《集合间的基本运算》
集合间的运算是建立在集合与集合关系基础上,进一步体现集合内包含元素间的关系,同时也进一步对使用图形体现这种关系的要求进行了提升。
【知识与能力目标】
1、理解两个集合的并集与交集的的含义,会求两个简单集合的并集与交集;
2、在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;
3、Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用。
【过程与方法目标】
通过观察和类比,借助Veen图理解集合的基本运算。
【情感态度价值观目标】
进一步树立数形结合的思想;体会类比的作用;感受集合作为一种语言,在表示数学内容时的简洁与准确。
【教学重点】
交集与并集、全集与补集的概念。
【教学难点】
理解交集与并集的概念和符号之间的区别与联系。
(一)创设情景,揭示课题
1、对于两个集合A、B,二者之间一定具有包含关系吗?试举例说明。
2、两个实数可以进行加、减、乘、除四则运算,那么两个集合是否也可以进行某种运算呢?
思考:考察下列两组集合:
(1)A ={1,3,5},B ={1,2,3,4},C ={1,2,3,4,5};
(2)
思考:上述两组集合中,集合A,B与集合C的关系如何?
①A和B都是C的子集;②A中的元素和B中的元素合在一起组成的集合正好是集合C。(二)研探新知
1、并集
一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集(Union)。
记作:A∪B 读作:“A并B”。
即: A∪B={x|x∈A,或x∈B}
Venn图表示:
说明:两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A与B
的所有元素组成的集合(重复元素只看成一个元素)。
思考:集合A、B与集合A∪B的关系如何?A∪B与B∪A
的关系如何?
思考:集合A∪A ,分别等于什么?
①;②
思考:若,则等于什么?反之成立吗?
问题:在上图中我们除了研究集合A与B的并集外,它们的公共部分(即问号部分)还应是我们所关心的,我们称其为集合A与B的交集。
1、交集
考察下列两组集合:
(1)A={1,3,5},B={1,2,3,4}, C={1,3};
(2)
思考:上述两组集合中,集合A,B与集合C的关系如何?
一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B的交集(intersection)。
记作:A∩B 读作:“A交B”
即: A∩B={x|∈A,且x∈B}
交集的Venn图表示
说明:两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A与B的公共元素组成的集合。
思考:集合A、B与集合A∩B的关系如何?A∩B与B∩A的关系如何?
思考:集合A∩A ,分别等于什么?
①;②
例1、写出满足条件{1,2}∪M ={1,2,3} 的所有集合M。
例2、已知集合,,若,求A∪B
1、补集
问题提出:
1、对于集合A,B,A∪B 和A∩B的含义如何?
2、对于任意两个集合,是否都可以进行交与并的运算?
集合{x|x是直线}与集合{x|x是圆}的交集是什么?
3、两个集合之间的运算除了“并”与“交”以外,还有其他运算吗?
思考:1.方程在有理数范围内的解是什么?在实数范围内的解是什么?
2、不等式在实数范围内的解集是什么?在整数范围内的解集是什么?
全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(Universe),通常记作U。
考察下列各组集合:
(1)U ={1,2,3,4,…,10},A ={1,3,5,7,9},B ={2,4,6,8,10};
(2)U ={x|x是师大附中0705班的同学}, A ={x|x是师大附中0705班的男同学},
B ={x|x是师大附中0705班的女同学};
(3)
思考:1、在上述各组集合中,集合U,A,B三者之间有哪些关系?
2、在上述各组集合中,把集合U看成全集,我们称集合B为集合A相对于全集U的补集。一般地,集合A相对于全集U的补集是由哪些元素组成的?
由全集U中不属于集合A的所有元素组成的。
补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合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(complementary set),简称为集合A的补集,
记作:CUA 即:CUA={x|x∈U且xA}
补集的Venn图表示
说明:补集的概念必须要有全集的限制;一个集合的补集仍然是一个集合。
例题(P12例8、例9)
1、求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法。
2、补集运算的性质:
,,,(CUA)∪A=U,(CUA)∩A=
(三)例题讲解:
例1、设全集,求、。
例2、已知全集U=R,集合,求。
(四)课堂练习
(1)设A={奇数}、B={偶数},则A∩Z=?B∩Z=?A∩B=?A∪Z=?B∪Z=?A∪B=?
(五)课堂小结
1、集合的并集、交集、全集和补集的概念和求法;
2、常借助于数轴或Venn图进行集合的运算。
(六)作业布置
书面作业:P13习题1.1,第6-12题。
教学目标
教学重难点
教学过程
A∪B
A
B
A(共22张PPT)
第一单元 · 集合与函数的概念
集合间的基本运算
第一课时 并集和交集
复习回顾
问题提出:1、对于两个集合A、B,二者之间一定具有包含关
系吗?试举例说明。
2、两个实数可以进行加、减、乘、除四则运算,
那么两个集合是否也可以进行某种运算呢?
B
A
A(B)
A=B
研探新知
考察下列两组集合:
(1)A={1,3,5},B={1,2,3,4},
C={1,2,3,4,5};
(2) ,
①A 和B 都是C 的子集;
②A中的元素和B 中的元素合在一起组成的集合正好是集合C。
研探新知
并集
一般地,由所有属于集合A或属于集合B 的元素所组成的集合,称为集合A与B 的并集。
记作:A∪B 读作:“A并B ”
即: A∪B={x|x∈A,或x∈B }
Venn图表示:
B
A
注:两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A 与B 的所有元素组成的集合(重复元素只看成一个元素)。
研探新知
并集
思考: 集合A、B与集合A∪B的关系如何?A∪B 与B∪A 的关系如何?
思考: 集合A∪B, A∪ 分别等于什么?
思考: 若 ,则 等于什么?反之成立吗?
研探新知
考察下列两组集合:
(1)A={1,3,5},B={1,2,3,4}, C={1,3};
(2) , 。
一般地,由属于集合A且属于集合B 的元素所组成的集合,叫做集合A与B 的交集。
记作:A∩B 读作:“A交B ”
即: A∩B={x|∈A,且x∈B }
交集
研探新知
Venn图表示:
思考: 集合A、B与集合A∩B 的关系如何?A ∩ B 与B ∩ A 的关系如何?
思考: 集合A∩B, A∩ 分别等于什么?
交集
例题讲解
例1 :写出满足条件{1,2}∪M={1,2,3} 的所有集合M。
例题讲解
例2: 集合 , ,
若 ,求A∪B。
课堂小结
1、集合的并集与交集的的含义;
2、Venn图表达集合的关系及运算。
布置作业
课本P12 习题1.1 A组: 6,7,8。
B组: 1,2,3。
第一单元 · 集合与函数的概念
集合间的基本运算
第二课时 全集和补集
复习回顾
2、对于任意两个集合,是否都可以进行交与并的运算?
1、对于集合A,B,A∪B 和A∩B 的含义如何?
3、两个集合之间的运算除了“并”与“交”以外,还有 其他运算吗?
集合{x |x 是直线}与集合{x | x 是圆}的交集是什么?
研探新知
思考: 方程 在有理数范围内的解是什么?在实数范围内的解是什么?
思考: 不等式 在实数范围内的解集是什么?在整数范围内的解集是什么?
一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U。
全集
研探新知
补集
考察下列各组集合:
(1)U={1,2,3,4,…,10},A={1,3,5,7,9},
B={2,4,6,8,10};
(2)U={x|x是师大附中0705班的同学},
A={x|x是师大附中0705班的男同学},
B={x|x是师大附中0705班的女同学};
(3)U= ,A= ,
B= ;
思考: 在上述各组集合中,集合U,A,B 三者之间有哪些关系?
研探新知
补集
思考: 在上述各组集合中,把集合U 看成全集,我们称集合B 为集合A 相对于全集U 的补集。一般地,集合A相对于全集U 的补集是由哪些元素组成的?
由全集U 中不属于集合A 的所有元素组成的。
记作: CU A 即:CU A={x |x∈U 且x A}
A
U
CUA
Venn图表示:
例题讲解
例1、 设全集U= ,A={1,2,3,4},B={3,4,5,6,7},求 , 。
例题讲解
例2、已知全集U=R,集合 ,
,求 。
(2)集合 , ,
则 。
(3)集合 ,
那么 。
课堂练习
(1)设A={奇数}、B={偶数},则
A ∩Z=?,B ∩Z=?,A∩B=?
A∪Z=?,B∪Z = ,A∪B=?
课堂小结
1、全集和补集的概念和求法。
2、常借助于数轴或Venn图进行集合的补集运算。
布置作业
课本P13 习题1.1,第6—12题。