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高中数学
苏教版(2019)
必修 第一册
第1章 集合
1.2 子集、全集、补集
2021-2022学年苏教版(2019)高中数学必修第一册第一章第二节第2课时《补集、全集》讲义(学生版 教师版)
文档属性
名称
2021-2022学年苏教版(2019)高中数学必修第一册第一章第二节第2课时《补集、全集》讲义(学生版 教师版)
格式
doc
文件大小
477.1KB
资源类型
教案
版本资源
苏教版(2019)
科目
数学
更新时间
2021-10-29 22:42:39
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文档简介
编号:004 课题: §1.2.2 补集、全集
目标要求
1、了解全集的意义.
2、理解补集的概念.
重点难点
重点:全集的意义;
难点:补集的概念.
学科素养目标
集合是语境的要素.集合语言是近现代数学的基础,利用它可以简洁、准确地表述数学.因此,“集合”内容就成为高中数学学习的起始内容,也是整个高中数学、大学数学乃至现代数学内容表述的基本语境.学习“集合”这一章,需从观念上把握六个字: 语言,工具,渐进.要求学习者认识到集合语言是数学语言的基本构成,并能运用集合语言来简洁地描述问题.当然,熟练地运用集合语言来揭示许多问题有一个理解与掌握的过程.
基础知识积累
1. 全集的概念:
如果集合U包含我们所要研究的各个集合,这时U可以看做一个全集(universal set)全集通常记作_______________________.
想一想:
N , Z , R 能否看成全集?
2.补集的概念:
设____,由U中不属于A的所有元素组成的集合称为U的子集A的补集(complementary set), 记为_________,读作“__________________”即:__________________________.
图形语言表示______________.
3.补集的性质:
① =____________.
② =____________.
③ =________________.
课前基础演练
题1.已知集合A={x|3≤x≤7,x∈N},B={x|4
A.{3} B.{3,4} C.{3,7} D.{3,4,7}
题2.已知全集U=R,集合A={x|-1≤x<0}的补集UA= ( )
A. B. C.{x|-1
题3.设集合U={-1,0,1,2,4},集合UM={-1,1},则集合M= ( )
A.{0,2} B.{0,4} C.{2,4} D.{0,2,4}
题4.设集合U={1,2,3,4,5,6},B={3,4,5},则 UB=________.
题5.U={x|-1<x<2},集合A={x|0<x<2},则UA=________.
题6.已知全集U=R,A={x|1≤x
题7.设全集U=R,不等式组的解集为A,试求A及UA,并把它们分别表示在数轴上.
当堂训练巩固
一、单选题
题8.已知全集U={x|x≥-3},集合A={x|-2
A. {x|-2≤x<4} B. {x| x<-2或x>4} C. {x|-3≤x≤-2} D. {x|-3≤x≤-2或x>4}
题9.设集合A={x∈N*|x≤6},B={2,4},则AB等于 ( )
A.{2,4} B.{0,1,3,5} C.{1,3,5,6} D.{x∈N*|x≤6}
题10.设全集U和集合A,B,P,满足A=UB,B=UP,则A与P的关系是 ( )
A.A=P B.A P C.P A D.A≠P
题11.设U=R,A={x|a≤x≤b},UA={x|x<3或x>4},则a+b= ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
二、多选题
题12.已知全集U=R,A={x|x<2或x>4},B={x|x≥a},且UA B,则实数a的取值范围可以是 ( )
A.a<2 B.a>2 C.a≤2 D.a≥2
题13.已知集合A={x|x>1},B={x|x
A.1 B.2 C.3 D.0
三、填空题
题14.已知A={0,2,4,6},UA={-1,-3,1,3},UB={-1,0,2},集合B=__________.
题15.已知全集U={-1,0,1},集合A={0,|x|},则UA=________.
四、解答题
题16.已知全集U,集合A={1,3,5,7},UA={2,4,6},UB={1,4,6},
求集合B.
题17.(1)已知U={n|n是小于10的正整数},A={n|n是3的倍数,n∈U},求UA.
(2) 已知U={x|x是三角形},A={x|x是等腰三角形},B={x|x是等边三角形},求UB和AB;
(3)已知全集U=R,A={x|3≤x<10},B={x|2
综合突破训练
一、选择题
题18.若全集U={0,1,2,3}且UA=,则集合A的真子集共有 ( )
A.7个 B.5个 C. 3个 D. 8个
题19.已知集合I,M,N的关系如图所示,则I,M,N的关系为 ( )
A.(IM) (IN) B.M (IN) C.(IM) (IN) D.M (IN)
题20.(多选)已知集合A={x|x<-1或x>5},C={x|x>a},若RA C,则a的值可以是( )
A.-2 B.- C. -1 D.0
题21.设集合U={-1,1,2,3},M={x|x2+px+q=0},若UM={-1,1},则实数p和q的值分别为 ( )
A.0,-1 B.-1,0 C.-5,6 D.5,-6
二、填空题
题22.已知集合U={x∈N|x≤10},A={小于10的正奇数},B={小于11的质数},
则UA=________,UB=________.
题23.已知全集U={x|-1≤x≤1},A={x|0
三、解答题
题24.已知全集U={2,3,a2-2a-3},A={b,2},UA={5}.
(1)求实数a,b的值;
(2)写出集合A的所有子集.
题25.已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤5},B={x|a+1≤x≤2a-1}且A UB,求实数a的取值范围.
素养培优训练
一、选择题(每小题5分,共35分,多选题全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
题26.已知集合C={(x,y)|y=x},集合D=,
则下列正确的是( )
A.C=D B.C D C.CD D.D C
题27.若M P,M Q,P={0,1,2},Q={0,2,4},则满足上述条件的集合M的个数是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
题28.若P={x|x<1},Q={x|x>-1},则( )
A.P Q B.Q P C.RP Q D.Q RP
题29.若x∈A,则∈A,就称A是伙伴关系集合,集合M=的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为( )
A.15 B.16 C.32 D.256
题30.(多选)若集合A={x|x≥1},则满足B A的集合B可以是 ( )
A.{2,3} B.{x|x≥2} C.{0,1,2} D.{x|x≥0}
题31.(多选)给出下列四个集合,其中为空集的是 ( )
A.{ } B.{x∈R|x2+x+1=0}
C. D.{x∈R||x|<0}
题32.(多选)已知集合A={x|ax≤1},B={2,},若B A,则实数a的值可能是( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
二、填空题(每小题5分,共10分)
题33.设集合A={x||x-a|=1},B={-1,0,b}(b>0),若A B,则对应的实数对(a,b)有______对.
题34.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m-1≤x≤2m+1},若x∈N*,则集合A的真子集的个数为________;若x∈R,B A,则m的取值范围是________.
三、解答题(每小题10分,共40分)
题35.已知集合A={x|x<-1或x≥1},B={x|x≤2a或x≥a+1},若(RB) A,求实数a的取值范围.
题36.设全集U={x|x≤5,且x∈N+},其子集A={x|x2-5x+q=0},B={x|x2+px+12=0},且(UA)∪B={1,3,4,5},求实数p,q的值.
题37.我们知道,如果集合A S,那么把S看成全集时,S的子集A的补集为SA={x|x∈S,且x A}.类似地,对于集合A,B,我们把集合{x|x∈A,且x B}叫做集合A与B的差集,记作A-B.据此回答下列问题:
(1)在下列各图中用阴影表示出集合A-B;
(2)若A={1,2,3,4},B={3,4,5,6},求A-(A-B).
题38.已知集合A={x|0
(1)若A B,求实数a的取值范围;
(2)若B A,求实数a的取值范围;
(3)A,B能否相等?若能,求出a的值;若不能,试说明理由.
编号:003 课题: §1.2.2 补集、全集
目标要求
1、了解全集的意义.
2、理解补集的概念.
重点难点
重点:全集的意义;
难点:补集的概念.
学科素养目标
集合是语境的要素.集合语言是近现代数学的基础,利用它可以简洁、准确地表述数学.因此,“集合”内容就成为高中数学学习的起始内容,也是整个高中数学、大学数学乃至现代数学内容表述的基本语境.学习“集合”这一章,需从观念上把握六个字: 语言,工具,渐进.要求学习者认识到集合语言是数学语言的基本构成,并能运用集合语言来简洁地描述问题.当然,熟练地运用集合语言来揭示许多问题有一个理解与掌握的过程.
基础知识积累
1. 全集的概念:
如果集合U包含我们所要研究的各个集合,这时U可以看做一个全集(universal set)全集通常记作__
想一想:
N , Z , R 能否看成全集?
2.补集的概念:
设__,由U中不属于A的所有元素组成的集合称为U的子集A的补集(complementary set), 记为__,读作“_A在U中的补集_ _”即:=__
图形语言表示____
3.补集的性质:
① =____
② =____
③ =___
课前基础演练
题1.已知集合A={x|3≤x≤7,x∈N},B={x|4
A.{3} B.{3,4} C.{3,7} D.{3,4,7}
【解析】选B.A={3,4,5,6,7},B={5,6,7},所以AB={3,4}.
题2.已知全集U=R,集合A={x|-1≤x<0}的补集UA= ( )
A. B. C.{x|-1
【解析】选A.由集合补集的定义可知UA={x|x<-1或x≥0}.
题3.设集合U={-1,0,1,2,4},集合UM={-1,1},则集合M= ( )
A.{0,2} B.{0,4} C.{2,4} D.{0,2,4}
【解析】选D.因为UM={-1,1},U={-1,0,1,2,4},所以M={0,2,4}.
题4.设集合U={1,2,3,4,5,6},B={3,4,5},则 UB=________.
【解析】根据补集的定义UB={x|x∈U且 B}={1,2,6}.
答案:{1,2,6}
题5.U={x|-1<x<2},集合A={x|0<x<2},则UA=________.
【解析】根据补集的定义,所求集合为在U中但不在A中的元素组成的集合,所以UA={x|-1<x≤0}.
答案:{x|-1<x≤0}
题6.已知全集U=R,A={x|1≤x
【解析】因为UA={x|x<1或x≥2},
所以A={x|1≤x<2},所以b=2.
答案:2
题7.设全集U=R,不等式组的解集为A,试求A及UA,并把它们分别表示在数轴上.
【解析】A=={x|-1≤x≤2},所以UA={x|x<-1或x>2},在数轴上分别表示如图.
当堂训练巩固
一、单选题
题8.已知全集U={x|x≥-3},集合A={x|-2
A. {x|-2≤x<4} B. {x| x<-2或x>4} C. {x|-3≤x≤-2} D. {x|-3≤x≤-2或x>4}
【解析】选D.将全集U,集合A表示在数轴上,如图所示.
所以UA={x|-3≤x≤-2或x>4}.
题9.设集合A={x∈N*|x≤6},B={2,4},则AB等于 ( )
A.{2,4} B.{0,1,3,5} C.{1,3,5,6} D.{x∈N*|x≤6}
【解析】选C.因为A={x∈N*|x≤6}={1,2,3,4,5,6},B={2,4},所以AB={1,3,5,6}.
题10.设全集U和集合A,B,P,满足A=UB,B=UP,则A与P的关系是 ( )
A.A=P B.A P C.P A D.A≠P
【解析】选A.由A=UB,得UA=B.又因为B=UP,所以UP=UA,即A=P.
题11.设U=R,A={x|a≤x≤b},UA={x|x<3或x>4},则a+b= ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【解析】选C.因为U(UA)={x|3≤x≤4}=A={x|a≤x≤b},所以a=3,b=4,所以a+b=7.
二、多选题
题12.已知全集U=R,A={x|x<2或x>4},B={x|x≥a},且UA B,则实数a的取值范围可以是 ( )
A.a<2 B.a>2 C.a≤2 D.a≥2
【解析】选AC.由A={x|x<2或x>4},得UA={x|2≤x≤4}
因为UA B,B={x|x≥a},所以a≤2,所以实数a的取值范围可以是a≤2,a<2.
题13.已知集合A={x|x>1},B={x|x
A.1 B.2 C.3 D.0
【解析】选AD.因为全集为R,B={x|x
1},A RB,所以m≤1,则m的值可以为1,0.
三、填空题
题14.已知A={0,2,4,6},UA={-1,-3,1,3},UB={-1,0,2},集合B=__________.
【解析】因为A={0,2,4,6},UA={-1,-3,1,3},
所以U={-3,-1,0,1,2,3,4,6}.
而UB={-1,0,2},所以B=U(UB)={-3,1,3,4,6}.
答案:{-3,1,3,4,6}
题15.已知全集U={-1,0,1},集合A={0,|x|},则UA=________.
【解析】根据题意知,|x|=1,所以A={0,1},U={-1,0,1},所以UA={-1}.
答案:{-1}
四、解答题
题16.已知全集U,集合A={1,3,5,7},UA={2,4,6},UB={1,4,6},
求集合B.
【解析】方法一:A={1,3,5,7},UA={2,4,6},
所以U={1,2,3,4,5,6,7}.又UB={1,4,6},所以B={2,3,5,7}.
方法二:借助Venn图,如图所示,
由图可知B={2,3,5,7}.
题17.(1)已知U={n|n是小于10的正整数},A={n|n是3的倍数,n∈U},求UA.
(2) 已知U={x|x是三角形},A={x|x是等腰三角形},B={x|x是等边三角形},求UB和AB;
(3)已知全集U=R,A={x|3≤x<10},B={x|2
【解析】(1)因为U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},
A={3,6,9},所以UA={1,2,4,5,7,8}.
(2)U B={x|x是三边不都相等的三角形};A B={x|x是有且仅有两边相等的三角形}.
(3)因为A={x|3≤x<10},B={x|2
7}.
综合突破训练
一、选择题
题18.若全集U={0,1,2,3}且UA=,则集合A的真子集共有 ( )
A.7个 B.5个 C. 3个 D. 8个
【解析】选A.由题意知,集合A有三个元素,所以A的真子集个数为7个.
题19.已知集合I,M,N的关系如图所示,则I,M,N的关系为 ( )
A.(IM) (IN) B.M (IN) C.(IM) (IN) D.M (IN)
【解析】选C.由题图知M N,
所以(IM) (IN).
题20.(多选)已知集合A={x|x<-1或x>5},C={x|x>a},若RA C,则a的值可以是( )
A.-2 B.- C. -1 D.0
【解析】选AB.RA={x|-1≤x≤5},要使RA C,则a<-1.故a的值可以是-2和-.
题21.设集合U={-1,1,2,3},M={x|x2+px+q=0},若UM={-1,1},则实数p和q的值分别为 ( )
A.0,-1 B.-1,0 C.-5,6 D.5,-6
【解析】选C.因为UM={-1,1},所以M={2,3},即2,3是x2+px+q=0的根,
所以-p=2+3,q=2×3.所以p=-5,q=6.
二、填空题
题22.已知集合U={x∈N|x≤10},A={小于10的正奇数},B={小于11的质数},
则UA=________,UB=________.
【解析】U={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},
因为A={小于10的正奇数}={1,3,5,7,9},所以UA={0,2,4,6,8,10}.
因为B={小于11的质数}={2,3,5,7},所以UB={0,1,4,6,8,9,10}.
答案:{0,2,4,6,8,10} {0,1,4,6,8,9,10}
题23.已知全集U={x|-1≤x≤1},A={x|0
【解析】由全集定义知A U,从而a≤1.又UA≠U,所以A≠ ,故a>0.综上可知0
答案:0
三、解答题
题24.已知全集U={2,3,a2-2a-3},A={b,2},UA={5}.
(1)求实数a,b的值;
(2)写出集合A的所有子集.
【解析】(1)因为全集U={2,3,a2-2a-3},
A={b,2},UA={5},
所以a2-2a-3=5,b=3,所以a=4或-2,b=3;
(2)由(1)知A={3,2},故集合A的所有子集为 ,{2},{3},{2,3}.
题25.已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤5},B={x|a+1≤x≤2a-1}且A UB,求实数a的取值范围.
【解析】若B= ,①则a+1>2a-1,所以a<2.此时UB=R,所以A UB;
若B≠ ,则a+1≤2a-1,即a≥2,此时UB={x|x
2a-1},
由于A UB,如图,
②则a+1>5所以a>4,
所以实数a的取值范围为a<2或a>4.
素养培优训练
一、选择题(每小题5分,共35分,多选题全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
题26.已知集合C={(x,y)|y=x},集合D=,
则下列正确的是 ( )
A.C=D B.C D C.CD D.D C
【解析】选D.因为D==,C={(x,y)|y=x},所以D C.
题27.若M P,M Q,P={0,1,2},Q={0,2,4},则满足上述条件的集合M的个数是 ( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【解析】选C.集合P={0,1,2},集合Q={0,2,4},则集合P和Q中的公共元素组成集合C={0,2},又因为M P,M Q,所以M C,集合C的子集的个数为22=4,所以满足题意要求的集合M共有4个.
题28.若P={x|x<1},Q={x|x>-1},则 ( )
A.P Q B.Q P C.RP Q D.Q RP
【解析】选C.选项A,B显然错误,
因为P={x|x<1},所以RP={x|x≥1},又因为Q={x|x>-1},所以RP Q,所以C正确,D错误.
题29.若x∈A,则∈A,就称A是伙伴关系集合,集合M=的所有非空子集中,具有伙伴关系的集合的个数为 ( )
A.15 B.16 C.32 D.256
【解析】选A.具有伙伴关系的集合中有1个元素时:{-1},{1}共2个;具有伙伴关系的集合中有2个元素时:{-1,1},,共3个;具有伙伴关系的集合中有3个元素时:,,共4个;具有伙伴关系的集合中有4个元素时:,,共3个;具有伙伴关系的集合中有5个元素时:,共2个;具有伙伴关系的集合中有6个元素时:共1个;则共有2+3+4+3+2+1=15(个).
题30.(多选)若集合A={x|x≥1},则满足B A的集合B可以是 ( )
A.{2,3} B.{x|x≥2} C.{0,1,2} D.{x|x≥0}
【解析】选AB.因为集合A={x|x≥1},且B A,所以集合B可以是集合{2,3},也可以是{x|x≥2},故选AB.
题31.(多选)给出下列四个集合,其中为空集的是 ( )
A.{ } B.{x∈R|x2+x+1=0}
C. D.{x∈R||x|<0}
【解析】选BCD.对于A,表示由空集构成的集合,故A不是空集;
对于B,集合中的元素为方程x2+x+1=0的实根,
因为Δ=12-4=-3<0,
所以方程x2+x+1=0无实根,故B为空集;
对于C,方程x=-无实数解,故C为空集;
对于D,不等式|x|<0的解集是空集,故D为空集.
题32.(多选)已知集合A={x|ax≤1},B={2,},若B A,则实数a的值可能是( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
【解析】选AC.当a=0时,不合题意,若a>0,由题意可得:A=,
若集合B为集合A的子集,则:≥2,解得:0
若a<0,由题意可得:A=,此时集合B为集合A的子集,故实数a的值可能为-2,-1,故选AC.
二、填空题(每小题5分,共10分)
题33.设集合A={x||x-a|=1},B={-1,0,b}(b>0),若A B,则对应的实数对(a,b)有______对.
【解析】A={x||x-a|=1}={a-1,a+1},B={-1,0,b}(b>0),A B.
当a-1=-1时,a=0,A={-1,1},则b=1;当a-1=0时,a=1,A={0,2},则b=2;
当a-1=b时,a=b+1,A={b,b+2},则A B不成立.
当a+1=-1时,a=-2,A={-3,-1},b=-3,不满足题意;
当a+1=0时,a=-1,A={-2,0},b=-2,不满足题意;
当a+1=b时,a=b-1,A={b-2,b},若b-2=-1,则b=1,A={-1,1},B={-1,0,1},满足A B;若b-2=0,则b=2,A={0,2},B={-1,0,2},满足A B.故对应的实数对(a,b)有(0,1),(1,2),共2对.
答案:2
题34.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m-1≤x≤2m+1},若x∈N*,则集合A的真子集的个数为________;若x∈R,B A,则m的取值范围是________.
【解析】因为A={x|-2≤x≤5},x∈N*,
所以A={1,2,3,4,5},所以集合A的真子集的个数为25-1=31个.
因为B A,所以①当B= 时,m-1>2m+1,解得m<-2;
②当B≠ 时,解得-1≤m≤2,综上可得m 的取值范围为(-∞,-2)∪[-1,2].
答案:31 (-∞,-2)∪[-1,2]
三、解答题(每小题10分,共40分)
题35.已知集合A={x|x<-1或x≥1},B={x|x≤2a或x≥a+1},若(RB) A,求实数a的取值范围.
【解析】因为B={x|x≤2a或x≥a+1},
所以RB={x|2a
当2a≥a+1,即a≥1时,RB= A;
当2a
要使RB A,应满足a+1≤-1或2a≥1,
即a≤-2或≤a<1,
综上可知,实数a的取值范围为a≤-2或a≥.
题36.设全集U={x|x≤5,且x∈N+},其子集A={x|x2-5x+q=0},B={x|x2+px+12=0},且(UA)∪B={1,3,4,5},求实数p,q的值.
【解析】由已知得U={1,2,3,4,5}.
(1)若A= ,则(UA)∪B=U,不合题意;
(2)若A={x0},则x0∈U,且2x0=5,不合题意;
(3)设A={x1,x2},则x1,x2∈U,且x1+x2=5,
所以A={1,4}或{2,3}.
若A={1,4},则UA={2,3,5},
与(UA)∪B={1,3,4,5}矛盾,舍去;若A={2,3},则UA={1,4,5},由(UA)∪B={1,3,4,5}知3∈B,同时可知B中还有一个不等于3的元素x,由3x=12得x=4,即B={3,4}.综上可知A={2,3},B={3,4},所以q=2×3=6,p=-(3+4)=-7.
题37.我们知道,如果集合A S,那么把S看成全集时,S的子集A的补集为SA={x|x∈S,且x A}.类似地,对于集合A,B,我们把集合{x|x∈A,且x B}叫做集合A与B的差集,记作A-B.据此回答下列问题:
(1)在下列各图中用阴影表示出集合A-B;
(2)若A={1,2,3,4},B={3,4,5,6},求A-(A-B).
【解析】(1)
(2)根据题意知A-B={1,2},A-(A-B)={3,4}.
题38.已知集合A={x|0
(1)若A B,求实数a的取值范围;
(2)若B A,求实数a的取值范围;
(3)A,B能否相等?若能,求出a的值;若不能,试说明理由.
【解析】(1)当a=0时,A=R,不满足A B;当a<0时,A=,
由A B,得 解得a<-8;当a>0时,A=,
由A B,得 解得a≥2.综上可知,当A B时,a<-8或a≥2.
(2)当a=0时,A=R,满足B A;
当a<0时,得 解得-
当a>0时,得 解得0
综上可知,当B A时,-
(3)当且仅当A B且B A时,A=B,由(1)(2)分析可知a=2.
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同课章节目录
第1章 集合
1.1 集合的概念与表示
1.2 子集、全集、补集
1.3 交集、并集
第2章 常用逻辑用语
2.1 命题、定理、定义
2.2 充分条件、必要条件、冲要条件
2.3 全称量词命题与存在量词命题
第3章 不等式
3.1 不等式的基本性质
3.2 基本不等式
3.3 从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式
第4章 指数与对数
4.1 指数
4.2 对数
第5章 函数概念与性质
5.1 函数的概念和图象
5.2 函数的表示方法
5.3 函数的单调性
5.4 函数的奇偶性
第6章 幂函数、指数函数和对数函数
6.1 幂函数
6.2 指数函数
6.3 对数函数
第7章 三角函数
7.1 角与弧度
7.2 三角函数概念
7.3 三角函数的图象和性质
7.4 三角函数应用
第8章 函数应用
8.1 二分法与求方程近似解
8.2 函数与数学模型
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