课题 集合的基本运算(2)
教学目标
教学目标: 1. 理解全集、补集的含义,能求集合的补集. 2.体会使用自然语言、韦恩图和符号语言表达集合的补集,并在具体问题中使用图形语言 和符号语言解决问题,体会数学语言在问题解决中的作用. 3. 通过集合语言的使用,渗透数形结合的思想,积累数学抽象经验. 教学重点:补集的定义理解和符号语言表达. 教学难点:利用集合的交集、并集、补集和韦恩图解决集合运算的综合问题.
教学过程
时 间 教学 环节 主要师生活动
复习引入 1.引例:(1)在实数范围内解方程: (x - 2) (x2 - 3) = 0 ; (2)在有理数范围内解方程: (x - 2) (x2 - 3) = 0 . 解:(1){x eR(x - 2)(x2 - 3) = 0} = {2, , - }; (
R
2
,
,
-
)
(
{
x
e
Q
) (
(2)
(
)
(
)
)x - 2 x2 - 3 = 0} = {2} . Q 2 由这个问题的解决,可以看到,相同的方程,但在不同范围内研究时,结果却
探 究 新 知 巩 固 应 用 截然不同。因此,研究问题时,我们常常会明确研究对象的范围。 1.全集概念:一般地,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,通常记作U . 像上面引例中,两种不同情况下的全集分别是 R 和Q . 2.补集概念:对于一个集合 A ,由全集U 中不属于 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 . (
) A U (
A
)
你能用描述法表达补集吗? U A = {x x e U , 且 x 生 A}. 例 1.设U = {x x 是小于9的正整数},A = {1, 2, 3},B = {3, 4, 5, 6},求 U A , UB , A ( UB , ( U A)n ( UB) . 解: U = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, 于是, U A = {4, 5, 6, 7, 8}, UB = {1, 2, 7, 8}, An UB = {1, 2}, ( U A)n ( UB) = {7, 8} . 例 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 An B , U (A B) . 解: An B = ⑦ , A B = {x x 是锐角三角形或钝角三角形} U (A B ) = {x 是直角三角形}.
例 3. 已 知 集 合 A = {x 3 < x < 7 } , B = {x 2 < x < 10 } , 求 R (A UB) , R (An B) , ( RA) nB , AU ( RB) . 解: A UB = {x 2 < x < 10 } ,则 R (A UB ) = {x x < 2或x > 10}. An B = {x 3 < x < 7 } ,则 R (An B ) = {x x < 3或x > 7}. RA = {x x < 3或x > 7}, 则 ( RA) nB = {x 2 < x < 3或7 < x < 10 }. RB = {x x < 2或x > 10}, 则 AU ( RB ) = {x x < 2或3 < x < 7或x > 10}. 反思点评:对于连续数集的运算,可以运用数轴帮助我们增强直观性. 例 4.图中U 是全集, A, B 是U 的两个子集,用阴影表示: (1) ( U A) n ( UB) ; (2) ( U A) U ( UB) (
A
B
) (
A
B
) 反思: 由这两个问题的解决你能发现两者的关系吗? 由此,你还能猜出来 相对应的另一个结论吗? 例 5.已知全集U = A UB = {x eN 0 < x < 10 } ,An ( RB) = {1, 3, 5, 7},试求 集合 B .
课 堂 小 结 课 后 作 业 解: U = A UB = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10} An ( RB) = {1, 3, 5, 7} ,则 {1, 3, 5, 7} 坚 A 且 {1, 3, 5, 7} 丈 B 于是, B = {0, 2, 4, 6, 8, 9, 10}
A B 1,3,5,7
反思点评:当集合之间的关系比较复杂时,可以利用韦恩图帮助我们理清 关系,探索结果. 小结: 今天我们学习了集合的最后一种运算——补集,类比实数的运算,可以看 到其实补集运算相当于集合之间的减法,补集 U A 的结果需取决于两个集合: 全集U 和集合 A ,补集的元素特征是: x =U 且x 生 A . 在求解集合的运算时,如果遇到连续数集可以运用数轴增强直观性.如果集 合之间的关系较为复杂,可以运用韦恩图的表示方法,更利于理清关系,求得 结果. 教科书 13 页 1、2 课后练习题.