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1、学必求其心得,业必贵于专精 -1-第 2 课时 补集 学 习 目 标 核 心 素 养 1。了解全集的含义及其符号表示(易混点)2 理解给定集合中一个子集的补集的含义,并会求给定子集的补集(重点、难点)3会用 Venn 图、数轴进行集合的运算(重点)1。通过补集的运算培养数学运算素养 2 借助集合思想对实际生活中的对象进行判断归类,培养数学抽象素养。1全集(1)定义:如果一个集合含有所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(2)记法:全集通常记作U。思考:全集一定是实数集R 吗?提示:全集是一个相对概念,因研究问题的不同而变化,如在实数范围内解不等式,全集为实数集 R,而在整数范围内解
2、不等式,则全集为整数集 Z。学必求其心得,业必贵于专精 -2-2补集 文字语言 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称为集合A相对于全集U的补集,记作UA 符号语言 UAxxU,且xA 图形语言 1已知全集U0,1,2,且UA2,则A()A0 B1 C D0,1 D U0,1,2,UA2,A0,1,故选 D。2设全集为U,M0,2,4,UM6,则U等于()A 0,2,4,6 B0,2,4 C 6 D A M0,2,4,UM6,UMUM0,2,4,6,故选 A。3若集合Axx1,则RA_.学必求其心得,业必贵于专精 -3-xx1 Axx1,RAxx1 补集的运算【例 1】(
3、1)已知全集为U,集合A1,3,5,7,UA2,4,6,UB1,4,6,则集合B_;(2)已知全集Ux|x5,集合Ax|3x5,则UA_.(1)2,3,5,7(2)x|x3 或x5(1)法一(定义法):因为A1,3,5,7,UA2,4,6,所以U1,2,3,4,5,6,7 又UB1,4,6,所以B2,3,5,7 法二(Venn 图法):满足题意的 Venn 图如图所示 由图可知B2,3,5,7(2)将集合U和集合A分别表示在数轴上,如图所示 由补集的定义可知UAxx3 或x5 学必求其心得,业必贵于专精 -4-求集合的补集的方法 1定义法:当集合中的元素较少时,可利用定义直接求解.2Venn
4、图法:借助 Venn 图可直观地求出全集及补集.3数轴法:当集合中的元素连续且无限时,可借助数轴求解,此时需注意端点问题.1(1)设集合A xN|x6,B 2,4,则AB等于()A2,4 B0,1,3,5 C 1,3,5,6 D xN|x6(2)已知Uxx0,Ax|2x6,则UA_.(1)C(2)x|0 x2,或x6 (1)因为AxNx61,2,3,4,5,6,B2,4,所以AB1,3,5,6 故选 C.(2)如图,分别在数轴上表示两集合,则由补集的定义可知,UAx|0 x2,或x6 集合交、并、补集的综合运算 学必求其心得,业必贵于专精 -5-【例 2】设全集为 R,Ax3x7,Bx|2x1
5、0,求RB,R(AB)及(RA)B。解 把集合A,B在数轴上表示如下:由图知RBx|x2,或x10,ABx2x10,所以R(AB)x|x2,或x10 因为RAx|x3,或x7,所以(RA)Bx2x3,或 7x10 解决集合交、并、补运算的技巧 1如果所给集合是有限集,则先把集合中的元素一一列举出来,然后结合交集、并集、补集的定义来求解.在解答过程中常常借助于 Venn 图来求解。2如果所给集合是无限集,则常借助数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后进行交、并、补集的运算.解答过程中要注意边界问题.2全集Ux|x10,xN*,AU,BU,(UB)A1,9,AB3,(UA)(UB)4,6,7
6、,求集合A,B.学必求其心得,业必贵于专精 -6-解 法一(Venn 图法):根据题意作出 Venn 图如图所示 由图可知A1,3,9,B2,3,5,8 法二(定义法):(UB)A1,9,(UA)(UB)4,6,7,UB1,4,6,7,9 又U1,2,3,4,5,6,7,8,9,B2,3,5,8(UB)A1,9,AB3,A1,3,9.与补集有关的参数值的求解 探究问题 1若A,B是全集U的子集,且(UA)B,则集合A,B存在怎样的关系?提示:BA.2若A,B是全集U的子集,且(UA)BU,则集合A,B存在怎样的关系?提示:AB。学必求其心得,业必贵于专精 -7-【例 3】设集合Ax|xm0,B
7、x|2x4,全集UR,且(UA)B,求实数m的取值范围 思路点拨 法一:错误!错误!错误!法二:错误!错误!错误!解 法一(直接法):由Axxm0 x|xm,得UAx|xm 因为Bx2x4,(UA)B,所以m2,即m2,所以m的取值范围是m|m2 法二(集合间的关系):由(UA)B 可知BA,又Bx2x4,Ax|xm0 x|xm,结合数轴:得m2,即m2。1(变条件)将本例中条件“(UA)B”改为“(UA)BB,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?解 由已知得Ax|xm,所以UAx|xm,又学必求其心得,业必贵于专精 -8-(UA)BB,所以m4,解得m4。2(变条件)将本例中条件“(UA)
8、B”改为“(UB)AR”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?解 由已知Axxm,UBxx2 或x4 又(UB)AR,所以m2,解得m2.由集合的补集求解参数的方法 1如果所给集合是有限集,由补集求参数问题时,可利用补集定义并结合知识求解.2如果所给集合是无限集,与集合交、并、补运算有关的求参数问题时,一般利用数轴分析法求解.1求某一集合的补集的前提必须明确全集,同一集合在不同全集下的补集是不同的 2 补集作为一种思想方法,为我们研究问题开辟了新思路,在正向思维受阻时,改用逆向思维,如若直接求A困难,则使用“正难则学必求其心得,业必贵于专精 -9-反”策略,先求UA,再由U(UA)A求A。1
9、思考辨析(1)全集一定含有任何元素()(2)集合RAQA.()(3)一个集合的补集一定含有元素()答案(1)(2)(3)2U 0,1,2,3,4,集合A1,2,3,B 2,4,则(UA)B为()A1,2,4 B2,3,4 C0,2,3,4 D0,2,4 D UA0,4,B2,4,(UA)B0,2,4 3设集合Sx|x2,Tx4x1,则(RS)T等于()A x22,所以RSxx2 学必求其心得,业必贵于专精 -10-而Tx4x1,所以(RS)Txx2 x4x1 xx1 4已知全集U2,0,3a2,U的子集P2,a2a2,UP1,求实数a的值 解 由已知,得1U,且1P,因此错误!解得a2。当a2 时,U2,0,1,P2,0,UP1,满足题意 因此实数a的值为 2。