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第一章 集合与常用逻辑用语
1.3 集合的基本运算
导入新课
高一(3)班的全体学生;
高一(3)班的全体女生;
高一(3)班的全体男生。
例:判断下面的例子是否是集合?
这三个集合之间有什么关系呢?
√
√
√
导入新课
高一(3)班的全体学生;
高一(3)班的全体女生;
高一(3)班的全体男生。
这三个集合之间有什么关系呢?
我们都知道高一(3)班的全体学生是由班级内的女生和男生组成的,也就是说集合1是所有属于集合2或集合3的元素组成的。
举例说明
观察下面的集合,类比实数的加法运算,你能说出集合C与集合A,B之间的关系吗
(1 ) A= { 1 ,3 ,5} ,B= { 2,4 ,6} ,C= { 1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 } ;
(2)A={x|x是有理数},B={x|x是无理数},C={x|x是实数}.
在上述两个问题中:
集合A,B与集合C之间都具有这样一种关系:集合C是由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的.
并集的概念
概念:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集
记作:AUB
读作:A并B
即A∪B={x|x∈A,或x∈B}
这样,在问题(1)(2)中,集合A与B的并集是C,即A∪B=C.
A B
A∪B
Venn 图
图形语言
用Venn 图表示并集:
(1)A与B有公共元素,互不包含
(2)A与B没有公共部分
(4) B
A B
A B
(3) AB
B A
A B
A(B)
(5) A=B
补充说明
(1)求两个集合的并集是集合的一种运算,结果任是一个集合,它是属于集合A或集合B的元素组成的
(2)并集概念中的“或”指的是只满足其中一个条件即可。
符号语言“x∈A,或x∈B”分为三种情况:
1、元素属于A但不属于B。即:{x|x∈A,但x B}
2、元素属于B但不属于A。即:{x|x∈B,但x A}
3、元素既属于A又属于B。即:{x∈A且x∈B}=A∩B
①A∪A= ;
②A∪ = ;
③A∪B___ B∪A .
A
A
性质:
=
规律:若A∪B=A,则B A
并集
思考:
(1)“x∈A或x∈B”包含哪几种情况?
(2)集合A∪B的元素个数是否等于集合A与集合B的元素个数和?
不等于,A∪B的元素个数小于或等于集合A与集合B的元素个数和.
导入新课
已知A={2,4,6,9},B={1,2,4,9},求A∪B.
A∪B={2,4,6,9}∪{1,2,4,9}={1,2,4,6,9}
注意:在求两个集合的并集时,它们的公共元素在并集中只能出现一次.
例
新知探究
在集合基本运算的研究过程中,注重其内部联系性和整体性,这种联系性和整体性用Venn图能直观地呈现出来,如图,并集是两个集合中所有元素组成的集合,那么两个集合 A、B 中的公共元素组成的集合该如何定义呢?
B
A
新知探究
问题 通过教科书第11页中思考栏目给出的两个具体例子,结合并集定义的形成过程,并分析这两个例子的共同特点,你能说出集合C与集合A,B之间的关系吗?
集合C中的元素是集合A、B的公共元素.
追问 如何定义集合的交集?用自然语言、符号语言及Venn图表示出来.
用自然语言、符号语言及Venn图表示集合的交集如下图.
新知探究
自然语言
集合A与B的并集是由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合,记作A∩B(读作“A交B”)
符号语言
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
图形语言
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
B
A
A∩B
追问 并集和交集利用符号语言表述时有何不同?
运算符号写法不同,描述法表示两种运算时联结词不同.
新知探究
交集的性质
交集
B
C
例 设平面内直线l1上点的集合为L1,直线l2上点的集合为L2,试用集合的运算表示l1,l2的位置关系
答:平面内直线l1与l2可能有三种位置关系,即相交于一点,平行或重合.
(1)l1与l2交于一点P
L1∩L2={点P}
(2)l1与l2平行
L1∩L2=
(3)l1与l2重合
L1∩L2=L1=L2
自然语言
集合语言
交集
例 (1) 设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},
B={3,4,5,6},求
解:(1)根据题意可知,
(2)设全集U={x|x是三角形},A={x|x是锐角三角形},
B={x|x是钝角三角形},求 .
(2)根据三角形的分类可知
{x∣x是直角三角形}.
所以
A∪B={x|x是锐角三角形或钝角三角形},
解:由题意可知,
={1,3,6,7}, ={2,4,6},
则 ={2,4},
已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},求
【变式练习】
例 已知全集U=R,集合 , , 求 ,
解:
已知全集U=R,集合A={x|1≤2x+1<9},求
解:
【变式练习】
例 设全集U={不大于20的质数},A∩ UB={3,5},( UA)∩B={7,11},( UA)∩( UB)={2,17},求集合A,B.
题型 利用Venn图解题
解 U={2,3,5,7,11,13,17,19},
A∩( UB)={3,5},∴3∈A,5∈A,且3 B,5 B,
又( UA)∩B={7,11},
∴7∈B,11∈B且7 A,11 A.
∵( UA)∩( UB)={2,17},
∴ U(A∪B)={2,17}.
∴A={3,5,13,19},B={7,11,13,19}.
变式: 已知全集U={所有不大于30的质数},A,B
都是U的子集,若 ,
你能求出集合A,B吗?
解:
5,13,23
2,
17
11,19,29
3,7
Venn图的灵活运用
练习
课后习题:
课后习题:
归纳小结
问题 本节研究了哪些内容?你还获得了哪些经验?请你列举出来.
作业:教科书第14页习题1.3第1,2,3题.
作业布置