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1.2.2全集、补集(2)
同步测试
一、填空题:
1、已知全集U=N,集合,则用列举法表示为_____________
2、设,若,则a=__________
3、设,则
4、若全集,则集合的真子集共有
5、设全集集合那么与的公共元素组成的集合是
6、设全集U和集合A、B、P,,,则A与P的关系是
7、已知集合,
,则集合
8、设全集,集合,则
9、已知,且中至少含有一个奇数,则这样的集合A由
(写出所有的结果)
二、简答题:
10、已知全集U=,若A=,,求实数的a ,b值
11、设,是集合,
的公共元素。(1)求实数的值;
(2)求
12、设集合,,若,求实数的值。
参考答案
1、;2、;3、;4、7;5、;6、相等;7、;
8、;9、
10、或,;11、,,
12、或
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高一《集合》教案 1.1.1集合的含义及其表示(2)
教学目标:了解有限集、无限集概念,能够正确运用集合的三种表示方法(列举法、描述法、文氏图法)表示一些简单的集合,了解空集的概念及其特殊性。
教学重点:集合的表示方法,空集。
教学要求:正确表示一些简单集合。
教学过程:
一、复习准备:
1.提问:集合概念?什么叫元素?集合中元素有什么特征?(三性)集合与元素有何关系?
2.⑴集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、P、Q……
元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、p、q……
⑵“∈”的开口方向,不能把a∈A颠倒过来写
3.集合A={x+2x+1}的元素是 ,若1∈A,则x= 。
4.集合{1,2}、{(1,2)}、{(2,1)}、{2,1}的元素分别是什么?有何关系?
二、讲授新课:
1. 集合的表示方法:
①列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合。常用数集及记法
(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合记作N,
(2)正整数集:非负整数集内排除0的集记作N*或N+,
(3)整数集:全体整数的集合记作Z ,
(4)有理数集:全体有理数的集合记作Q ,
(5)实数集:全体实数的集合记作R,
练习:表示方程x(x-1)=0的解的集合。15以内质数的集合。
注意:不必考虑顺序,“,”隔开;a与{a}不同。
②描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法。一般形式{x∈A|p},其中x代表元素,p是确定条件。
A.“不等式x-3>0的解”与“抛物线y=x-1上的点的坐标”用描述法表示
B. 用描述法表示方程x(x-1)=0的解的集合、方程组解集。
C.用描述法表示:所有等边三角形的集合、方程x+1=0的解集。
2. 集合的分类、空集:
①含有有限个元素的集合叫做有限集,含有无限个元素的集合叫做无限集。
举例说明有限集,还是无限集?
②不含任何元素的集合叫空集,用表示。
举例说明空集;谁表示空集 0、{0}、、{空集}、{}; 比较0与{0},0与。
③画一条封闭曲线,用其内部形象的表示集合。 (文氏图法)
练习:试用三种方法表示方程x-8x=0的解集。
3. 集合的相等
如果两个集合所含的元素完全相同(即A中的元素都是B的元素,B的元素也都是A的元素),则称这两个集合相等.
四、巩固练习
(1)请学生各举一例有限集、无限集、空集.
(2)用列举法表示下列集合:
①; ②;
③;④;
⑤.
(3)用描述法表示下列集合:
① ②
五、回顾小结
本节课学习了以下内容:
1.集合的有关概念——集合、元素、属于、不属于、有限集、无限集、空集;
2.集合的表示方法——列举法描述法以及Venn图
3.常用数集的定义及记法.
4.集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性.
六、当堂反馈:
1.用多种方法表示集合:大于0的所有奇数(列举法、描述法、Venn图法)
2.集合A={x|∈Z,x∈N},则它的元素是 1,2,4,5,7 。
3.已知集合A={x|-34.已知集合A={x|x=2n,且n∈N},B={x|x-6x+5=0},用∈或填空:
4 ∈ A,4 B,5 A,5 ∈ B
5.设A={x|x=2n,n∈N,且n<10},B={3的倍数},求属A且属B的元素集合。()
6.设a,b是非零实数,那么可能取的值组成集合的元素是_-2,0,2__
7.由实数x,-x,|x|,所组成的集合,最多含2个元素
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高一《集合》学案 1.2.1子集
一、复习准备:
1.什么叫属于?什么叫不属于?
2.各种常见数集分别用什么符号表示?
3. 0.5 Z,7 Q, R,79 N
4.自然数集、整数集、有理数集、实数集有什么关系?
5.观察下列各组集合,A与B之间具有怎样的关系 如何用语言来表述这种关系
(1),;(2);
(3),
(4)本班所有姓王的同学组成的集合A与本班所有同学组成的集合B间的关系.
二、讲授新课:
1.子集、空集概念:
① 定义子集:对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是B的元素,那么集合A叫做集合B的子集。记作:AB(或BA),读作:“A包含于B”(或“B包含A”)
当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,则记作AB(或BA).
如:A={2,4},B={3,5,7},则AB.
② 思考:N、Z、Q、R的关系?A与A的关系?
③不含有任何元素的集合称为空集(empty set),记作:
④练习:已知集合A={x|x-3x+2=0},B={1,2},C={x|x<8,x∈N},用适当符号填空: A B,A C,{2} C,2 C
⑤定义集合相等:若AB,BA,则A=B。(举一例)
2.真子集、集合相等的概念:
①如果且,这时集合A称为集合B的真子集(proper subset).
记作:A B(或B A)读作:A真包含于B(或B真包含A).
这应理解为:若AB,且存在b∈B,但b A,称A是B的真子集.
注意:子集与真子集符号的方向
② 讨论:“空集是任何集合的真子集”对吗?
③ 对于集合A、B、C,如果AB,B,则A C。
④ 对于集合A、B、C,如果A B,B C,则A C。
3.说明
(1)空集是任何集合的子集A
(2)空集是任何非空集合的真子集A 若A≠,则A
(3)任何一个集合是它本身的子集
(4)易混符号
①“”与“”:元素与集合之间是属于关系;
集合与集合之间是包含关系,如R,{1}{1,2,3}
②{0}与:{0}是含有一个元素0的集合,是不含任何元素的集合
如{0},不能写成={0},∈{0}
3.维恩图
这种图在数学上也称为文(Tohn Venn,1834年~1923年英国逻辑学家)氏图.它仅仅起着说明各集合之间关系的示意图的作用(就像交通示意图只说明各车站之间的位置关系那样),因此,边界用直线还是曲线,乃实线还虚线都无关紧要,只要封闭并把有关元素或子集统统包在里边就行.决不能理解成圈内的每一点都是这个集合的元素(事实上,这个集合可能与点毫无关系);至于边界上的点是否属于这个集合,也都不必考虑.
三、巩固练习:
(一)典例讲析
例1(1)写出N,Z,Q,R的包含关系,并用文氏图表示(2)判断下列写法是否正确
①A ②A ③ ④AA
思考1:与能否同时成立?
思考2:若AB,BC,则AC?. 分析:寻求子集、真子集主要依据是定义.
例2写出{a、b}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.
变式:写出集合{1,2,3}的所有子集
猜想:(1)集合{a,b,c,d}的所有子集的个数是多少?
(2)集合的所有子集的个数是多少?
例3.写出集合的所有子集. 讨论{a,b}与{{a},{b},{a,b}}的关系?
例4.下列合组的三个集合中,哪两个集合之间具有包含关系
(1),,;
(2),;
(3),,;
(二)知识精讲
知识点1区分
表示以空集,为元素的单元素集合,当把视为集合时, 成立;
当把视为元素时,也成立.表示元素,表示以为元素的单元素集合,不能混淆它们的含意.
知识点2区分与
表示元素与集合之间的关系,如:;
表示集合与集合之间的关系,如等.
(三)典题解悟
----------------------------------------------------基础在线----------------------------------------------------
[题型一]子集与真子集
如果集合中的任意一个元素都是集合的元素,则集合是集合的子集. 如果,且中至少有一个元素不属于,那么集合是集合的真子集.
例1. 满足的集合是什么
例2. 已知,试确定A,B,C之间的关系。
[题型二] 区分
是空集,是不含任何元素的集合;{}不是空集,它是以一个为元素的单元素集合,而非不含任何元素,所以{};{}也不是空集,而是单元素集合,只有一个元素,可见{},{},这也体现了“是集合还是元素,并不是绝对的”。
例3. 判断正误
(1) (2) = (3)
(4) (5) (6)
[题型三] 集合的相等
例4. ,若,求。
例5. 含有三个实数的集合可表示为集合也可表示为集合,求.
-----------------------------------------------------拓展一步-----------------------------------------------------
1. 有关子集综合问题的解法
⑴在解子集的综合问题时,首先要注意集合自身的转化,能够用列举法表述的,尽可能用列举法,这样时的集合中的元素清晰明确,使问题简单化。其次,解决这类问题常用到分类讨论的方法。如即可分两类讨论:⑴⑵,而对于⑴又可分两类讨论:⑴⑵,从而使问题得到解决。需注意这种情况易被遗漏。注意培养慎密的思维品质
⑵解决子集问题的又一常用方法是数形结合。首先还是集合的自身转换,根据题意,用最适合的方法来描述集合,进行转换,然后利用数轴来体现子集的含义,即集合间的包含关系,再由图示找出相应的关系式,从而使问题得到解决。
例6. 已知集合,,若,求实数满足的条件。
例7. 已知集合,,且,求实数的取值范围。
-----------------------------------------------错解点击-----------------------------------------------
例8. ⑴已知集合用列举法写出;
⑵已知集合用列举法写出。
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高一《集合》学案 1.3.1交集与并集(2)
一、复习准备:
1.提问:什么叫交集、并集?符号语言如何表示?
2.对于任意的两个集合A、B,AB、AB、A、B之间的关系如何?
(1)若AB,则AB= ,AB=
(2)若AB,则AB= ,AB=
(3)若A=B,则AA= ,AA=
(4)若A,B相交,有公共元素,但不包含,则AB A,AB B,ABA, ABB
3.设A={x|-14. 写出方程x-4=0的解集、方程x-5x+6=0的解集、方程(x-4)( x-5x+6)=0的解集、两个方程组成方程组的解集。
二、讲授新课:
1.教学交集、并集的有关性质:
① 讨论:A与B交集、并集、S中子集A的补集的符号、定义及性质。
(列表比较,并用图示分析)
例1 对于给定集合S、A,A、、S之间的交、并运算结果如何?
A∩B= A∩B A∩B A∩=
A∪B= A∪B A∪B A∪=
A∩CA= A∪CA= C( CA)=
例2 设U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={4,7,8},求CuA, CuB, (CuA) (CuB), (CuA) (CuB), Cu(AB) , Cu(AB).
②出示例3:设A={(x,y)|4x+y=6},B={(x,y)|3x+2y=7},求A∩B。
③练习:若A={(x,y)|y=},B={(x,y)|y=x+1},则AB= ;
设A={x|-2设A={x|-4④出示例4:A为偶数集,B为奇数集,求A∩B、A∩Z、B∩Z、A∪B、A∪Z、B∪Z。
⑤出示例3:设U={x|x<10,x∈N},A={x|(x-3)(x-4)(x-5)=0},B={4,7,8},求CA、CB、(CA)∩(CB)、(CA)∪(CB)、C(A∪B)、C(A∩B)。
例5.已知集合A={y|y=x2-4x+5},B={x|y=}求A∩B,A∪B.
例6.已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-23.小结:交集并集的性质、运算(确定元素)
练习填空:
(1)AA= ,A= ,AB= ,AB ,AB .
(2)AA= ,A= ,AB=B A ,AB ,AB .
(3)A(CuA)= ,A(CuA)= .
(CuA)(CuB)= Cu((AB)),(CuA)(CuB)= Cu(AB)
例7.设U={a,b,c,d,e,f,g,h},已知:①;②;
③,求集合A、B.
例8.学校举办了排球赛,某班45名同学中有12名同学参赛.后来又举办了田径赛,这个班有20名同学参赛.已知两项都参赛的有6名同学.两项比赛中,这个班至少参加其中一项比赛的有多少人?共有多少名同学没有参加过比赛?
三、巩固练习:
1.已知集合A∪B={x|x<8,x∈N},A={1,3,5,6},A∩B={1,5,6},则B的子集的集合一共有多少个元素?
2.已知A={1,2,a},B={1,a},A∪B={1,2,a},求所有可能的a值。
3.设A={x|x-ax+6=0},B={x|x-x+c=0},A∩B={2},求A∪B。
四、当堂测试
1.已知集合M、P、S,满足M∪P=M∪S,则( )
A.P=S B. M∩(P∪S)=M∩(P∩S)
C.M∩P=M∩S D.(S∪M)∩P=(P∪M)∩S
2.已知M={x2,2x-1,-x-1},N={x2+1,-3,x+1},且M∩N={0,-3},则x的值为( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
3.已知集合M={x|-1≤x<2},N={x|x—a≤0},若M∩N≠,则a的取值范围是( )
A.(-∞,2) B.(-1,+∞) C. D.[-1,1]
4.已知集合A={x|y=x2-2x-2,x∈R},B={y|y=x2-2x+2,x∈R},则A∩B=____.
5.50名学生参加体能和智能测验,已知体能优秀的有40人,智能优秀的有31人,两项都不优秀的有4人.问这种测验都优秀的有几人
6.设A=
(1)若,求 的值;
(2)若,求 的值.
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高一《集合》教案 1.3.1交集与并集(3)
教学目标:
使学生掌握集合交集及并集有关性质,运用性质解决一些简单问题,掌握集合的有关术语和符号;提高分析、解决问题的能力和运用数形结合求解问题的能力;使学生树立创新意识.
教学重点:
利用交集、并集定义进行运算.
教学难点:
集合中元素的准确寻求
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
集合的交集、并集相关问题的求解主要在于集合元素寻求.
Ⅱ.讲授新课
[例1]求符合条件{1}P{1,3,5}的集合P.
解析:(1)题中给出两个已知集合{1},{1,3,5}与一个未知集合P,欲求集合P,即求集合P中的元素;(2)集合P中的元素受条件{1}P{1,3,5}制约,两个关系逐一处理,由{1}与P关系{1}P,知1∈P且P中至少有一个元素不在{1}中,即P中除了1外还有其他元素;由P与{1,3,5}关系P{1,3,5},知P中的其他元素必在{1,3,5}中,至此可得集合P是{1,3}或{1,5}或{1,3,5}.
[例2]已知U={x|x2<50,x∈N},(CUM)∩L={1,6},M∩(CUL)={2,3},CU(M∪L)={0,5},求M和L.
解析:题目中出现U、M、L、CUM、CUL多种集合,就应想到用上面的图形解决问题.
第一步:求全集5={x|x2<50,x∈N}={0,1,2,3,4,5,6,7}
第二步:将(CUM)∩L={1,6},M∩(CUL)={2,3},CU(M∪L)={0,5}中的元素在图中依次定位.
第三步:将元素4,7定位.
第四步:根据图中的元素位置得M={2,3,4,7},N={1,6,4,7}.
[例3]50名学生报名参加A、B两项课外学科小组,报名参加A组的人数是全体学生数的五分之三,报名参加B组的人数比报名参加A组的人数多3人,两组都没有报名的人数是同时报名参加两组的人数的三分之一多1人,求同时报名参加A、B两组的人数和两组都没有报名的人数.
解析:此题是一道应用题,若用建模则寻求集合与集合交集借助符合题意的文氏图
设A∩B的元素为x个,则有
(30-x)+x+(33-x)+(x+1)=50,可得
x=21,x+1=8那么符合条件的报名人数为8个.
[例4]设全集I={x|1≤x<9,x∈N},求满足{1,3,5,7,8}与B的补集的集合为{1,3,5,7}的所有集合B的个数.
解析:(1)求I={x|1≤x<9,x∈N}={1,2,3,4,5,6,7,8},因{1,3,5,7,8}∩(CUB)={1,3,5,7},则CUB中必有1,3,5,7而无8.
(2)要求得所有集合B个数,就是要求CUB的个数. CUB的个数由CUB中的元素确定,分以下四种情况讨论:
①CUB中有4个元素,即CUB={1,3,5,7}
②CUB中有5个元素,CUB中有元素2, 4,或6,CUB有3个.
③CUB中有6个元素,即从2和4,2和6,4和6三组数中任选一组放入CUB中,CUB有3个
④CUB中有7个元素,即CUB={1,3,5,7,2,4,6}
综上所有集合CUB即B共有8个.
[例5]设U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={4,7,8},求A∩B、A∪B、CUA、CUB、(CUA)∩(CUB)、(CUA)∪(CUB).
解析:关键在于找CUA及CUB的元素,这个过程可以利用文氏图完成.
解:符合题意的文氏图如右所示,由图可知
A∩B={4},A∪B={3,4,5,7,8},
CUA={1,2,6,7,8},CUB={1,2,3,5,6}
(CUA)∩(CUB)={1,2,6},即有(CUA)∩(CUB)=CU(A∪B)
(CUA)∪(CUB)={1,2,3,5,6,7,8},即有(CUA)∪(CUB)=CU (A∩B)
[例6]图中U是全集,A、B是U的两个子集,用阴影表示(CUA)∩(CUB).
解析:先将符号语言(CUA)∩(CUB)转换成与此等价的另一种符号语言CU(A∪B),再将符号语言CU(A∪B)转换成图形语言(如下图中阴影部分)
[例7]已知A={x|-1<x<3},A∩B=,A∪B=R,求B.
分析:问题解决主要靠有关概念的正确运用,有关式子的正确利用.
解:由A∩B=及A∪B=R知全集为R,CRA=B故B=CRA={x|x≤-1或x≥3},B集合可由数形结合找准其元素.
[例8]已知全集I={-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4},A={-3,a2,a+1},B={a-3,2a-1,a2+1},其中a∈R,若A∩B={-3},求CI(A∪B).
分析:问题解决关键在于求A∪B中元素,元素的特征运用很重要.
解:由题I={-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4},A={-3,a2,a+1},B={a-3,2a-1,a2+1},其中a∈R,由于A∩B={-3},因a2+1≥1,那么a-3=-3或2a-1=-3,即a=0或a=-1
则A={-3,0,1},B={-4,-3,2},A∪B={-4,-3,0,1,2}
CI(A∪B)={-2,-1,3,4}
[例9]已知平面内的△ABC及点P,求{P|P A=P B}∩{ P|P A=P C}
解析:将符号语言{ P|PA=PB}∩{ P|PA=PC}转化成文字语言就是到△ABC三顶点距离相等的点所组成的集合.故{ P|PA=PB}∩{ P|PA=PC}={△ABC的外心}.
[例10]某班级共有48人,其中爱好体育的25名,爱好文艺的24名,体育和文艺都爱好的9名,试求体育和文艺都不爱好的有几名
解析:先将文字语言转换成符号语言,设爱好体育的同学组成的集合为A,爱好文艺的同学组成的集合为B.整个班级的同学组成的集合是U.则体育和文艺都爱好的同学组成的集合是A∩B,体育和文艺都不爱好的同学组成的集合是(CUA)∩(CUB)再将符号语言转换成图形语言:
通过图形得到集合(CUA)∩(CUB)的元素是8
最后把符号语言转化成文字语言,即(CUA)∩(CUB)
转化为:体育和文艺都不爱好的同学有8名.
Ⅲ.课堂练习
1.设A={(x,y)|3x+2y=1},B={(x,y)|x-y=2},C={(x,y)|2x-2y=3},D={(x,y)|6x+4y=2},求A∩B、B∩C、A∩D.
分析:A、B、C、D的集合都是由直线上点构成其元素A∩B、B∩C、A∩D即为对应直线交点,也即方程组的求解.
解:因A={(x,y)|3x+2y=1},B={(x,y)|x-y=2}
则
∴A∩B={(1,-1)}
又C={(x,y)|2x-2y=3},则方程无解
∴B∩C=
又 D={(x,y)|6x+4y=2},则
化成3x+2y=1
∴A∩D={(x,y)|3x+2y=1}
评述:A、B对应直线有一个交点,B、C对应直线平行,无交点.A、D对应直线是一条,有无数个交点.
2.设A={x|x=2k,k∈Z},B={x|x=2k+1,k∈Z},C={x|x=2(k+1),k∈Z},D={x|x=2k-1,k∈Z},在A、B、C、D中,哪些集合相等,哪些集合的交集是空集
分析:确定集合的元素,是解决该问题的前提.
解:由整数Z集合的意义,
A={x|x=2k,k∈Z},C={x|x=2(k+1),k∈Z}都表示偶数集合.
B={x|x=2k+1,k∈Z},D={x|x=2k-1,k∈Z}表示由奇数组成的集合
故A=C,B=D
那么,A∩B=A∩D={偶数}∩{奇数}=,
C∩B=C∩D={偶数}∩{奇数}=
3.设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求A∩B,CU(A∩B).
分析:首先找到U的元素,是解决该题关键.
解:由题U={x|x是小于9的正整数}={1,2,3,4,5,6,7,8}
那么由A={1,2,3},B={3,4,5,6}得A∩B={3}
则CU(A∩B)={1,2,4,5,6,7,8}
Ⅳ.课时小结
1.能清楚交集、并集有关性质,导出依据.
2.性质利用的同时,考虑集合所表示的含义,或者说元素的几何意义能否找到.
Ⅴ.课后作业
课本P14 习题1.3 7,8
参考练习题:
1.(1)已知集合P={x∈R|y2=-2(x-3),y∈R},Q={x∈R|y2=x+1,y∈R},则P∩Q为 ( )
A.{(x,y)|x=,y=±} B.{x|-1<x<3}
C.{x|-1≤x≤3} D.{x|x≤3}
(2)设S、T是两个非空集合,且ST,TS,记X=S∩T,那么S∪X等于 ( )
A.S B.T C. D.X
(3)已知,M={3,a},N={x|x2-3x<0,x∈Z},M∩N={1},P=M∪N,则集合P的
子集的个数为 ( )
A.3 B.7 C.8 D.16
解析:(1)因P={x∈R|y2=-2(x-3),y∈R},x=-y2+3≤3,即P={x|x≤3}
又由Q={x∈R|y2=x+1,y∈R},x=y2-1≥-1即1={x|x≥-1}
∴P∩Q={x|-1≤x≤3}即选C
另解:因P∩Q的元素是x,而不是点集.故可排除A.令x=-1,有-1∈P,-1∈Q,即-1∈P∩Q,排除B取-2,由-2Q,否定D,故选C.
评述:另解用的是排除法,充分利用有且只有一个正确这一信息,通过举反例,取特殊值而排除不正确选项,找到正确选择支,在解集合问题时,对元素的识别是个关键.
本题若开始就解方程组,这样就易选A
(2)因X=S∩T,故XS,由此S∪X=S,选A
另解:若X≠,则有文氏图
∴有S∪X=S
若X=,则由文氏图
S∪X=S∪=S,综上选A.
评述:本题未给出集合中元素,
只给出两个抽象集合及其间关系,这时候想到利用文氏图.
(3)因N={x|x2-3x<0,x∈Z} 即N={x|0<x<3,x∈Z}={1,2}
又 M∩N={1},故M={3,1},此时P=M∪N={1,2,3},子集数23=8,选C.
2.填空题
(1)已知集合M、N满足,cardM=6,cardN=13,若card(M∩N)=6,则card(M∪N)=_______.若M∩N=,则card(M∪N)=_______.
(2)已知满足“如果x∈S,且8-x∈S”的自然数x构成集合S
①若S是一个单元素集,则S=_______;②若S有且只有2个元素,则S=_______.
(3)设U是一个全集,A、B为U的两个子集,试用阴影线在图甲和图乙中分别标出下列集合. ①CU(A∪B)∪(A∩B) ②(CUA)∩B
解析:(1)因cardM=6,cardN=13,由文氏图,当card(M∩N)=6时,card(M∪N)=6+7=13
又当M∩N=,则card(M∪N)=19
(2)①若S中只有一个元素,则x=8-x即x=4 ∴S={4}
②若S中有且只有2个元素.
则可由x分为以下几种情况,使之两数和为8,即{0,8},{1,7},{2,6},{3,5}
评述:由集合S中元素x而解决该题.
(3)符合题意的集合用阴影部分表示如下:
①CU(A∪B)∪(A∩B) ②(CUA)∩B
3.设全集I={不超过5的正整数},A={x|x2-5x+q=0},B={x|x2+px+12=0}且
(CUA)∪B={1,3,4,5},求实数p与q的值.
解析:因(CUA)∪B={1,3,4,5}则B{1,3,4,5}且x2+px+12=0
即B={3,4} ∴{1,5}CUA 即{2,3,4}A
又 x2-5x+q=0,即A={2,3}
故p=-(3+4)=-7,q=2×3=6
评述:此题难点在于寻找B及A中元素是什么,找到元素后运用韦达定理即可得到结果.
4.设A={-3,4},B={x|x2-2ax+b=0},B≠且BA,求a、b.
解析:因A={-3,4},B={x|x2-2ax+b=0}
B≠,BA,那么x2-2ax+b=0的两根为-3,4,或有重根-3,4.
即B={-3}或B={4}或B={-3,4}
当x=-3时,a=-3,b=9
x=4时,a=4,b=16
当x=-3,x2=4时,a=(-3+4)=,b=-12
评述:此题先求B,后求a、b.
5.A={x|a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},分别就下面条件求A的取值范围.
①A∩B=,②A∩B=A.
解:①因A={x|a≤x≤a+3},B={x|x-1或x>5}
又 A∩B=,故在数轴上表示A、B
则应有a≥-1,a+3≤5即-1≤a≤2
②因A∩B=A,即AB
那么结合数轴应有a+3<-1或a>5即a<-4或a>5
评述:集合的交、并运算利用数形结合,即可迅速找到解题思路,该题利用数轴,由A∩B=及A∩B=A,分别求a.
6.已知全集I={x|x2-3x+2≥0},A={x|x<1或x>3},B={x|x≤1或x>2},求CUA,CUB,A∩B,A∪B,(CUA)∩(CUB),CU(A∪B).
解析:I={x|x2-3x+2≥0}={x|x≤1或x≥2}
又A={x|x<1或x>3},B={x|x≤1或x>2}
则CUA={x|x=1或2≤x≤3}
CUB={x|x=2}={2}
A∩B=A={x|x<1或x>3}
A∪B={x|x≤1或x>2}=B
(CUA)∩(CUB)=CU(A∪B)={2}
评述:清楚全集、补集概念,熟练求解,并运算.
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高一数学《集合》整章测试
姓名 得分
一、选择题(本大题共10个小题;每小题2分,共20分)
1、集合{x-2,x2-4,0}中的x不能取的值是( )
A、2 B、3 C、4 D、5
2、设集合A={1,0,3}的真子集个数是( )
A、6 B、7 C、8 D、9
3、设集合M={(1,2),(2,-2)}中元素的个数为( )
A、1 B、2 C、3 D、4
4、设A={0,1,2,4,5,7},B={1,4,6,8,9},C={4,7,9},则(A∩B)(A∩C)=( )
A、{1,4} B、{1,7} C、{4,7} D、{1,4,7}
5、下列说法正确的是( )
A、0 B、0 ={ } C、0{0} D、 {0}
6、已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A、B都是全集U的子集,且B∩CUA={1,9},A∩B={2},CUA∩CUB={4,6,8},那么A、B分别为( )
A、{1,3,8}、{2,5,7} B、{2,3,5,7}、{1,3,8}
C、{2,3,5,7}、{1,2,9} D、{2,5,7}、{1,2,9}
7、已知集合A={x|-3x+2>0},集合B={x|-5A、{x|x<} B、{x|-58、全集U={2,3,5},A={|a-5|,2},CUA={5},则a的值为( )
A、2 B、8 C、3或5 D、2或8
9、满足条件{2,5}S={2,3,5}的所有集合S的个数是( )
A、1 B、2 C、3 D、4
10、已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么M∩N=( )
A、x=3,y=-1 B、(3,-1) C、{(3,-1)} D、{3,-1}
二、填空题(本大题共10个小题;每小题2分,共20分)
11、下列命题正确的有 个(1)很小的实数可以构成集合;(2)集合 与集合是同一个集合;(3)这些数组成的集合有个元素;(4)集合是指第二和第四象限内的点集 ( http: / / wxc. / )
12、若且,则 。
13、若-3{m-1,3m,m2+1},则m=
14、设方程x2-px-q=0的解集为A,方程x2+qx-p=0的解集为B,若A∩B={1},则p= ,q= 。
15、如果S={xN|x<6},A={1,2,4},B={2,3,5},那么CsACsB= 。
16、已知,则集合中元素x所应满足的条件为 。
17、满足的集合的个数为_____________。
18、设全集,,则= 。
19、集合,,
满足,实数值为 。
20、已知,,,则的取值范围为 。
三、解答题(共8小题,共30分)
21、(1)已知集合用列举法写出;
(2)已知集合用列举法写出。
22、已知全集U={1,2,3,4},A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求UA、m。
23、设A={x|-124、已知A={x|6x-8>0},B={x|x2-3x+2=0},求A∩B,CRA。
25、设集合A={x2-5x+6=0},B={x|ax-1=0},若BA,求实数a的值。
26、已知集合A=
(1)若A是空集,求的取值范围;(2)若A中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;(3)若A中至多只有一个元素,求的取值范围。
27、已知全集U=R,集合A=
,试用列举法表示集合A。
28、设A=
(1)若,求 的值;
(2)若,求 的值。
高一数学《集合》整章测试
参考答案:
一、选择题
1、A 2、B 3、B 4、D 5、D 6、C 7、A 8、D 9、D 10、C
二、填空题
11、 12、 13、-1或-2 14、p=1,q=0 15、{0,1,3,4,5}
16、 17、7 18、 19、 20、
三、解答题
21、(1)=;(2)=
22、m=4,UA={2,3};m=6,UA={1,4}
23、AB={x|-124、A∩B={2},CRA={x|x}
25、a=0或或
26、(1)a>;(2)a=0或a=,元素为{}或{};(3)a=0或a≥
27、
28、(1)实数的取值范围是或者;(2)解得。
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高一《集合》教案 1.1.1集合的含义及其表示(1)
教学目标:使学生明确本章学习的重要性,初步理解集合、元素等概念,掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征。
教学重点与难点:理解集合概念,掌握集合元素的三个特征。
教学过程:
一、新课引入
集合是近代数学最基本的内容之一,许多重要的数学分支都建立在集合理论的基础上,它还渗透到自然科学的许多领域,其术语的科技文章和科普读物中比比皆是,学习它可为参阅一般科技读物和以后学习数学知识准备必要的条件。
二、复习准备
考察几组对象:① 2,4,6,8,10;② 到定点的距离等于定长的所有点;③所有的锐角三角形;④x, 3x+2, 5y-x, x+y;⑤高一(4)班全体男生。
提问:各组对象分别是一些什么?有多少个对象?(数、点、形、式、体)
分析,概括各种集合实例的共同特征.
在一定范围内,按一定标准对所讨论的事物进行分类,分类后,我们会用一些术语来描述它们.如“群体”、“全体”“集合”等.
三、讲授新课
1.引导学生归纳总结并给出集合的含义(描述性概念);
一定范围内某些确定的,不同的对象的全体构成一个集合(set).集合中的每一个对象称为该集合的元素(element),简称元
如:
“中国的直辖市”构成一个集合,该集合的元素就是北京、天津、上海和重庆.
“young中的字母”构成一个集合,该集合的元素就是y,o,u,n,g.
“book中的字母”也构成一个集合,该集合的元素就是b,o,k.
集合一般用大括号表示集合。
讨论集合中的元素的特征:
分析“好心的人”与“1,2,1”是否构成集合?→结论:对于一个给定的集合,集合中的元素是确定的,是互异的,是无序的。
分析下列对象,能否构成集合,并指出元素:不等式x-3>0的解;3的倍数;方程x2-2x+1=0的解; a,b,e,x,y,z;最小的整数;周长为10cm的三角形;中国古代四大发明;全班每个学生的年龄;地球上的四大洋(太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋)
2.集合的表示及元素与集合的关系
① 集合通常用大写的拉丁字母表示,集合的元素用小写的拉丁字母表示。
② 如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作:a∈A;
如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作:aA (或aA)。
③ 练习:设B={1,2,3,4,5},则5 B,0.5 B,3 B,-1 B。
3.常用数集的记法(,,,,以及符号∈,)
① 分别写出全体自然数、全体整数、全体有理数、全体实数的集合。
全体非负整数的集合通常简称非负整数集(或自然数集),记作N,非负整数集内排除0的集,也称正整数集,表示成N或N;
全体整数的集合通常简称整数集,记作Z;
全体有理数的集合通常简称有理数集,记作Q;
全体实数的集合通常简称实数集,记作R..
② 这些数集是最重要的,也是最常见的,我们用符号表示:N、Z、Q、R。
③ 为正的数集,我们还可在右上角加上“*”号或右下角加上“+”号,如:Q表示 集,R表示 集。
④ 练习: A. Z表示 集,N表示 集,Q表示 集。
填∈或:0 N,0 R,3.7 N,3.7 Z,- Q,- R
4. 集合中元素的性质
(1) 确定性:对于一个给定的集合,任何一个对象,或者是这个集合中的元素,或者不是它的元素.
(2) 互异性:集合中的任何两个都是能区分的(即互不相同的),相同的对象归入任何一个集合时,只能算作这个集合中的一个元素.(如book)
⑶ 无序性:在一个集合中通常不考虑它的元素之间顺序,也就是说{a,b,c}={b,c,a}.
5.小结
①概念:集合与元素;属于与不属于;②集合中元素三特征;③常见数集。
6.介绍集合的表示方法(列举法、描述法)
(1)列举法:将集合的元素一一列举出来并置于大括号内的方法.
(2)描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法.
四、巩固练习
1.例题
例1:求方程的解集;
解:解集为
例2:求方程所有实数解构成的集合.
解:所有实数解构成的集合为空集
例3.思考:x∈R,则{3,x,x-2x}中元素x所应满足的条件?(变:-2是该集合元素)
解:由题意得 ,所以
例4.思考:A={1,2},B={{1},{2},{1,2}},则A与B有何关系?
解:集合A是集合B中的一个元素,所以A∈B
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1.3交集 并集(1)
同步测试
1.已知集合,则的值为 ( ).
A. B. C. D.
2.设集合A={(x,y)|4x+y=6},B={(x,y)|3x+2y=7},则满足CA∩B的集合C的个数是( ).
A.0 B.1 C.2 D.3
3.已知集合,
,则实数a的取值范围是( ).
4.设全集U=R,集合的解集是( ).
A. B. ∩(u N) C. ∪(u N) D.
5.有关集合的性质:(1) u(AB)=(u A)∪(u B); (2)u(AB)=(u A)(u B)
(3) A (uA)=U (4) A (uA)= 其中正确的个数有( )个.
A.1 B. 2 C.3 D.4
6.已知集合M={x|-1≤x<2=,N={x|x—a≤0},若M∩N≠,则a的取值范围是 .
7.已知集合A={x|y=x2-2x-2,x∈R},B={y|y=x2-2x+2,x∈R},则A∩B= .
8.已知全集(u B)u A),
则A= ,B= .
9.表示图形中的阴影部分 .
10.在直角坐标系中,已知点集A=,B=,则
(uA) B= .
11.已知集合M=,求实数a的的值.
12.已知集合=,求实数b,c,m的值.
13.已知AB={3}, (uA)∩B={4,6,8}, A∩(uB)={1,5},
(u A)∪(uB)={},试求u(A∪B),A,B.
14.已知集合A=,B=,且A∪B=A,试求a的取值范围.
1.3交集 并集(1)
经典例题:解: A= ,∵AB=B, ∴B A.
若B= ,则;若B=,则0-0+4=0,a;若B=则a·1-2·1+4=0,a=-2,-2,不合;若B=,. ∴.
当堂练习:
1. B ; 2. C ; 3. B ;4. B ;5. D ;6.[-1,+∞];7.{y|-3≤y≤3};8.
9.; 10.{(1,2)};
11. ∵, ∴若 这时若
这时不符合集合中元素的互异性.若
这时M=∴
12.∵ ∴ ∴ ∴
∵ ∴ 又 ∵ ∴
∴ ∴.
13. 利用韦恩图求解得U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},从而u(A∪B)= {2,7,9}, A={1,3,5},B={3,4,6,8}.
14. (1)当B=A时,可得a=1;(2)当B={0}时,得a=-1; (3)当B={-4}时,不合题意; (4)当B=时,由得,综上所述, 或a=1.
C
B
A
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高一《集合》学案 1.1.1集合的含义及其表示(2)
教学目标:了解有限集、无限集概念,能够正确运用集合的三种表示方法(列举法、描述法、文氏图法)表示一些简单的集合,了解空集的概念及其特殊性。
教学重点:集合的表示方法,空集。
教学要求:正确表示一些简单集合。
教学过程:
一、复习准备:
1.提问:集合概念?什么叫元素?集合中元素有什么特征?(三性)集合与元素有何关系?
2.⑴集合通常用大写的拉丁字母表示,如A、B、C、P、Q……
元素通常用小写的拉丁字母表示,如a、b、c、p、q……
⑵“∈”的开口方向,不能把a∈A颠倒过来写
3.集合A={x+2x+1}的元素是 ,若1∈A,则x= 。
4.集合{1,2}、{(1,2)}、{(2,1)}、{2,1}的元素分别是什么?有何关系?
二、讲授新课:
1. 集合的表示方法:
①列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合。
常用数集及记法
(1)非负整数集(自然数集):全体非负整数的集合,记作
(2)正整数集:非负整数集内排除0的集合,记作
(3)整数集:全体整数的集合,记作
(4)有理数集:全体有理数的集合,记作
(5)实数集:全体实数的集合,记作
练习:表示方程x(x-1)=0的解的集合。15以内质数的集合。
②描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法。一般形式{x∈A|p},其中x代表元素,p是确定条件。
A.“不等式x-3>0的解”与“抛物线y=x-1上的点的坐标”用描述法表示
B. 用描述法表示方程x(x-1)=0的解的集合、方程组解集。
C.用描述法表示:所有等边三角形的集合、方程x+1=0的解集。
2. 集合的分类、空集:
①含有有限个元素的集合叫做有限集,含有无限个元素的集合叫做无限集。
举例说明有限集,还是无限集?
②不含任何元素的集合叫空集,用表示。
举例说明空集;谁表示空集 0、{0}、、{空集}、{}; 比较0与{0},0与。
3. 集合的相等
如果两个集合所含的元素完全相同(即A中的元素都是B的元素,B的元素也都是A的元素),则称这两个集合相等.
四、巩固练习
(1)请学生各举一例有限集、无限集、空集.
(2)用列举法表示下列集合: ①;
②; ③;
④; ⑤.
(3)用描述法表示下列集合:
① ②
五、回顾小结
本节课学习了以下内容:
1.集合的有关概念——集合、元素、属于、不属于、有限集、无限集、空集;
2.集合的表示方法——列举法描述法以及Venn图
3.常用数集的定义及记法.
4.集合中元素的特性:确定性、互异性、无序性.
六、当堂反馈:
1.用多种方法表示集合:大于0的所有奇数
2.集合A={x|∈Z,x∈N},则它的元素是 。
3.已知集合A={x|-34.已知集合A={x|x=2n,且n∈N},B={x|x-6x+5=0},用∈或填空:
4 A,4 B,5 A,5 B
5.设A={x|x=2n,n∈N,且n<10},B={3的倍数},求属A且属B的元素集合。
6.设a,b是非零实数,那么可能取的值组成集合的元素是_ __
7.由实数x,-x,|x|,所组成的集合,最多含 个元素
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1.2子集 全集 补集(3)
同步练习(一)
1.已知CA={x∈Z︱x<6},CB={x∈Z︱x≤2}.则A与B的关系是 ( )
A. AB B. AB C. A= B D.CA CB
2.已知全集U,M、N是的非空子集,若CMN,则必有 ( )
A.MCN B.MCN C.M=CN D.M=N
3.已知U={x︱x=, n∈N}.A={x︱x=, n∈N},则CA=_________,
4.如果集合A={y︱y=x-2x+1, x∈R}.B={x︱x=c-2c+3, c∈R},那么集合A与集合B之间的关系是_________.
5.已知U={三角形},A={锐角三角形},B={等腰三角形},求CUA.
6.已知集合A={2,4,6,8,10}.CA={1, 3, 5,7,9}, CB={l,4,6,8,9},求集合B.
7.已知A={-1},B={x︱x2-3x-4=0},求CBA.
同步练习(二)
一、选择题(每小题2分,共12分)
1.下列四个命题中,正确的个数为
①空集没有子集 ②空集为任一集合的真子集 ③={0} ④任一集合必有两个以上子集
A.0 B.1 C.2 D.3
2.满足关系式{1,2}A{1,2,3,4,5}的集合A的个数为
A.4 B.6 C.7 D.8
3.下列各式中,错误的个数为
①1∈{0,1,2} ②{1}∈{0,1,2} ③{0,1,2}?{0,1,2} ④{0,1,2} ⑤{0,1,2}={2,0,1}
A.1 B.2 C.3 D.4
4.设I为全集,P、Q为非空集合,且PQI,下列结论不正确的为
A. IP∪Q=I
B. IP∩Q=
C.P∪Q=Q
D.P∩IQ=
5.集合M={x|x=2n+1,n∈Z}与集合N={x|x=4k±1,k∈Z}之间的关系为
A.MN B.MN
C.M=N D.M∈N
6.设全集S={2,3,a2+2a-3},A={|a+1|,2},SA={5},则a的值为
A.2 B.-3或1
C.-4 D.-4或2
二、填空题(每小题2分,共8分)
7.设全集U={x|1≤x≤5},A={x|2≤x<5,则UA=_______________________________.
8.已知集合M={0,1,2},则M的真子集有__________个,它们分别是________________________________________.
9.设集合A={x∈R|x2+x-1=0},B={x∈R|x2-x+1=0},则集合A、B之间的关系为__________.
10.已知集合A={x|1≤x<4,B={x|x<a,若AB,则实数a的范围是__________.
三、解答题(共30分)
11.(8分)求满足{x|x2+1=0,x∈R}M{a|≤3,a∈Z}的集合M的个数.
12.(11分)设集合U={(x,y)|y=3x-1},A={(x,y)|=3},求UA.
13.(11分)设U={-,5,-3},-是A={x|3x2+px-5=0}与B={x|3x2+10x+q=0}的公共元素,求UA,UB.
练习一
1. A;2. B; 3.{{x︱x=,n∈N+}; 4.BA;5.CUA={钝角三角形或直角三角形},CUB={不等边三角形}; 6.B={2,3,5,7,10}; 7.CBA={4} .
练习二
一、1.A 2.C 3.A 4.B 5.C 6.D
二、7.{x|1≤x<2或x=5
8.7 ,{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2}
9.BA 10.a≥4
三、11.31个 12.{(1,2)}
13. UA={-3},UB={5}
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1.1.1集合的含义及其表示(1)
同步测试
1.下列研究对象能否构成一个集合?如果能,采用适当的方法表示它.
(1) 小于5的自然数;
(2) 某班所有高个子的同学;
(3) 不等式2x+1>7的整数解;
(4) 平面直角坐标系内第一、第三象限的角平分线上的所有点。
2.用“”或“”填空:
(1)1 , -3 , 0 , ,
1 , -3 ,0 ,0 , ;
(2),则1 ,-1 ;
(3),则1 ,1.5 ;
(4),则0.2 ,3 .
3.下列命题:
(1)集合N中最小的正数是1; (2)若,则-;
(3)方程x-6x+9=0的解集是{3,3}; (4){4,3,2,}与{3,2,4}是不同的集合。
正确的个数是 ( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.由实数x, -x, |x| 所组成的集合,其元素最多有 个.
5.列举法表示下列集合:
(1){(x,y)| x+y=3,xN,yN};
(2){(x,y)|y=x-1,|x|≤2,xZ};
(3);
6.已知集合A={xR|ax-3x+2=0,aR}.
(1)若A是空集,求a的取值范围;
(2)若A 中只有一个元素,求a 的值,并把这个元素写出来;
(3)若A 中至多只有一个元素,求a 的取值范围.
7.,求实数x的值.
8.设集合A={6+
(1)A是有限集还是无限集?
(2)是不是A中的元素?呢?
9.下面三个集合:①②③
⑴它们是不是相同的集合?
⑵它们各自的含义是什么?
10.已知M={2,a,b},N={2a,2,},且M=N求a、b的值.
11.(1)若集合仅有一个元素,求实数a的值.
(2)非空集合M中的元素是正整数,且满足:若x∈M,则必有6-x∈M,求这样的集合M.
1.1.1集合的含义及其表示(1)
参考答案:
1.(1)能,;(2)不能;(3)能,;(4)
2.(1),,,,,,,,;(1),;(3),;(4),
3.B
4.2
5.(1);(2);(3);
6.(1);(2)或a=0;(3)a=0或
7.
8.(1)无限集;(2)是,不是
9.(1)不是;(2)略
10.
11.(1)a=1或a=0;(2)
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1.1.1集合的含义及其表示(2)
同步测试
一、选择题:
1.下面四个命题:(1)集合N中的最小元素是1;(2)若,则 (3)的解集为{2,2};(4)0.7,其中不正确命题的个数为 ( )
A. 0 B. 1 C.2 D.3
2.下列各组集合中,表示同一集合的是 ( )
A. B.
C., D.
3.下列方程的实数解的集合为的个数为 ( )
(1);(2);
(3) ;(4)
A.1 B.2 C.3 D.4
4.集合,
, ,其中是空集的有( )
A. 1个B.2个 C.3个 D.4个
5. 下列关系中表述正确的是 ( )
A. B. C. D.
6. 下列表述正确的是( )
A. B. C. D.
7. 下面四个命题:(1)集合N中的最小元素是1:(2)方程 的解集含有3个元素;(3)(4)满足的实数的全体形成的集合。其中正确命题的个数是 ( )
A.0 B. 1 C. 2 D.3
二、填空题:
8.用列举法表示不等式组的整数解集合为
9.已知集合用列举法表示集合A为
10.已知集合,用列举法表示集合A为
三、解答题:
11.已知,且A=B,求实数a,b。
12. 已知集合,a为实数
(1)若A是空集,求a的取值范围(2)若A是单元素集,求a的值
(3)若A中至多只有一个元素,求a的取值范围
1.1.1集合的含义及其表示(2)
参考答案:
1-7 DBBBDBC
8. 9;10,11,a= -1,b=0;12,(1)a>1(2)a=0或1(3)a=0 或a1
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高一《集合》学案 1.3.1交集与并集(3)
教学过程:
Ⅰ.复习回顾
集合的交集、并集相关问题的求解主要在于集合元素寻求.
Ⅱ.讲授新课
[例1]求符合条件{1}P{1,3,5}的集合P.
[例2]已知U={x|x2<50,x∈N},(CUM)∩L={1,6},M∩(CUL)={2,3},CU(M∪L)={0,5},求M和L.
[例3]50名学生报名参加A、B两项课外学科小组,报名参加A组的人数是全体学生数的五分之三,报名参加B组的人数比报名参加A组的人数多3人,两组都没有报名的人数是同时报名参加两组的人数的三分之一多1人,求同时报名参加A、B两组的人数和两组都没有报名的人数.
[例4]设全集I={x|1≤x<9,x∈N},求满足{1,3,5,7,8}与B的补集的集合为{1,3,5,7}的所有集合B的个数.
[例5]设U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={4,7,8},求A∩B、A∪B、CUA、CUB、(CUA)∩(CUB)、(CUA)∪(CUB).
[例6]图中U是全集,A、B是U的两个子集,用阴影表示(CUA)∩(CUB).
[例7]已知A={x|-1<x<3},A∩B=,A∪B=R,求B.
[例8]已知全集I={-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4},A={-3,a2,a+1},B={a-3,2a-1,a2+1},其中a∈R,若A∩B={-3},求CI(A∪B).
[例9]已知平面内的△ABC及点P,求{P|P A=P B}∩{ P|P A=P C}
[例10]某班级共有48人,其中爱好体育的25名,爱好文艺的24名,体育和文艺都爱好的9名,试求体育和文艺都不爱好的有几名
Ⅲ.课堂练习
1.设A={(x,y)|3x+2y=1},B={(x,y)|x-y=2},C={(x,y)|2x-2y=3},D={(x,y)|6x+4y=2},求A∩B、B∩C、A∩D.
2.设A={x|x=2k,k∈Z},B={x|x=2k+1,k∈Z},C={x|x=2(k+1),k∈Z},D={x|x=2k-1,k∈Z},在A、B、C、D中,哪些集合相等,哪些集合的交集是空集
3.设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求A∩B,CU(A∩B).
参考练习题:
1.(1)已知集合P={x∈R|y2=-2(x-3),y∈R},Q={x∈R|y2=x+1,y∈R},则P∩Q为 ( )
A.{(x,y)|x=,y=±} B.{x|-1<x<3}
C.{x|-1≤x≤3} D.{x|x≤3}
(2)设S、T是两个非空集合,且ST,TS,记X=S∩T,那么S∪X等于 ( )
A.S B.T C. D.X
(3)已知,M={3,a},N={x|x2-3x<0,x∈Z},M∩N={1},P=M∪N,则集合P的子集的个数为 ( )
A.3 B.7 C.8 D.16
2.填空题
(1)已知集合M、N满足,cardM=6,cardN=13,若card(M∩N)=6,则card(M∪N)=_______.若M∩N=,则card(M∪N)=_______.
(2)已知满足“如果x∈S,且8-x∈S”的自然数x构成集合S
①若S是一个单元素集,则S=_______;②若S有且只有2个元素,则S=_______.
(3)设U是一个全集,A、B为U的两个子集,试用阴影线在图甲和图乙中分别标出下列集合. ①CU(A∪B)∪(A∩B) ②(CUA)∩B
3.设全集I={不超过5的正整数},A={x|x2-5x+q=0},B={x|x2+px+12=0}且
(CUA)∪B={1,3,4,5},求实数p与q的值.
4.设A={-3,4},B={x|x2-2ax+b=0},B≠且BA,求a、b.
5.A={x|a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},分别就下面条件求A的取值范围.
①A∩B=,②A∩B=A.
6.已知全集I={x|x2-3x+2≥0},A={x|x<1或x>3},B={x|x≤1或x>2},求CUA,CUB,A∩B,A∪B,(CUA)∩(CUB),CU(A∪B).
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高一《集合》学案 1.2.2全集与补集
一、复习准备:
1.复习引入:两个集合之间的关系
(1)子集:若任意,则
当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,则记作AB或BA
(2)集合相等:若 ,,则A=B
(3)空集是任何集合的子集,A;空集是任何非空集合的真子集,若A≠,则A
(4)任何一个集合是它本身的子集
(5)含n个元素的集合的所有子集的个数是,所有真子集的个数是,非空真子集数为
二、讲授新课:
1.教学全集、补集概念及性质:
① 例1:S={全班同学}、A={全班参加足球队的同学}、B={全班没有参加足球队的同学},则S、A、B有何关系?
例2、指出下列各组的三个集合中,哪两个集合之间具有包含关系。
(1)
(2)
(3)
③补集:已知集合S,集合AS,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S中A的补集,记作,读作“A在S中的补集”即。
显然,。可用阴影部分表示。
练:S={2,3,4},A={4,3},B=,则CA== ,CB= ;
④全集:如果集合S包含我们要研究的各个集合,这时S可以看作一个全集。全集通常用字母U表示,是相对于所研究问题而言的一个相对概念。
注意:
1);
2)对于不同的全集,同一集合A的补集不相同。
3)
⑤ 讨论:在解不等式时,把什么作为全集?讨论:Q的补集如何表示?为什么?
⑥ 练习(口答):
设P={x|x<8,且x∈N},A={x|(x-2)(x-4)(x-5)=0},则CA= ;
设S={三角形},A={锐角三角形},则CA= 。
2.教学例题:
例1.请填充
(1)若S={2,3,4},A={4,3},则SA=____________.
(2)若S={三角形},B={锐角三角形},则SB=___________.
(3)若S={1,2,4,8},A=,则SA=_______.
(4)若U={1,3,a2+2a+1},A={1,3},UA={5},则a=_______
(5)已知A={0,2,4},UA={-1,1},UB={-1,0,2},求B=_______
(6)设全集U={2,3,m2+2m-3},a={|m+1|,2},UA={5},求m.
(7)设全集U={1,2,3,4}
A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求UA、m.
例2.不等式组的解集为A,U=R,试求A及,并把它们分别表示在数轴上。
例3.S={x|x<13,且x∈N},A={8的正约数},B={12的正约数},求CA、CB。
出示 → 学生试逐个求 → 再试用图示求
3.小结:
补集、全集的概念;补集、全集的符号;图示分析。
三、巩固练习:
1.已知S={a,b},AS,则A与CSA的所有组对个数为
2.已知全集U={x|-1<x<9},A={x|1<x<a},若,则a的取值范围是 .
3.已知U=﹛(x,y)︱x∈﹛1,2﹜,y∈﹛1,2﹜﹜,A=﹛(x,y)︱x-y=0﹜,则A= .
4.设全集U=﹛1,2,3,4,5﹜,A=﹛2,5﹜,A的真子集的个数是 .
5.已知A={0,2,4},UA={-1,1},UB={-1,0,2},求B= .
6.已知U={x∈N|x≦10},A={小于10的正奇数},B={小于11的质数},则CA= 、CB= 。
7.已知集合A={0,2,4,6}, CA={-1,-3,1,3},CB={-1,0,2},则B= 。
解法:文氏图法
8.定义A—B={x|x∈A,且xB},若M={1,2,3,4,5},N={2,4,8},则N—M= 。
四、回顾反思
本节主要介绍全集与补集,是在子集概念的基础上讲述补集的概念,并介绍了全集的概念
1.全集是一个相对的概念,它含有与研究的问题有关的各个集合的全部元素,通常用“U”表示全集.在研究不同问题时,全集也不一定相同.
2.补集也是一个相对的概念,若集合A是集合S的子集,则S中所有不属于A的元素组成的集合称为S中子集A的补集(余集),记作,即={x|}. 当S不同时,集合A的补集也不同.
思考:=?
五、课后练习
1.已知S={a,b},AS,则A与CSA的所有组对共有的个数为
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (D)
2.已知全集U={x|-1<x<9},A={x|1<x<a},若,则a的取值范围是( )
(A)a<9 (B)a≤9 (C)a≥9 (D)1<a≤9
3.已知U=﹛(x,y)︱x∈﹛1,2﹜,y∈﹛1,2﹜﹜,A=﹛(x,y)︱x-y=0﹜,求A
4.设全集U=﹛1,2,3,4,5﹜,A=﹛2,5﹜,求A的真子集的个数
5.已知A={0,2,4},UA={-1,1},UB={-1,0,2},求B=
6.已知全集U={1,2,3,4},A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求UA、m.
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高一《集合》教案 1.2.1子集
教学目标:理解子集、真子集的概念,了解包含、相等关系的意义,弄清子集、真子集、空集的识别与从属关系,会正确地使用有关术语和符号。
教学重点:理解子集、真子集的概念,掌握符号使用。
教学难点:元素与子集、属于与包含间的区别。
教学过程:
一、复习准备:
1.什么叫属于?什么叫不属于?
2.各种常见数集分别用什么符号表示?
3. 0.5 Z,7 Q, R,79 N
4.自然数集、整数集、有理数集、实数集有什么关系?
5.观察下列各组集合,A与B之间具有怎样的关系 如何用语言来表述这种关系
(1),;(2);
(3),
(4)本班所有姓王的同学组成的集合A与本班所有同学组成的集合B间的关系.
二、讲授新课:
1.子集、空集概念:
① 定义子集:对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是B的元素,那么集合A叫做集合B的子集。记作:AB(或BA),读作:“A包含于B”(或“B包含A”)
当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,则记作AB(或BA).
如:A={2,4},B={3,5,7},则AB.
② 思考:N、Z、Q、R的关系?A与A的关系?→结论:任何一个集合都是它本身的子集。
由定义易知,即:任何一个集合是它本身的子集.
③不含有任何元素的集合称为空集(empty set),记作:
对于,我们规定:.即空集是任何集合的子集.
④练习:已知集合A={x|x-3x+2=0},B={1,2},C={x|x<8,x∈N},用适当符号填空: A B,A C,{2} C,2 C
⑤定义集合相等:若AB,BA,则A=B。(举一例)
2.教学真子集、集合相等的概念:
①如果且,这时集合A称为集合B的真子集(proper subset).
记作:A B(或B A)读作:A真包含于B(或B真包含A).
这应理解为:若AB,且存在b∈B,但b A,称A是B的真子集.
注意:子集与真子集符号的方向
② 讨论:“空集是任何集合的真子集”对吗?
规定:空集是任何非空集合的真子集.
③ 对于集合A、B、C,如果AB,B,则A C。
证明:设x是集合A的任一元素,∵AB,∴x∈B,又∵B,∴x∈C,∴A
④ 对于集合A、B、C,如果A B,B C,则A C。
3.说明
(1)空集是任何集合的子集A
(2)空集是任何非空集合的真子集A 若A≠,则A
(3)任何一个集合是它本身的子集
(4)易混符号
①“”与“”:元素与集合之间是属于关系;
集合与集合之间是包含关系,如R,{1}{1,2,3}
②{0}与:{0}是含有一个元素0的集合,是不含任何元素的集合
如{0},不能写成={0},∈{0}
3.维恩图
这种图在数学上也称为文(Tohn Venn,1834年~1923年英国逻辑学家)氏图.它仅仅起着说明各集合之间关系的示意图的作用(就像交通示意图只说明各车站之间的位置关系那样),因此,边界用直线还是曲线,乃实线还虚线都无关紧要,只要封闭并把有关元素或子集统统包在里边就行.决不能理解成圈内的每一点都是这个集合的元素(事实上,这个集合可能与点毫无关系);至于边界上的点是否属于这个集合,也都不必考虑.
三、巩固练习:
(一)典例讲析
例1(1)写出N,Z,Q,R的包含关系,并用文氏图表示(2)判断下列写法是否正确
①A ②A ③ ④AA
解(1):NZQR
(2)①正确;②错误,因为A可能是空集;③正确;④错误;
思考1:与能否同时成立?
结论:如果AB,同时BA,那么A=B.
思考2:若AB,BC,则AC?. 分析:寻求子集、真子集主要依据是定义.
例2写出{a、b}的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集.
变式:写出集合{1,2,3}的所有子集
注:如果一个集合的元素有n个,那么这个集合的子集有个,真子集有个.
解:依定义:{a,b}的所有子集是、{a}、{b}、{a,b},其中真子集有、{a}、{b}.
猜想:(1)集合{a,b,c,d}的所有子集的个数是多少?
(2)集合的所有子集的个数是多少?
解:(1)16个;(2)个
例3.写出集合的所有子集. 讨论{a,b}与{{a},{b},{a,b}}的关系?
解:子集有:;{a,b}∈{{a},{b},{a,b}}
例4.下列合组的三个集合中,哪两个集合之间具有包含关系
(1),,;
(2),;
(3),,;
解:(1);(2);(3)
(二)知识精讲
知识点1区分
表示以空集,为元素的单元素集合,当把视为集合时, 成立;
当把视为元素时,也成立.表示元素,表示以为元素的单元素集合,不能混淆它们的含意.
知识点2区分与
表示元素与集合之间的关系,如:;
表示集合与集合之间的关系,如等.
(三)典题解悟
----------------------------------------------------基础在线----------------------------------------------------
[题型一]子集与真子集
如果集合中的任意一个元素都是集合的元素,则集合是集合的子集. 如果,且中至少有一个元素不属于,那么集合是集合的真子集.
例1. 满足的集合是什么
解析:由可知,集合必为非空集合;又由可知,此题即为求集合的所有非空子集。满足条件的集合有,共十五个非空子集。
此题可以利用有限集合的非空子集的个数的公式进行检验,,正确。
答案:15
例2. 已知,试确定A,B,C之间的关系。
解析:由题意可得:A={0,1} , B={,{0},{1},{0,1}} , C={1}
答案:A,B,C之间的关系是
[题型二] 区分
是空集,是不含任何元素的集合;{}不是空集,它是以一个为元素的单元素集合,而非不含任何元素,所以{};{}也不是空集,而是单元素集合,只有一个元素,可见{},{},这也体现了“是集合还是元素,并不是绝对的”。
例3. 判断正误
(1) (2) = (3)
(4) (5) (6)
解析: 表示以为元素的单元素集合,当把视为集合时, 成立;
当把视为元素时,也成立.表示元素,表示以为元素的单元素集合,不能混淆它们的含意.
答案: (1) ;(2);(3) ;(4) ;(5) ;(6).
[题型三] 集合的相等
例4. ,若,求。
解析:,即两集合的元素相同,有两种可能:
解得 ; 解得
∴或。
答案: 或。
例5. 含有三个实数的集合可表示为集合也可表示为集合,求.
解析:从集合相等及集合元素的特征入手.由集合元素的确定性及集合相等,得
=-----①,从而有,因为,所以代入①,得-----②,由②易知.当时,与集合的互异性不符,从而,,故.
答案:
-----------------------------------------------------拓展一步-----------------------------------------------------
1. 有关子集综合问题的解法
⑴在解子集的综合问题时,首先要注意集合自身的转化,能够用列举法表述的,尽可能用列举法,这样时的集合中的元素清晰明确,使问题简单化。其次,解决这类问题常用到分类讨论的方法。如即可分两类讨论:⑴⑵,而对于⑴又可分两类讨论:⑴⑵,从而使问题得到解决。需注意这种情况易被遗漏。注意培养慎密的思维品质
⑵解决子集问题的又一常用方法是数形结合。首先还是集合的自身转换,根据题意,用最适合的方法来描述集合,进行转换,然后利用数轴来体现子集的含义,即集合间的包含关系,再由图示找出相应的关系式,从而使问题得到解决。
例6. 已知集合,,若,求实数满足的条件。
解析:由于集合可用列举法表示为,所以可能等于,即;也可能是的真子集,即=,或=,或=,从而求出实数满足的条件。
∵,且,可得
⑴当时,,由此可知,是方程的两根,
由韦达定理无解;
⑵当时
①,即=,=, ,解得,
此时,符合题意,即符合题意;
②,,解得,
综合⑴⑵知:满足的条件是。
答案:
例7. 已知集合,,且,求实数的取值范围。
解析:此题要分和两种情况讨论。
⑴, 即,依题意,有,在数轴上作出包含关系图形,如图:
有解得;
⑵,即,解得;
综合以上两种情况,可知实数的取值范围是。
答案:
-----------------------------------------------错解点击-----------------------------------------------
例8. ⑴已知集合用列举法写出;
⑵已知集合用列举法写出。
错解: ⑴=; ⑵=
正解: ⑴=; ⑵=
分析:认识一个集合并非十分容易, 集合本身也可以做另外集合的元素.
⑴由已知条件注意到中的元素的属性是,即是的子集, 可以是, ∴=
⑵由已知条件注意到中的元素的属性是,即是的元素, 可以是,
∴=
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1.3交集 并集(2)
同步测试
1、 基础训练
1、集合{x-2,x2-4,0}中的x不能取的值是( )
A、2 B、3 C、4 D、5
2、设集合A={1,0,3}的真子集个数是( )
A、6 B、7 C、8 D、9
3、设集合M={(1,2),(2,-2)}中元素的个数为( )
A、1 B、2 C、3 D、4
4、设A={0,1,2,4,5,7},B={1,4,6,8,9},C={4,7,9},则(A∩B)(A∩C)=( )
A、{1,4} B、{1,7} C、{4,7} D、{1,4,7}
5、下列说法正确的是( )
A、0Φ B、0Φ={Φ} C、0{0} D、Φ{0}
6、已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A、B都是全集U的子集,且B∩CUA={1,9},A∩B={2},CUA∩CUB={4,6,8},那么A、B分别为( )
A、{1,3,8}、{2,5,7} B、{2,3,5,7}、{1,3,8}
C、{2,3,5,7}、{1,2,9} D、{2,5,7}、{1,2,9}
7、已知集合A={x|-3x+2>0},集合B={x|-5A、{x|x<} B、{x|-58、全集U={2,3,5},A={|a-5|,2},CUA={5},则a的值为( )
A、2 B、8 C、3或5 D、2或8
9、满足条件{2,5}S={2,3,5}的所有集合S的个数是( )
A、1 B、2 C、3 D、4
10、已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么M∩N=( )
A、x=3,y=-1 B、(3,-1) C、{(3,-1)} D、{3,-1}
二、能力提高
11、若-3{m-1,3m,m2+1},则m=
12、设方程x2-px-q=0的解集为A,方程x2+qx-p=0的解集为B,若A∩B={1},则P= ,q=
13、如果S={xN|x<6},A={1,2,4},B={2,3,5},那么CsACsB=
三、解答题
14、已知A={x|6x-8>0},B={x|x2-3x+2=0},求A∩B,CRA
15、设集合A={x2-5x+6=0},B={x|ax-1=0},若BA,求实数a的值。
16、是否存在实数a使得集合A={y|ay2-3y+2=0,aR}中的元素至多只有一个?若存在,求出实数a的值的集合;若不存在,说明理由。
四、探究与发现
17、奇数集合A={a|a=2n+1,nZ}可以是由整数除以2所得余数为1的所有整数的集合,偶数集合B={a|a=2n,nZ}可以是由整数除以2所得余数为0的所有整数的集合。
(1)判断集合M={x|x=2n+1,nZ}与N={x|x=4k1,kZ}的关系。
(2)试分别写出整数除以3所得余数为i(i=1,2,3)的所有的整数的集合。
1.3交集 并集(2)
参考答案
1、A 2、B3、B4、D5、D6、C7、A8、D9、D10、C
11、-1或-212、p=1,q=013、{0,1,3,4,5}
14、A∩B={2},CRA={x|x}
15、a=0或或
16、a
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1.2.1子集、真子集(1)
同步测试
一、填空题:
1、集合的真子集的个数为
2、下列各式中:;;;;,其中不正确的命题的个数是
3、给出下列式子:
(1);(2); (3) ;(4);
(5);(6); (7);(8)其中正确的序号是
4、满足条件的集合M的个数是
5、设,,若,则的取值范围是
6、已知非空集合A满足①;②若,则,符合上述要求的集合A的个数是
7、若,,
,则之间的关系是 (用或 连接)
8、若集合AB, AC, B={0,1,2,3,4,7,8}, C={0,3,4,7,8}, 则满足题意的集合A的个数为
9、集合P={x,1}, Q={y,1,2}, 其中x, y ∈{1,2,3,4,5,6,7,8,9}, 且P是Q的真子集, 把满足上述条件的一对有序整数(x, y)作为一个点, 这样的点的个数是 个
二、简答题:
10、已知,
(1)若,求的取值范围;(2)若,求的取值范围;
11、,,,求m的取值范围?
12、若集合,,求满足BA时,求的取值集合。
参考答案
1、3;2、2;3、(2)(3)(4)(8);4、7;5、;6、3;
7、;8、32;9、14;
10、 ,;11、;12、
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高一《集合》学案 1.3.1交集与并集(1)
一、复习准备:
1.已知AS,则{x|x∈S且xA}= 。
2.用适当符号填空:0 {0} 0 Φ Φ {x|x+1=0,X∈R}
{0} {x|x<3且x>5} {x|x>6} {x|x<-2或x>5} {x|x>-3} {x>2}
问题1.已知6的正约数的集合为A={1,2,3,6},10的正约数为B={1,2,5,10},那么6与10的正公约数的集合为C= .
问题2.一个小水果摊,第一次进货的水果有:香蕉、草莓、猕猴桃、芒果、苹果.卖完后店主第二次进货的水果有:猕猴桃、葡萄、水蜜桃、香蕉,也各进十箱.大家想一想:哪些水果的销路比较好?结果当然是:猕猴桃,香蕉.店主一共卖过多少种水果?
问题3:请你用Venn图表示上述集合。
我们就把集合C叫做集合A与B的交集和并集,这种集合间的运算称为交运算和并运算。这是今天我们要学习的两个重要概念
二、讲授新课:
1.教学交集、并集概念及性质:
① 用文氏图表示集合A、B后,指出它们的公共部分(交)、合并部分(并)
② 讨论:如何用文字语言、符号语言分别表示两个集合的交、并?
③ 定义交集:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫作A、B的交集,记作A∩B,读“A交B”,即:A∩B={x|x∈A且x∈B}。
如:{1,2,3,6}{1,2,5,10}={1,2}.
又如:A={a,b,c,d,e},B={c,d,e,f}.则AB={c,d,e}.
④ 讨论:A∩B与A、B、B∩A的关系? → A∩A= A∩Φ=
⑤ 图示五种交集的情况:…
⑥ 练习(口答):A={x|x>2},B={x|x<8},则A∩B= ;
A={等腰三角形},B={直角三角形},则A∩B= 。
⑦定义并集:由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A与B的并集。记作:A∪B,读作:A并B。用描述法表示是:…
如:{1,2,3,6}{1,2,5,10}={1,2,3,5,6,10}.
⑧分析:与交集比较,注意“所有”与“或”条件;“x∈A或x∈B”的三种情况。
⑨讨论:A∪B与集合A、B的关系?→ A∪A= A∪Ф= A∪B与B∪A
⑩练习(口答): A={3,5,6,8},B={4,5,7,8},则A∪B= ;
设A={锐角三角形},B={钝角三角形},则A∪B= ;
A={x|x>3},B={x|x<6},则A∪B= ,A∩B= 。
说明:1.求两个集合的交集、并集时,往往先将集合化简,两个数集的交集、并集,可通过数轴直观显示;利用韦恩图表示两个集合的交集,有助于解题
2.教学例题:
例1.设A={},B={},求AB,并在数轴上表示运算的过程
例2.设A={x|x是等腰三角形},B={x|x是直角三角形},求AB.
例3.设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求AB.
例4.设A={x|-1例5:设A={x|-14或x<-5},求A∩B、A∪B、(CA)∪(CB)。
3.区间的概念:设是两个实数,且
定义 名称 符号 数轴表示
闭区间
开区间
半开半闭区间
半开半闭区间
半开半闭区间
开区间
半开半闭区间
开区间
4.小结:交集与并集的概念、符号、图示、性质;熟练求交集、并集(数轴、图示)。
三、巩固练习:
1.若{-2,2x,1}{0,x,1}={1,4},则x的值 。
2.已知集合∪={1 , 2 , 3 , 4 , 5} , M={2 , 3 , 4} , N={1 , 3 , 5}, 则 (M∪N)是 ( )
A. {1 , 2 , 4 , 5} B. {1 , 2 , 3 , 4 , 5} C. {3} D.
3.满足{1 , 2}∪A={1 , 2 , 3 , 4}的所有集合A有 ( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4.设A={小于7的正偶数} , B={-2 , 0 , 2 , 4} , 求A∩B和A∪B .
5.已知x∈R,集合A={-3,x,x+1},B={x-3,2x-1,x+1},如果A∩B={-3},求A∪B。
6.已知集合A={x|a-17.设A={x|x=2k+1 , k∈Z}, B={x|x=2k-1 , k∈Z}, C={x|x=2k, k∈Z}, 求A∩B , B∪C, A∪C,. A∪B.
8. A={3 , 6 , 9 , 12 , 15 , 18 , 21 , 24} , B={6 , 12 , 18 , 24}.
① BA成立吗 AB成立吗 ②求A∩B和A∪B .
9.已知集合A={x|x2+px-2=0}集合B={x|x2-x+q=0} , 若A∪B={-2 , 0 , 1}, 求实数p、q的值.
10.高一年级一班45人,其中语文得优者20人,数学得优者15人,均不得优者20人,则两门功课均得优者多少人?
11.思考题:已知集合A={x|x2-3x+2=0} , B={x| }, 若A∩B= B, 求实数的取值范围.
u
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高一《集合》教案 1.2.2全集与补集
教学要求:了解全集、补集的意义,正确理解补集的概念,正确理解符号“CB”的涵义,并正确应用它们解决具体问题。
教学重点:补集的概念。
教学难点:补集的有关运算。
教学过程:
一、复习准备:
1.复习引入:两个集合之间的关系
(1)子集:若任意,则
有两种可能情形:①A是B的一部分(真子集);②A与B是同一集合(相等)
当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,则记作AB或BA
(2)集合相等:若 ,,则A=B
(3)空集是任何集合的子集,A;空集是任何非空集合的真子集,若A≠,则A
(4)任何一个集合是它本身的子集
(5)含n个元素的集合的所有子集的个数是,所有真子集的个数是,非空真子集数为
2.相对某个集合,其子集中的元素是中的一部分,那么剩余的元素也应构成一个集合,这两个集合对于构成了相对的关系,这就验证了“事物都是对立和统一的关系”。集合中的部分元素与集合之间关系就是部分与整体的关系.这就是本节课研究的话题全集和补集。
二、讲授新课:
1.教学全集、补集概念及性质:
① 例1:S={全班同学}、A={全班参加足球队的同学}、B={全班没有参加足球队的同学},则S、A、B有何关系?
例2、指出下列各组的三个集合中,哪两个集合之间具有包含关系。
(1)
(2)
(3)
答案:在(1)(2)(3)中都有AS,BS
A,B中的所有元素共同构成了集合S,即S中除去A中元素,即为B元素;反之亦然。设AS
②结论:集合B是集合S中除去集合A之后余下来的集合。 → 画图分析
③补集:已知集合S,集合AS,由S中不属于A的所有元素组成的集合称为S中A的补集,记作,读作“A在S中的补集”即。
显然,。可用阴影部分表示。
练:S={2,3,4},A={4,3},B=,则CA== ,CB= ;→ 图形分析
④全集:如果集合S包含我们要研究的各个集合,这时S可以看作一个全集。全集通常用字母U表示,是相对于所研究问题而言的一个相对概念。
注意:
1);
2)对于不同的全集,同一集合A的补集不相同。
如:,则。
3)
⑤ 讨论:在解不等式时,把什么作为全集?讨论:Q的补集如何表示?为什么?
⑥ 练习(口答):
设P={x|x<8,且x∈N},A={x|(x-2)(x-4)(x-5)=0},则CA= ;
设S={三角形},A={锐角三角形},则CA= 。
2.教学例题:
例1.请填充
(1)若S={2,3,4},A={4,3},则SA=____________.
(2)若S={三角形},B={锐角三角形},则SB=___________.
(3)若S={1,2,4,8},A=,则SA=_______.
(4)若U={1,3,a2+2a+1},A={1,3},UA={5},则a=_______
(5)已知A={0,2,4},UA={-1,1},UB={-1,0,2},求B=_______
(6)设全集U={2,3,m2+2m-3},a={|m+1|,2},UA={5},求m.
(7)设全集U={1,2,3,4}
A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求UA、m.
师生共同完成上述题目,解题的依据是定义
例(1)解:SA={2}
评述:主要是比较A及S的区别.
例(2)解:SB={直角三角形或钝角三角形}
评述:注意三角形分类.
例(3)解:SA=3
评述:空集的定义运用.
例(4)解:a2+2a+1=5,a=-1±
评述:利用集合元素的特征.
例(5)解:利用文恩图由A及UA先求U={-1,0,1,2,4},再求B={1,4}.
例(6)解:由题m2+2m-3=5且|m+1|=3解之 m=-4或m=2
例(7)解:将x=1、2、3、4代入x2-5x+m=0中,m=4或m=6
当m=4时,x2-5x+4=0,即A={1,4}
又当m=6时,x2-5x+6=0,即A={2,3}
故满足题条件:UA={1,4},m=4;UB={2,3},m=6.
评述:此题解决过程中渗透分类讨论思想.
例2.不等式组的解集为A,U=R,试求A及,并把它们分别表示在数轴上。
解:
从而,在数轴上分别表示如下:
例3.S={x|x<13,且x∈N},A={8的正约数},B={12的正约数},求CA、CB。
出示 → 学生试逐个求 → 再试用图示求
3.小结:
补集、全集的概念;补集、全集的符号;图示分析。
三、巩固练习:
1.已知S={a,b},AS,则A与CSA的所有组对个数为4对。
2.已知全集U={x|-1<x<9},A={x|1<x<a},若,则a的取值范围是 1<a<9 .
3.已知U=﹛(x,y)︱x∈﹛1,2﹜,y∈﹛1,2﹜﹜,A=﹛(x,y)︱x-y=0﹜,则A=
4.设全集U=﹛1,2,3,4,5﹜,A=﹛2,5﹜,A的真子集的个数是 7 .
5.已知A={0,2,4},UA={-1,1},UB={-1,0,2},求B=.
6.已知U={x∈N|x≦10},A={小于10的正奇数},B={小于11的质数},则CA=、CB=。
7.已知集合A={0,2,4,6}, CA={-1,-3,1,3},CB={-1,0,2},则B=。
8.定义A—B={x|x∈A,且xB},若M={1,2,3,4,5},N={2,4,8},则N—M=。
四、回顾反思
本节主要介绍全集与补集,是在子集概念的基础上讲述补集的概念,并介绍了全集的概念
1.全集是一个相对的概念,它含有与研究的问题有关的各个集合的全部元素,通常用“U”表示全集.在研究不同问题时,全集也不一定相同.
2.补集也是一个相对的概念,若集合A是集合S的子集,则S中所有不属于A的元素组成的集合称为S中子集A的补集(余集),记作,即={x|}. 当S不同时,集合A的补集也不同.
思考:=?
五、课后练习
1.已知S={a,b},AS,则A与CSA的所有组对共有的个数为(D)
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (D)
2.已知全集U={x|-1<x<9},A={x|1<x<a},若,则a的取值范围是(D)
(A)a<9 (B)a≤9 (C)a≥9 (D)1<a≤9
3.已知U=﹛(x,y)︱x∈﹛1,2﹜,y∈﹛1,2﹜﹜,A=﹛(x,y)︱x-y=0﹜,求A
解:
4.设全集U=﹛1,2,3,4,5﹜,A=﹛2,5﹜,求A的真子集的个数
解:,共有7个真子集
5.已知A={0,2,4},UA={-1,1},UB={-1,0,2},求B=
6.已知全集U={1,2,3,4},A={x|x2-5x+m=0,x∈U},求UA、m.
参考答案
1.D
2.D
3.A=﹛(1,2),(2,1)﹜
4.7
5.利用文恩图,B={1,4}
6.将x=1、2、3、4代入x2-5x+m=0中,m=4、6.
当m=4时,A={1,4};
m=6时,A={2,3}.
故满足题条件:m=4,UA={2,3};m=6,UA={1,4},.
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高一数学《集合》整章复习
一、选择题
1.下列六个关系式:① ② ③
④ ⑤ ⑥ 其中正确的个数为( )
(A) 6个 (B) 5个 (C) 4个 (D) 少于4个
2.下列各对象可以组成集合的是( )
(A)与1非常接近的全体实数
(B)某校2002-2003学年度笫一学期全体高一学生
(C)高一年级视力比较好的同学 (D)与无理数相差很小的全体实数。
3.已知集合满足,则一定有( )
(A) (B) (C) (D)
4.集合A含有10个元素,集合B含有8个元素,集合A∩B含有3个元素,则集合A∪B的元素个数为( )
(A)10个 (B)8个 (C)18个 (D) 15个
5.设全集U=R,M={x|x≥1}, N ={x|0≤x<5},则(CM)∪(CN)为( )
(A){x|x≥0}(B){x|x<1 或x≥5}(C){x|x≤1或x≥5}(D){x| x<0或x≥5 }
6.设集合,,且,则满足条件的实数 的个数是( )
(A)1个 (B)2个 (C)3个 (D)4个.
7.已知集合M{4,7,8},且M中至多有一个偶数,则这样的集合共有( )
(A)3个 (B)4个 (C)5个 (D)6个
8.全集U=N 集合A={x|x=2n,nN},B={x|x=4n,nN}则( )
(A)U=A∪B (B)(CUA)B (C)U= A∪CUB (D)CUACUB
9.已知集合,则等于
(A){0,1,2,6} (B){3,7,8,} (C){1,3,7,8} (D){1,3,6,7,8}
10.满足条件的所有集合A的个数是( )
(A)1个 (B)2个 (C)3个 (D)4个
11.如右图,那么阴影部分所表示的集合是( )
(A) (B)
(C) (D)
12.定义A-B={x|xA且xB}, 若A={1,2,3,4,5},B={2,3,6},
则A-(A-B)等于( )
(A)B (B) (C) (D)
二.填空题
13.集合P= ,Q= ,则P∩Q = 。
14.设集合,若,则的取值范围是 。
15.若,,用列举法表示B
16 已知U=
则集合A= 。
三.解答题
17.已知集合A=
1)若A是空集,求的取值范围;2)若A中只有一个元素,求的值,并把这个元素写出来;3)若A中至多只有一个元素,求的取值范围。
18.已知全集U=R,集合A=
,试用列举法表示集合A。
参考答案
1. C;2.B;3.B;4.D;5.B;6.C;7.D;8.C ;9.C;10.D;11.C;12.B;
13. ; 14. ; 15. ; 16
17.1)a> ; 2)a=0或a=;3)a=0或a≥。18.
B
A
C
U
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高一《集合》学案 1.1.1集合的含义及其表示(1)
教学目标:使学生明确本章学习的重要性,初步理解集合、元素等概念,掌握集合的表示方法、常用数集及其记法、集合元素的三个特征。
教学重点与难点:理解集合概念,掌握集合元素的三个特征。
教学过程:
考察几组对象:① 2,4,6,8,10;② 到定点的距离等于定长的所有点;③所有的锐角三角形;④x, 3x+2, 5y-x, x+y;⑤高一(4)班全体男生。
1.集合的含义(描述性概念);
一定范围内某些确定的,不同的对象的全体构成一个集合(set).集合中的每一个对象称为该集合的元素(element),简称元
讨论集合中的元素的特征:
分析“好心的人”与“1,2,1”是否构成集合?
分析下列对象,能否构成集合,并指出元素:不等式x-3>0的解;3的倍数;方程x2-2x+1=0的解; a,b,e,x,y,z;最小的整数;周长为10cm的三角形;中国古代四大发明;全班每个学生的年龄;地球上的四大洋
2.集合的表示及元素与集合的关系
① 集合通常用大写的拉丁字母表示,集合的元素用小写的拉丁字母表示。
② 如果a是集合A的元素,就说a属于集合A,记作:a∈A;
如果a不是集合A的元素,就说a不属于集合A,记作:aA (或aA)。
③ 练习:设B={1,2,3,4,5},则5 B,0.5 B,3 B,-1 B。
3.常用数集的记法(,,,,以及符号∈,)
① 分别写出全体自然数、全体整数、全体有理数、全体实数的集合。
全体非负整数的集合通常简称非负整数集(或自然数集),记作N,非负整数集内排除0的集,也称正整数集,表示成N或N;
全体整数的集合通常简称整数集,记作Z;
全体有理数的集合通常简称有理数集,记作Q;
全体实数的集合通常简称实数集,记作R..
② 这些数集是最重要的,也是最常见的,我们用符号表示:N、Z、Q、R。
③ 为正的数集,我们还可在右上角加上“*”号或右下角加上“+”号,如:Q表示 集,R表示 集。
④ 练习: A. Z表示 集,N表示 集,Q表示 集。
填∈或:0 N,0 R,3.7 N,3.7 Z,- Q,- R
4. 集合中元素的性质
(1) 确定性:对于一个给定的集合,任何一个对象,或者是这个集合中的元素,或者不是它的元素.
(2) 互异性:集合中的任何两个都是能区分的(即互不相同的),相同的对象归入任何一个集合时,只能算作这个集合中的一个元素.
⑶ 无序性:在一个集合中通常不考虑它的元素之间顺序,也就是说{a,b,c}={b,c,a}.
5.小结
①概念:集合与元素;属于与不属于;②集合中元素三特征;③常见数集。
6.介绍集合的表示方法(列举法、描述法)
(1)列举法:将集合的元素一一列举出来并置于大括号内的方法.
(2)描述法:用确定的条件表示某些对象是否属于这个集合的方法.
四、巩固练习
1.例题
例1:求方程的解集;
例2:求方程所有实数解构成的集合.
例3.思考:x∈R,则{3,x,x-2x}中元素x所应满足的条件?(变:-2是该集合元素)
例4.思考:A={1,2},B={{1},{2},{1,2}},则A与B有何关系?
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高一《集合》教案 1.3.1交集与并集(1)
教学要求:理解交集与并集的概念,掌握交集与并集的区别与联系,会求两个已知集合的交集和并集,并能正确应用它们解决一些简单问题。
教学重点:交集与并集的概念,数形结合的思想。
教学难点:理解交集与并集的概念、符号之间的区别与联系。
教学过程:
一、复习准备:
1.已知AS,则{x|x∈S且xA}= 。
2.用适当符号填空:0 {0} 0 Φ Φ {x|x+1=0,X∈R}
{0} {x|x<3且x>5} {x|x>6} {x|x<-2或x>5} {x|x>-3} {x>2}
问题1.已知6的正约数的集合为A={1,2,3,6},10的正约数为B={1,2,5,10},那么6与10的正公约数的集合为C= .(答:C={1,2})
问题2.一个小水果摊,第一次进货的水果有:香蕉、草莓、猕猴桃、芒果、苹果.卖完后店主第二次进货的水果有:猕猴桃、葡萄、水蜜桃、香蕉,也各进十箱.大家想一想:哪些水果的销路比较好?结果当然是:猕猴桃,香蕉.店主一共卖过多少种水果?(7种).
这两个问题中都涉及到三个集合A、B、C。由三个集合的元素关系易知,新生的第三个集合是由集合A与集合B的元素所组成的,即集合C的元素是集合A、B的公共元素,或者将两个集合中的元素合并,重复的元素只记一次。
问题3:请你用Venn图表示上述集合。
我们就把集合C叫做集合A与B的交集和并集,这种集合间的运算称为交运算和并运算。这是今天我们要学习的两个重要概念
二、讲授新课:
1.教学交集、并集概念及性质:
① 用文氏图表示集合A、B后,指出它们的公共部分(交)、合并部分(并)
② 讨论:如何用文字语言、符号语言分别表示两个集合的交、并?
③ 定义交集:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫作A、B的交集,记作A∩B,读“A交B”,即:A∩B={x|x∈A且x∈B}。
如:{1,2,3,6}{1,2,5,10}={1,2}.
又如:A={a,b,c,d,e},B={c,d,e,f}.则AB={c,d,e}.
④ 讨论:A∩B与A、B、B∩A的关系? → A∩A= A∩Φ=
⑤ 图示五种交集的情况:…
⑥ 练习(口答):A={x|x>2},B={x|x<8},则A∩B= ;
A={等腰三角形},B={直角三角形},则A∩B= 。
⑦定义并集:由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A与B的并集。记作:A∪B,读作:A并B。用描述法表示是:…
如:{1,2,3,6}{1,2,5,10}={1,2,3,5,6,10}.
⑧分析:与交集比较,注意“所有”与“或”条件;“x∈A或x∈B”的三种情况。
⑨讨论:A∪B与集合A、B的关系?→ A∪A= A∪Ф= A∪B与B∪A
⑩练习(口答): A={3,5,6,8},B={4,5,7,8},则A∪B= ;
设A={锐角三角形},B={钝角三角形},则A∪B= ;
A={x|x>3},B={x|x<6},则A∪B= ,A∩B= 。
说明:1.求两个集合的交集、并集时,往往先将集合化简,两个数集的交集、并集,可通过数轴直观显示;利用韦恩图表示两个集合的交集,有助于解题
2.教学例题:
例1. 设A={},B={},求AB,并在数轴上表示运算的过程
例2..设A={x|x是等腰三角形},B={x|x是直角三角形},求AB.
例1. 解:AB={}{}
={}(数轴略)
例2. 解:AB={x|x是等腰三角形}{x|x是直角三角形}
={x|x是等腰直角三角形}.
例3..设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求AB.
例4..设A={x|-1例3解:AB={3,4,5,6,7,8}.
例4解:AB={x|-1例5:设A={x|-14或x<-5},求A∩B、A∪B、(CA)∪(CB)。
格式 → 结果分析 → 数轴分析 → 比较:解方程组 → 变:A={x|-5≤x≤8}
3.区间的概念:设是两个实数,且
定义 名称 符号 数轴表示
闭区间
开区间
半开半闭区间
半开半闭区间
半开半闭区间
开区间
半开半闭区间
开区间
4.小结:交集与并集的概念、符号、图示、性质;熟练求交集、并集(数轴、图示)。
三、巩固练习:
1.若{-2,2x,1}{0,x,1}={1,4},则x的值 2 。
2.已知集合∪={1 , 2 , 3 , 4 , 5} , M={2 , 3 , 4} , N={1 , 3 , 5}, 则 (M∪N)是 ( D )
A. {1 , 2 , 4 , 5} B. {1 , 2 , 3 , 4 , 5} C. {3} D.
3.满足{1 , 2}∪A={1 , 2 , 3 , 4}的所有集合A有 ( D )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4.设A={小于7的正偶数} , B={-2 , 0 , 2 , 4} , 求A∩B和A∪B .
解:A∩B=;A∪B=
5.已知x∈R,集合A={-3,x,x+1},B={x-3,2x-1,x+1},如果A∩B={-3},求A∪B。
(解法:先由A∩B={-3}确定x)
解:A∪B=
6.已知集合A={x|a-1解:或
7.设A={x|x=2k+1 , k∈Z}, B={x|x=2k-1 , k∈Z}, C={x|x=2k, k∈Z}, 求A∩B , B∪C, A∪C,. A∪B.
解:A∩B={x|x=2k+1 , k∈Z};B∪C={x|x∈Z};A∪C={x|x∈Z};A∪B={x|x=2k+1 , k∈Z}
8. A={3 , 6 , 9 , 12 , 15 , 18 , 21 , 24} , B={6 , 12 , 18 , 24}.
① BA成立吗 AB成立吗
②求A∩B和A∪B .
解:(1)BA成立,AB不成立;
(2)A∩B=;A∪B=
9.已知集合A={x|x2+px-2=0}集合B={x|x2-x+q=0} , 若A∪B={-2 , 0 , 1}, 求实数p、q的值.
解:q=0,p=1
10.高一年级一班45人,其中语文得优者20人,数学得优者15人,均不得优者20人,则两门功课均得优者多少人?
解:两门功课均得优者为10人
11.思考题:已知集合A={x|x2-3x+2=0} , B={x| }, 若A∩B= B, 求实数的取值范围.
u
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高一《集合》教案 1.3.1交集与并集(2)
教学要求:掌握集合交集与并集的有关性质,运行性质解决一些简单的问题,掌握集合的有关术语和符号。
教学重点:利用交集、并集的进行运算。
教学难点:集合中元素的准确寻找。
教学过程:
一、复习准备:
1.提问:什么叫交集、并集?符号语言如何表示?
AB={x|xA,且xB}
AB ={x|xA,或xB}
2.对于任意的两个集合A、B,AB、AB、A、B之间的关系如何?
(1)若AB,则AB=A,AB=B
(2)若AB则AB=A,AB=A
(3)若A=B, 则AA=A,AA=A
(4)若A,B相交,有公共元素,但不包含,则AB A,AB B,ABA, ABB
3.设A={x|-14. 写出方程x-4=0的解集、方程x-5x+6=0的解集、方程(x-4)( x-5x+6)=0的解集、两个方程组成方程组的解集。
二、讲授新课:
1.教学交集、并集的有关性质:
① 讨论:A与B交集、并集、S中子集A的补集的符号、定义及性质。
(列表比较,并用图示分析)
例1 对于给定集合S、A,A、、S之间的交、并运算结果如何?
A∩B=B∩A, A∩BA, A∩BB, A∩=;
A∪B=B∪A, A∪BA, A∪BB, A∪=A;
A∩CA=, A∪CA=S, C( CA)=A
例2 设U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={4,7,8},求CuA, CuB, (CuA) (CuB), (CuA) (CuB), Cu(AB) , Cu(AB).
解:CuA={1,2,6,7,8},CuB={1,2,3,5,6},
(CuA) (CuB)= Cu(AB)={1,2,6},(CuA) (CuB)= Cu(AB)={1,2,3,5,6,7, 8}
②出示例3:设A={(x,y)|4x+y=6},B={(x,y)|3x+2y=7},求A∩B。
格式 → 几何意义 → 注意结果 → 变题:B:4x+y=3 或 B:8x+2y=12
③练习:若A={(x,y)|y=},B={(x,y)|y=x+1},则AB= ;
设A={x|-2设A={x|-4④出示例4:A为偶数集,B为奇数集,求A∩B、A∩Z、B∩Z、A∪B、A∪Z、B∪Z。
学生口答 → 偶数集、奇数集如何表示?
⑤出示例3:设U={x|x<10,x∈N},A={x|(x-3)(x-4)(x-5)=0},B={4,7,8},求CA、CB、(CA)∩(CB)、(CA)∪(CB)、C(A∪B)、C(A∩B)。
学生试练→ 订正 → 讨论练习所得性质 →图示分析结论
例5.已知集合A={y|y=x2-4x+5},B={x|y=}求A∩B,A∪B.
解:A∩B= {x|1≤x≤5}, A∪B=R.
例6.已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2解:把全集U和集合A、B在数轴上表示如下:
由图可知
A∩B={x|-23.小结:交集并集的性质、运算(确定元素)
练习填空:
(1)AA= A ,A= ,AB= B A ,AB A ,AB B .
(2)AA= A ,A= A ,AB=B A ,AB A ,AB B .
(3)A(CuA)= U ,A(CuA)= .
(CuA)(CuB)= Cu((AB)),(CuA)(CuB)= Cu(AB)
例7.设U={a,b,c,d,e,f,g,h},已知:①;②;
③,求集合A、B.
解:A={b,d,h},B={c,d,g}
例8.学校举办了排球赛,某班45名同学中有12名同学参赛.后来又举办了田径赛,这个班有20名同学参赛.已知两项都参赛的有6名同学.两项比赛中,这个班至少参加其中一项比赛的有多少人?共有多少名同学没有参加过比赛?
解:设A={x|x为参加排球赛的同学},集合中元素的个数为12;
B={x|x为参加田径赛的同学},集合中元素的个数为20;则A∩B={x|x为两项比赛都参加的同学},集合中元素的个数为6;
A∪B={x|x为至少参加一项比赛的同学},集合中元素的个数为12+20―6=26.
两次比赛均没有参加的共有45―26=19人.
三、巩固练习:
1.已知集合A∪B={x|x<8,x∈N},A={1,3,5,6},A∩B={1,5,6},则B的子集的集合一共有多少个元素?
解法:先用文氏图求B,再求集合B的子集个数 (2)。
2.已知A={1,2,a},B={1,a},A∪B={1,2,a},求所有可能的a值。
3.设A={x|x-ax+6=0},B={x|x-x+c=0},A∩B={2},求A∪B。
四、当堂测试
1.已知集合M、P、S,满足M∪P=M∪S,则( )
A.P=S B. M∩(P∪S)=M∩(P∩S)
C.M∩P=M∩S D.(S∪M)∩P=(P∪M)∩S
2.已知M={x2,2x-1,-x-1},N={x2+1,-3,x+1},且M∩N={0,-3},则x的值为( )
A.-1 B.1 C.-2 D.2
3.已知集合M={x|-1≤x<2},N={x|x—a≤0},若M∩N≠,则a的取值范围是( )
A.(-∞,2) B.(-1,+∞) C. D.[-1,1]
4.已知集合A={x|y=x2-2x-2,x∈R},B={y|y=x2-2x+2,x∈R},则A∩B=____.
5.50名学生参加体能和智能测验,已知体能优秀的有40人,智能优秀的有31人,两项都不优秀的有4人.问这种测验都优秀的有几人
6.设A=
(1)若,求 的值;
(2)若,求 的值.
测试答案
1.D 2.A 3.C 4.{y|-3≤y≤3} 5.25人
6. 解:⑴(1)由,又,故:
①当时,,解得;
②当时,即时,,解得,
此时,满足;③当时,,解得。
综上所述,实数的取值范围是或者。
⑵由,又,故只有,
即,解得。
注:①;
②注意B=,也是的一种情况,不能遗漏,要注意结果的检验。
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