2016-2017学年高一数学人教B版必修1学案(课堂探究 ):1.2.2集合的运算

文档属性

名称 2016-2017学年高一数学人教B版必修1学案(课堂探究 ):1.2.2集合的运算
格式 zip
文件大小 4.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标B版
科目 数学
更新时间 2017-05-17 14:37:06

文档简介

课堂探究
探究一集合的补集运算
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,然后结合补集的定义来求解.另外针对此类问题,在解答过程中也常常借助于Venn图来求解.这样处理起来,相对来说比较直观、形象且解答时不易出错.2.如果所给集合是无限集,则常借助于数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后再根据补集的定义求解,这样处理比较形象直观,解答过程中注意端点值能否取得.
【典型例题1】
已知全集U=R,集合A={x|-3求:(1) UA, UB;
(2) U(A∩B).
思路分析:(1)根据补集的定义,借助于数轴写出;(2)先求A∩B,再根据补集的定义写出.解:(1)∵A={x|-3在数轴上分别表示出集合A,B,如图所示.
∴ UA={x|x≤-3或x≥3}, UB={m|m≥1}.
(2)∵A∩B={x|-3∴ U(A∩B)={x|x≥1或x≤-3}.
探究二补集运算中的含参数问题
1.由集合补集求有关参数问题的思路流程:
2.含参数问题一般要用到分类讨论思想、等价转化思想及数形结合思想来解决.
【典型例题2】
(1)设全集U={2,3,a2+2a-3},A={|a+1|,2}, UA={5},则a等于________;(2)已知集合A={x|x解析:(1)由 UA={5},知a2+2a-3=5,解得a=-4或a=2.
当a=-4时,U={2,3,5},A={3,2},满足 UA={5};
当a=2时,U={2,3,5},A={3,2},满足 UA={5}.所以a的值为-4或2.
(2) RB={x|x≤1或x≥2},由于A∪ RB=R,如图所示,
所以a≥2.
答案:(1)-4或2 (2)a≥2
探究三
补集思想的应用
对于一些比较复杂、比较抽象、条件和结论之间关系不明确、难以从正面入手的问题,在解题时,应及时调整思路,从问题的反面入手,探求已知和未知的关系,这样能化难为易,化隐为显,从而解决问题.我们把这种解决问题的方法称为“正难则反”的解题策略,也是“补集思想”的应用.【典型例题3】
已知集合A={x|x<-6或x>3},B={x|k-1≤x-1≤k},若A∩B≠ ,求k的取值范围.
思路分析:A∩B≠ 时对应的k的取值范围不好直接求解,可考虑问题的反面:先求A∩B= 时对应的k的取值范围,然后再取其“补集”,即可得A∩B≠ 时k的取值范围.
解:由已知可得B={x|k≤x≤k+1},
若A∩B= ,则解得-6≤k≤2.
令P={k|-6≤k≤2},则 RP={k|k<-6或k>2}.
所以当A∩B≠ 时,k的取值范围是k<-6或k>2.
探究四易错辨析易错点 因变形不等价而致误
【典型例题4】
已知全集U=R,集合A=,B={x|x>a},且 UA B,求实数a的取值范围.
错解:因为A=,
所以 UA=={x|x>1}.
由图可知,当a<1时, UAB;
当a=1时, UA=B.
所以实数a的取值范围是a≤1.
错因分析:错解中误认为A的补集为使≥0成立的x构成的集合,其实A的补集中的元素除了使≥0成立的x外,还有x=1这个值.
正解:因为A=={x|x<1},
所以 UA={x|x≥1}.
由图可知,
当a<1时, UAB;
当a≥1时,B UA.
所以实数a的取值范围是a<1.
反思
求集合的补集,首先应明确该集合,最好不要急于对集合中的方程、不等式等进行对立面的转化,这样易造成转化不等价,再就是要充分利用维恩图或数轴表示集合.课堂探究
探究一两个集合的交集运算求两个集合的交集时,首先要识别所给集合,其次要简化集合,即明确集合中的元素,使集合中的元素明朗化,最后再依据交集的定义写出结果.有时要借助于Venn图或数轴写出交集.【典型例题1】
设A={x|x2-7x+6=0},B={x|4思路分析:首先明确集合A,B中的元素,集合A是一元二次方程x2-7x+6=0的解集,集合B是满足不等式4依据交集的定义,观察可得A∩B={6}.
探究二两个集合的并集运算
求两个集合的并集时,若用描述法给出的集合,要先明确集合中的元素是什么性质,有时直接观察可写出并集,有时则需借助图示写出并集;若用列举法给出集合,则依据并集的定义,可直接观察或借助于Venn图写出并集.
【典型例题2】
设集合A={x|x+1>0},B={x|-2思路分析:首先明确集合A中的元素,集合A是不等式x+1>0的解集,再借助于数轴写出A∪B.
解:A={x|x>-1},在数轴上分别表示集合A,B,如图所示,
由数轴可知A∪B={x|x>-2}.
探究三集合运算性质的运用
1.A∪B=A B A,A∩B=A A B,这两个性质常常作为“等价转化”的依据,要特别注意当A B时,往往需要按A= 和A≠ 两种情况分类讨论,而这一点却很容易在解题时被忽视,因此当题目中有A B这一条件时,应有分类讨论的思想意识,以免造成漏解或增解.
2.要注重集合语言与数学文字语言之间的转化.
【典型例题3】
集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|mx-1=0},若A∪B=A,则实数m构成的集合为________.
思路分析:解答此题,第一是先利用性质A∪B=A B A来转化;二是要弄清楚B={x|mx-1=0}≠,要注意对m是否为0进行讨论.
解析:A={x|x2-3x+2=0}={1,2},A∪B=A B A.因此集合B只能为单元素集或 .
(1)当B={1}时,即1∈B={x|mx-1=0},得m=1;
同理,当B={2}时,得m=.
(2)当B= 时,即mx-1=0无解,得m=0.
综上(1)(2)可知,实数m构成的集合为.
答案:
探究四
集合的交、并综合运算
集合的交、并综合运算一般需要将所给集合进行求解,有方程问题、不等式问题、点集等,把集合明确后,根据集合的特点及集合的交集、并集运算的定义,选取合适的方法进行运算,如:可结合数轴、Venn图或初中所学函数的图象等.
【典型例题4】
已知集合A={y|y=
x2-2x-3,x∈R},B={y|y=
-x2+2x+13,x∈R},求A∩B
,A∪B.思路分析:先利用配方法确定集合A与B,再利用数轴进行集合的交、并运算.
解:∵A={y|y=(x-1)2-4,x∈R},
∴A={y|y≥-4}.
∵B={y|y=
-(
x-1)2+14,x∈R},
∴B={y|y
≤14}.
将集合A,B分别表示在数轴上,如图所示,
∴A∩B={y|-4≤y≤14},A∪B=R.
点评本题在求A∩B时,极易出现由得y=5,近而得出A∩B={5}的错误.
探究五易错辨析
易错点 忽视A不为空集的情况而致误
【典型例题5】
设集合A={x∈R|x2+2x+2-p=0},B={x|x>0},且A∩B= ,求实数p满足的条件.
错解:由于A∩B= ,则A= ,所以关于x的方程x2+2x+2-p=0没有实数根,
所以Δ=22-4(2-p)<0,解得p<1.
所以实数p满足的条件为p<1.
错因分析:当A∩B= 时,若B≠ ,则A= 或A≠ 且A与B没有公共元素,错解忽视了B≠ ,且A与B没有公共元素的情况,导致出现错误.
正解:由A∩B= ,且B≠ ,
得A= 或A≠ 且A与B没有公共元素.
当A= 时,Δ=22-4(2-p)<0,解得p<1.
当A≠ 且A与B没有公共元素时,
设关于x的方程x2+2x+2-p=0有非正数解x1,x2,
则有所以有
解得1≤p≤2.
综上所得,实数p满足条件为p<1或1≤p≤2,即p≤2.