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第2课时 全集、补集及综合运用
第一章 §1.3 集合的基本运算
学习目标
1.了解全集的含义及其符号表示.
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.
3.会用Venn图、数轴进行集合的运算.
导语
上节课我们学习了集合的两种运算——并集和交集.这节课我们继续来研究集合的基本运算.首先我们来看看从小学到初中对于数的研究:
我们在研究问题时,研究对象的范围不同,可能会有不同的结果!
一、全集与补集
二、交、并、补集的综合运算
三、利用集合间的关系求参
随堂演练
内容索引
全集与补集
一
问题 方程(x2-4)(x2-3)=0在自然数、有理数、实数范围内的解集分别是什么?
提示 在自然数范围内的解集:{2};
在有理数范围内的解集:{2,-2};
知识梳理
1.全集
定义 一般地,如果一个集合含有所研究问题中涉及的_____元素,那么就称这个集合为_____
记法 全集通常记作___
所有
全集
U
2.补集
定义 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,简称为集合A的补集,记作_____
符号语言 UA=_______________
图形语言
性质 (1) UA U;(2) UU= , U =U;(3) U( UA)=A; (4)A∪( UA)=U;A∩( UA)=
UA
{x|x∈U,且x A}
注意点:
(1)“全集”是一个相对的概念,并不是固定不变的,它是依据具体的问题加以选择的.
(2)补集是集合之间的一种运算关系,求集合A的补集的前提是A是全集U的子集,随着所选全集的不同,得到的补集也不同,因此它们是相互依存、不可分割的两个概念.
(3) UA包含三层含义:①A U;② UA是一个集合,且 UA U;
③ UA是U中所有不属于A的元素构成的集合.
例1
(1)设U={x|x是小于7的自然数},A={2,3,4},B={1,5,6},求 UA, UB.
根据题意可知,U={0,1,2,3,4,5,6},
所以 UA={0,1,5,6}, UB={0,2,3,4}.
(2)已知A={x|0≤x<9},B={x|0根据数轴(图略)可知 AB={x|x=0或5反思感悟
两种求补集的方法
(1)若所给的集合是有关不等式的集合,则常借助于数轴,注意端点值的取舍.
(2)若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解.
跟踪训练1
设全集U=R,A={x|-1_________________, UB= ________.
{x|x≤-1,或x>2}
{x|x≥3}
UA={x|x≤-1,或x>2}
UB={x|x≥3}.
交、并、补集的综合运算
二
例2
(1)已知集合A={x|3≤x<7},B={x|5<x<10},求 R(A∪B), R(A∩B),( RA)∩B,A∪( RB).
R(A∪B)={x|x<3或x≥10},
R(A∩B)={x|x≤5或x≥7},
( RA)∩B={x|7≤x<10},
A∪( RB)={x|x<7,或x≥10}.
(2)全集U={x|x≤9,x∈N*},A U,B U,( UB)∩A={1,9},A∩B={3},( UA)∩( UB)={4,6,7},求集合A,B.
根据题意作出Venn图,如图所示,
所以A={1,3,9},B={2,3,5,8}.
反思感悟
解决集合交集、并集、补集运算的技巧
(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实数集,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.
跟踪训练2
已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合 U(A∪B)等于
A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}
C.{x|0≤x≤1} D.{x|0√
A∪B={x|x≤0,或x≥1},
则 U(A∪B)={x|0利用集合间的关系求参
三
例3
已知全集U=R,集合A={x|x≤-2或x≥3},B={x|2m+1因为A={x|x≤-2,或x≥3},
所以 UA={x|-2因为( UA)∩B=B,所以B ( UA).
当B= 时,2m+1≥m+7,
所以m≥6,满足( UA)∩B=B;
故实数m的取值范围是{m|m≥6}.
延伸探究 (变条件)若把本例的条件“( UA)∩B=B”改为“( UA)∪B=
B”,则实数m的取值范围为__________________.
因为( UA)∪B=B,所以( UA) B,
反思感悟
由集合的补集求解参数的方法
(1)由补集求参数问题,若集合中元素个数有限,可利用补集定义并结合集合知识求解.
(2)与集合交、并、补集运算有关的求参数问题,若集合中元素有无限个,一般利用数轴分析法求解.
跟踪训练3
已知A={x|2≤x≤8},B={x|2≤x≤6-m},U=R.若( UA)∩B= ,求m的取值范围.
UA={x|x<2或x>8},B={x|2≤x≤6-m},
若( UA)∩B= ,则有
①B= ,即6-m<2,即m>4;
综上所述,m≥-2.
课堂
小结
1.知识清单:
(1)全集与补集及性质.
(2)交、并、补集的综合运算.
(3)利用集合间的关系求参.
2.方法归纳:观察法、分析法、数形结合、分类讨论.
3.常见误区:自然数集容易遗漏0这一重要元素,解决含参的集合运算时要注意空集这一重要情况.