檔題.
3.集合、簡易邏輯知識,作為一種數(shù)學(xué)工具,在函數(shù)、方程、不等式、排列組合及曲線與方程等方面都有廣泛的運用,高考題中常以上面內(nèi)容為載體,以集合的語言為表現(xiàn)形式,結(jié)合簡易邏輯知識考查學(xué)生的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)能力,題型常以解答題的形式出現(xiàn).
五、復(fù)習(xí)建議
1.在復(fù)習(xí)中首先把握基礎(chǔ)性知識,深刻理解本單元的基本知識點、基本數(shù)學(xué)思
16、想和基本數(shù)學(xué)方法.重點掌握集合、充分條件與必要條件的概念和運算方法.要真正掌握數(shù)形結(jié)合思想——用文氏圖解題.
2.涉及本單元知識點的高考題,綜合性大題不多.所以在復(fù)習(xí)中不宜做過多過高的要求,只要靈活掌握小型綜合題型(如集合與映射,集合與自然數(shù)集,集合與不等式,集合與方程等,充分條件與必要條件與三角、立幾、解幾中的知識點的結(jié)合等) 映射的概念以選擇題型出現(xiàn),難度不大。就可以了
3.活用“定義法”解題。定義是一切法則與性質(zhì)的基礎(chǔ),是解題的基本出發(fā)點。利用定義,可直接判斷所給的對應(yīng)是否滿足映射或函數(shù)的條件,證明或判斷函數(shù)的單調(diào)性與奇偶性并寫出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間等。
4.重視“數(shù)形結(jié)
17、合”滲透?!皵?shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難入微”。當(dāng)你所研究的問題較為抽象時,當(dāng)你的思維陷入困境時,當(dāng)你對雜亂無章的條件感到頭緒混亂時,一個很好的建議便是:畫個圖!利用圖形的直觀性,可迅速地破解問題,乃至最終解決問題。
5.實施“定義域優(yōu)先”原則。函數(shù)的定義域是函數(shù)最基本的組成部分,任何對函數(shù)性質(zhì)的研究都離不開函數(shù)的定義域。例如,求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,必須在定義域范圍內(nèi);通過求出反函數(shù)的定義域,可得到原函數(shù)的值域;定義域關(guān)于原點對稱,是函數(shù)為奇函數(shù)或偶函數(shù)的必要條件。為此,應(yīng)熟練掌握求函數(shù)定義域的原則與方法,并貫徹到解題中去。
6.強化“分類思想”應(yīng)用。指數(shù)函數(shù)與對數(shù)函數(shù)的性質(zhì)均與其底數(shù)是否大于1有關(guān);對于根式的意義及其性質(zhì)的討論要分清n是奇數(shù)還是偶數(shù)等。