第二课时 补集及综合应用
【精品课件】第2课时 补集及综合应用
B.{1,3,5}
C.{0,1,3}
D.{0,1,3,5}
【解析】选C必.因备为知U识=·{0自,主1,学2习,3,4},A={2,4},
所以∁UA={0关,键1,能3力}.·合作学习 课堂检测·素养达标
2.设全集U是实数集R,M={x|x<-2或x>2},N={x|1≤x≤3},如图,则阴影部
分所表示的集合为
【题组训练】
1.(2019·全国卷Ⅰ)已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,3,4,5},
B={2,3,6,7},则B∩(∁UA)= ( )
A.{1,6}
B.{1,7}
C.{6,7}
D.{1,6,7}
【解析】选C必.由备已知知识得·∁自UA主=学{1习,6,7},
所以B∩(∁UA关)=键{6能,力7·},合故作选学C习. 课堂检测·素养达标
3.已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤2},若B∪(∁RA)=R,B∩(∁RA)={x|0<x<1或 2<x<3},求集合B.
【解析】因为A={x|1≤x≤2}, 所以∁RA={x|x<1或x>2}. 又B∪(∁RA)必=R备,知A识∪·(∁自RA主)=学R习,可得A⊆B. 而B∩(∁RA)=关{x键|0能<力x<·1合或作2<学x习<3}, 所以{x|0<x课<1堂或检2测<x·<素3}养⊆B达.借标助于数轴
2.补集 (1)定义
必备知识·自主学习 关键能力·合作学习 课堂检测·素养达标
(2)本质:补集既是集合之间的一种关系,又是集合的基本运算之一.
补集是一个相对的概念,只相对于相应的全集而言.
(3)作用:
第一章 1.1 1.1.3 第二课时 补集及综合应用
性 质
[化解疑难] 理解补集应关注三点 (1)补集既是集合之间的一种关系, 同时也是集合之间的一种 运算.求集合 A 的补集的前提是 A 是全集 U 的子集,随着所选 全集的不同,得到的补集也是不同的,因此,它们是互相依存、 不可分割的两个概念. (2)∁UA 包含三层意思:①A⊆U;②∁UA 是一个集合,且∁UA ⊆U;③∁UA 是由 U 中所有不属于 A 的元素构成的集合. (3)若 x∈U,则 x∈A 或 x∈∁UA,二者必居其一.
答案:8或2
返回
集合的交、并、补的综合运算
[例 2] 已知全集 U={x|x≤4},集合 A={x|-2<x<3}, B={x|-3≤x≤2},求 A∩B,(∁UA)∪B,A∩(∁UB),∁U(A∪B).
[解] 如图所示.
∵A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},U={x|x≤4}, ∴∁UA={x|x≤-2,或 3≤x≤4},
C.{x|-2≤x<-1}
D.{x|-1≤x≤3}
解析:由题意可得,∁UB={x|-1≤x≤4},A={x|-2≤x≤3}, 所以A∩(∁UB)={x|-1≤x≤3}. 答案:D
返回
3.已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若∁AB={5}, 则实数m=________. 解析:∵∁AB={5},∴5∈A,且5∉B. ∴m=5. 答案:5
(3) ∁UA={x|x≤-5,或 x≥5}, B∩(∁UA)={x|5≤x<7}.
返回
(5)法一:∵∁UB={x|x<0,或 x≥7}, ∁UA={x|x≤-5,或 x≥5},∴如下图
(∁UA)∩(∁UB)={x|x≤-5,或 x≥7}. 法二:(∁UA)∩(∁ UB)=∁U(A∪B)={x|x≤ -5,或 x≥7}.
第2课时 全集、补集及综合运用
B.{x|0<x≤1} D.{x|x>1}
2. 已知全集 U={1, 2, a2-2a+3}, A={1, a} , ∁UA={3}, 则实数 a 等于( D ) A.0 或 2 C.1 或 2 B.0
D.2 a=2, 解析:由题意,知 2 则 a=2. a -2a+3=3,
(2)设集合 U={1,2,3,4,5},A={2,4},B={3,4,
{2,5} . 5},C={3,4},则(A∪B)∩(∁UC)=________
解析: (1)因为 A={x|x≤0}, B={x|x≥1}, 所以 A∪B={x|x≤0 或 x≥1},在数轴上表示如图.
所以∁U(A∪B)={x|0<x<1}. (2)因为 A∪B={2,3,4,5},∁UC={1,2,5},所以(A ∪B)∩(∁UC)={2,3,4,5}∩{1,2,5}={2,5}.
a=2.
经检验,知 a=2 符合题意,故 a 的值为 2.故填 2.
(2)由已知 A={x|x≥-m}, 得∁UA={x|x<-m}, 因为 B={x|-2<x<4},(∁UA)∩B=∅,
所以-m≤-2,即 m≥2, 所以 m 的取值范围是 m≥2.
1.求集合 A 的补集的前提是 A 是全集 U 的子集,随着所 选全集的不同,得到的补集也是不同的,因此,它们是互相依 存、不可分割的两个概念.
(2)已知全集 U={x|x≤4},集合 A={x|-2<x<3},B={x|- 3≤x≤2},求 A∩B,(∁UA)∪B,A∩(∁UB).
[解 ]
(1)因为∁UA={2,4,6,7,9},∁UB={0,1,3,7,
课件12:1.1.3 第2课时 补集及综合应用
法二(集合间的关系):由(∁UA)∩B=∅可知 B⊆A, 又 B={x|-2<x<4},A={x|x+m≥0}={x|x≥-m}, 结合数轴:
得-m≤-2,即 m≥2.
[母题探究] 1.(变条件)将本例中条件“(∁UA)∩B=∅”改为“(∁UA)∩B=B”, 其他条件不变,则 m 的取值范围又是什么? [解] 由已知得 A={x|x≥-m},所以∁UA={x|x<-m}, 又(∁UA)∩B=B,所以-m≥4,解得 m≤-4.
法二(定义法):(∁UB)∩A={1,9}, (∁UA)∩(∁UB)={4,6,7},∴∁UB={1,4,6,7,9}. 又 U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},∴B={2,3,5,8}. ∵(∁UB)∩A={1,9},A∩B={3}, ∴A={1,3,9}.
3.设全集为 R,集合 A={x|0<x<2},B={x|x≥1},
]
类型二 集合交、并、补集的综合运算
【例 2】 设全集为 R,A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10}, 求∁RB,∁R(A∪B)及(∁RA)∩B. [解] 把集合 A,B 在数轴上表示如下:
由图知∁RB={x|x≤2,或 x≥10},A∪B={x|2<x<10}, 所以∁R(A∪B)={x|x≤2,或 x≥10}. 因为∁RA={x|x<3,或 x≥7}, 所以(∁RA)∩B={x|2<x<3,或 7≤x<10}.
2.(变条件)将本例中条件“(∁UA)∩B=∅”改为“(∁UB)∪A=R”, 其他条件不变,则 m 的取值范围又是什么? [解] 由已知 A={x|x≥-m}, ∁UB={x|x≤-2 或 x≥4}. 又(∁UB)∪A=R,所以-m≤-2,解得 m≥2.
第2课时 补集及综合应用
的解集为A,U=R,试求A及
并把它们分别表示在数轴上.
1 ðU A = x|x ≤ 或x > 2 , 在数轴上表示如下: 2
1 2
2
x
1 解: A = x|2x -1> 0, 且 3x - 6 ≤0 = x| < x ≤2 , 2
A
1 2
2
ðU A
x
4.已知全集U x 5 x 3 , A x 5 x 1 , B x 1 x 1 , 求痧 U A, U B,(痧 U A) ( U B).
解析:由题意易得 ðU A = x -1 x 3 ; ðU B = x -5 x < -1或1 x 3 ; ∴(痧 ∩ ( U B)= x 1 x 3 . U A)
{1,2,3,4,5,6,7,8},A={1,3,5,7},B={3,6},
A∪B={1,3,5,6,7}, ðU (A∪B )={2,4,8}.
答案:{2,4,8}
例3 已知U=R,A={x|x>5},求 ð A. U
解: ðU A={x|x 5}.
例4 不等式组
ðU A,
2x -1> 0, 3x - 6 ≤ 0
解答:可借助下列Venn图来研究:
故card(A∪B)= card(A)+card(B) -card(A∩B) =20+8-4
=24.
将此推广,得到一般结论:
一般地,设A,B是两个有限集,则有:
card(A∪B)=card(A)+card(B)-card(A∩B).
集合的基本运算:交、并、补的两条运算性质
所以ðU M = x x < -2或x > 2 .
1.3 第2课时 补集及综合应用
答案:B
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解析:将已知条件用Venn图表示出来如图,
对A:card(A∪ B)=46+42+17+12+9=126,故A错误;对B: card(A∪ B ∪ C)=46+42+40+17+12+9=166,故B正确;对C: card(B∪ C)=42+40+17+12+9=120,故C错误;对D:card(A∩ B ∩ C)=0,故D错误.
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学习目标二 并、交、补的综合运算 例2 已知集合A={x|-1≤x≤4},B={x|x<1,或x>5}. (1)若全集U=R,求A∪B,(∁UA)∩ B;
解析:由题意可得,A∪ B={x|x≤4,或x>5}, 且∁UA={x|x<-1,或x>4},则(∁UA)∩ B={x|x<-1,或x>5}.
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学习目标三 利用集合间的关系求参数范围 例 3 设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且 (∁UA)∩ B=∅,求实数m的取值范围.
解析:由已知A={x|x≥-m}, 得∁UA={x|x<-m}, 因为B={x|-2<x<4},(∁UA)∩ B=∅, 所以-m≤-2,即m≥2, 所以m的取值范围是{m|m≥2}.
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(2)已知全集为R,集合A={x|1≤x≤5},B={x|2x-11≥4-3x},则 ∁R(A∩ B)=__________.
答案: {x|x<3,或x>5} 解析:2x-11≥4-3x⇒x≥3,所以B={x|x≥3}, 所以A∩ B={x|3≤x≤5},∁R(A∩ B)={x|x<3,或x>5}.
()
A.{x|1<x≤3}
课件7:1.1.3 第2课时 补集及综合应用
课堂总结
1.补集与全集是两个密不可分的概念,同一个集合在不 同的全集中补集是不同的,不同的集合在同一个全集中的补集 也不同.另外,全集是一个相对概念.
2.符号∁UA存在的前提是A⊆U,这也是解有关补集问题的 一个隐含条件,充分利用题目中的隐含条件是我们解题的一个 突破口.
3.补集的几个性质: ∁UU=∅,∁U∅=U,∁U(∁UA)=A.
故集合 M=mm≥-14
,∴∁UM=mm<-14
.
而对于 N,Δ=1-4n≥0,即 n≤14,∴N=nn≤14
.
∴(∁UM)∩N=xx<-14
.
Байду номын сангаас
纠错心得:(1)当方程的二次项系数为参数时,要对参数 进行讨论,不可忽视;
(2)要特别注意进行集合运算时的“端点元素”,如本题 中在求集合 M 的补集时对于元素-14的取舍要格外注意.
典例剖析
题型一 补集的运算 【例1】 已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6}, ∁UB={1,4,6},求集合B. 思路点拨:由集合A与∁UA可求出全集U,本题用Venn图来 解答比较简单.
解:解法一:A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6}, ∴U={1,2,3,4,5,6,7},又∁UB={1,4,6}, ∴B={2,3,5,7}. 解法二:借助Venn图,如下图所示,
1.1 集 合
1.1.3 集合的基本运算
第2课时 补集及综合应用
自学导引
1.全集 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__.
2.补集
对于一个集合A,由全集U中__不__属__于__集__合__A__
课件11:1.1.3 第2课时 补集及综合应用
[通法提炼] 求解与补集有关的运算时,首先明确全集是什么,然后根据 补集即全集中去掉该集合中元素后剩余元素构成的集合求 出补集,再根据补集求解与补集有关的运算.
[变式训练 1] 设 U={x|x≤4},A={x|-1≤x≤2}, B={x|1≤x≤3}.求(1)(∁UA)∪B;(2)(∁UA)∩(∁UB). 解:(1)∵U={x|x≤4},A={x|-1≤x≤2}. ∴∁UA={x|x<-1 或 2<x≤4}. ∴(∁UA)∪B={x|x<-1 或 2<x≤4}∪{x|1≤x≤3} ={x|x<-1 或 1≤x≤4}. (2)∵U={x|x≤4},B={x|1≤x≤3}. ∴∁UB={x|x<1 或 3<x≤4}. ∴(∁UA)∩(∁UB)={x|x<-1 或 2<x≤4}∩{x|x<1 或 3<x≤4} ={x|x<-1 或 3<x≤4}.
[通法提炼] 利用 Venn 图解决生活中的问题时,先把生活中的问题转化 成集合问题,借助于 Venn 图的直观性把它表示出来,再根 据集合中元素的互异性求出问题的解.
[变式训练 4] 某班共有学生 30 人,其中 15 人喜欢篮球运 动,10 人喜欢乒乓球运动,8 人对这两项运动都不喜欢,求 喜欢篮球运动但不喜欢乒乓球运动的人数.
解:设全集 U={全班 30 名学生},A={喜欢篮球运动的学生}, B={喜欢乒乓球运动的学生},设既喜欢篮球运动又喜欢乒乓球 运动的人数为 x,则喜欢篮球运动但不喜欢乒乓球运动的人数为 15-x,喜欢乒乓球运动但不喜欢篮球运动的人数为 10-x,则有 (15-x)+x+(10-x)+8=30,解得 x=3.所以 15-x=15-3=12, 即喜欢篮球运动但不喜欢乒乓球运动的人数为 12.
2 第2课时 全集、补集及综合应用(共42张PPT)
B.{1,3,5}
C.{1,2,4}
D.U
()
解析:选 A.因为集合 U={1,2,3,4,5,6},M={1,3,5},所以∁UM= {2,4,6}.
3.设全集 U=R,集合 P={x|-1≤x≤1},那么∁UP=
A.{x|x<-1}
B.{x|x>1}
()
C.{x|-1<x<1}
D.{x|x<-1 或 x>1}
解决集合交、并、补运算的技巧 (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,然后结合交 集、并集、补集的定义来求解.在解答过程中常常借助于 Venn 图来求解. (2)如果所给集合是无限实数集,则常借助数轴,把已知集合及全集分别表示 在数轴上,然后进行交、并、补集的运算.解答过程中要注意边界问题.
1.(变问法)在本例条件下,求(∁UA)∩(∁UP). 解:画出数轴,如图所示:
观察数轴可知(∁UA)∩(∁UP)=x2≤x<25.
2.(变条件)将本例中的集合 P 改为{x|x≤5},且全集 U=P,A,B 不变,求 A∪(∁UB). 解:画出数轴,如图所示:
观察数轴可知 A∪(∁UB)={x|x<2 或 3<x≤5}.
所以-m≤-2, 即 m≥2, 所以 m 的取值范围是 m≥2.
(变条件)将本例中条件“(∁UA)∩B=∅”改为“(∁UA)∩B=B”,其他条件不 变,则 m 的取值范围又是什么? 解:由已知得 A={x|x≥-m}, 所以∁UA={x|x<-m}, 又(∁UA)∩B=B, 所以-m≥4, 解得 m≤-4.
由集合的补集求解参数的方法 (1)由补集求参数问题,若集合中元素个数有限时,可利用补集定义并结合集 合知识求解. (2)与集合交、并、补运算有关的求参数问题,若集合中元素有无限个时,一 般利用数轴分析法求解.
补集及综合运用
集合的基本运算 第二课时
补集及综合运用
复习回顾
1、并集 (1) A={1,3,5} , B={2,4,6}
C={1,2,3,4,5,6} (2) A={4,5,7,8}, B={5,7,10,12}
C={4,5,7,8,10,12} 并集:给定集合A、B,由所有属于A或属于B的元素 组成的集合,称为集合A与B的并集,记作AUB,读
发现:在不同范围研究同一个问题,可能有不同的 结果
全集:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的 所有元素,就称这个1,2,3,4,5,6,7,8}, A={1,3,5,7},B={2,6,8}
(2)U={x|x是全体实数}, A={x|x是无理数}, B={x|x是有理数}
作"A并B",即AUB={x|x A,或x B}
• Venn图表示AUB:
2、交集 (1)A={1,2,3,5,7,8}, B={1,3,6,7,9}
C={1,3,7} (2)A={6,7,10,12}, B={6,8,10,13}
C={6,10} 交集:给定集合A,B,由属于集合A且属于集合B的所 有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作A B,读作
"A交B",即A B={x|x A,且x B}
Venn图表示A B:
引入新课: 思考:以下各集合中的元素分别是什么
(1)A={x Q|(x-2)(x -32 )=0} (2)B={x R|(x-2)(x -3)=0} (3)C={x N|(x-2)(x -3)=0}
A={2}
B={2 , 3, 3 } C={2}
1.3 第2课时 补集及综合运用
第2课时补集及综合运用学习目标1.了解全集的含义及其符号表示.2.理解给定集合中一个子集的补集的含义,并会求给定子集的补集.3.会用Venn图、数轴进行集合的运算.知识点一全集1.定义:一般地,如果一个集合含有所研究问题中涉及的□1所有元素,那么就称这个集合为全集.2.记法:全集通常记作U.知识点二补集1.补集文字语言对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的□2所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,简称为□3集合A的补集,记作□4∁U A符号语言∁U A=□5{x|x∈U,且x∉A}图形语言2.补集的性质(1)A∪(∁U A)=□6U.(2)A∩(∁U A)=□7∅.(3)∁U(∁U A)=□8A.(4)(∁U A)∩(∁U B)=□9∁U(A∪B).(5)(∁U A)∪(∁U B)=□10∁U(A∩B).1.补集是相对于全集而言的,它与全集不可分割.2.若x∈U,则x∈A或x∈∁U A,二者必居其一.[微练1]设集合U={0,1,2,3,4,5},A={2,4},则∁U A=() A.∅B.{1,3,5}C.{2,4} D.{0,1,3,5}解析:D因为集合U={0,1,2,3,4,5},A={2,4},所以∁U A={0,1,3,5}.[微练2]设全集U=R,集合P={x|-1≤x≤1},那么∁U P=()A.{x|x<-1} B.{x|x>1}C.{x|-1<x<1} D.{x|x<-1,或x>1}解析:D因为P={x|-1≤x≤1},U=R,所以∁U P=∁R P={x|x<-1,或x>1}.[微练3]已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若∁A B={5},则实数m=________.答案:5题型一补集的简单运算(链接教材P13例5)设全集U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},则∁U M=()A.U B.{1,3,5}C.{3,5,6} D.{2,4,6}[解析]因为U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},由补集的定义,可知∁U M={3,5,6}.[答案] C求集合补集的两种方法(1)当集合用列举法表示时,直接用定义或借助Venn图求解.(2)当集合是用描述法表示的连续数集时,可借助数轴,利用数轴分析法求解.1.若集合A={x|-1≤x<1},当S分别取下列集合时,求∁S A.(1)S=R;(2)S={x|x≤2};(3)S={x|-4≤x≤1}.解:(1)把集合S和A表示在数轴上,如图所示.由图知∁S A={x|x<-1,或x≥1}.(2)把集合S和A表示在数轴上,如图所示.由图知∁S A={x|x<-1,或1≤x≤2}.(3)把集合S和A表示在数轴上,如图所示.由图知∁S A={x|-4≤x<-1,或x=1}.题型二交、并、补集的综合运算(1)(2021·全国乙卷)已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,2},N={3,4},则∁U(M∪N)=()A.{5} B.{1,2}C.{3,4} D.{1,2,3,4}(2)已知全集U=R,集合A={x|1≤x<5},B={x|2<x<8}.①求(∁U A)∩B;②求(∁U A)∩(∁U B).(1)[解析]因为集合M={1,2},N={3,4},所以M∪N={1,2,3,4}.又全集U={1,2,3,4,5},所以∁U(M∪N)={5}.故选A.[答案] A(2)[解]①∵A={x|1≤x<5},∴∁U A={x|x<1,或x≥5}.又B={x|2<x<8},∴(∁U A)∩B={x|x<1,或x≥5}∩{x|2<x<8}={x|5≤x<8}.②法一:由①知∁U A={x|x<1,或x≥5},又∁U B={x|x≤2,或x≥8},∴(∁U A)∩(∁U B)={x|x<1,或x≥8}.法二:∵A∪B={x|1≤x<8},∴(∁U A)∩(∁U B)=∁U(A∪B)={x|x<1,或x≥8}.1.解集合的混合运算问题时,一般先运算括号内的部分,如求(∁U A)∩B时,要先求出∁U A,再求交集;求∁U(A∪B)时,要先求出A∪B,再求补集.2.当集合是用列举法表示时(如数集),可以通过列举集合的元素分别得到所求的集合;当集合是用描述法表示时(如用不等式形式表示的集合),则可运用数轴求解.2.(2023·山西省大同市四校联考)已知集合M={-4,-3,-2,-1,0,1,4},N={-3,-2,-1,0,1,2,3},且M,N都是全集I的子集,则图中阴影部分表示的集合为()A.{-1,-2,-3} B.{0,1,2,3}C.{2,3} D.{0,-1,-2,-3}解析:C题图中阴影部分表示的集合是集合N的子集,又阴影部分在表示集合M的区域外,所以阴影部分表示的集合是N∩(∁I M),根据补集和交集的定义,在集合N中去掉集合N与集合M的公共元素,即得阴影部分表示的集合是{2,3}.3.设全集为U={x|x<10},A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则∁U(A∪B)=________,(∁U A)∩B=________.解析:在数轴上作出全集及集合A,B,如图.则A∪B={x|2<x<10},∴∁U(A∪B)={x|x≤2},(∁U A)∩B={x|2<x<3,或7≤x<10}.答案:{x|x≤2}{x|2<x<3,或7≤x<10}题型三与补集有关的参数问题(1)(2023·安徽省安庆市检测)设全集U={1,2,x2-2},A={1,x},则∁U A=________.(2)已知全集U =R ,集合A ={x |x ≤-2,或x ≥3},B ={x |2m +1<x <m +7},若(∁U A )∩B =B ,求实数m 的取值范围.(1)[解析] 若x =2,则x 2-2=2,U ={1,2,2},这与集合中元素的互异性矛盾,故x ≠2,从而x =x 2-2,解得x =-1或x =2(舍去).故U ={1,2,-1},A ={1,-1},则∁U A ={2}. [答案] {2}(2)[解] 因为A ={x |x ≤-2,或x ≥3}, 所以∁U A ={x |-2<x <3},因为(∁U A )∩B =B ,所以B ⊆(∁U A ). 当B =∅时,即2m +1≥m +7, 所以m ≥6,满足(∁U A )∩B =B .当B ≠∅时,所以⎩⎨⎧2m +1<m +7,2m +1≥-2,m +7≤3,无解.故实数m 的取值范围是{m |m ≥6}. [发散思维](变条件)若把本例(2)的条件“(∁U A )∩B =B ”改为“(∁U A )∪B =B ”,则实数m 的取值范围为________.解析:因为(∁U A )∪B =B ,所以(∁U A )⊆B ,所以⎩⎨⎧2m +1<m +7,2m +1≤-2,m +7≥3,解得-4≤m ≤-32,故实数m的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪-4≤m ≤-32. 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪⎪-4≤m ≤-32由集合的补集求解参数的方法(1)由补集求参数问题,若集合中元素个数有限时,可利用补集定义并结合集合知识求解.(2)解与集合交、并、补运算有关的参数问题,若集合中元素有无限个时,常利用数轴分析法求解.4.设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁U A)∩B=∅,求实数m的取值范围.解:由已知A={x|x≥-m},得∁U A={x|x<-m},因为B={x|-2<x<4},(∁U A)∩B=∅,在数轴上画出∁U A与B,如图,所以-m≤-2,即m≥2,所以m的取值范围是{m|m≥2}.1.知识网络2.特别提醒解决集合的交、并、补的运算要重点关注以下两点:一是弄清元素所具有的形式;二是弄清集合由哪些元素组成.这就需要对集合的三种语言进行“互译”,使抽象的问题具体化、形象化.课时规范训练A基础巩固练1.已知集合A={x|x是菱形或矩形},B={x|x是矩形},则∁A B等于() A.{x|x是菱形}B.{x|x是内角都不是直角的菱形}C.{x|x是正方形}D.{x|x是邻边都不相等的矩形}解析:B由集合A={x|x是菱形或矩形},B={x|x是矩形},则∁A B={x|x是内角都不是直角的菱形}.2.已知集合U={-2,-1,0,1,2,3},A={-1,0,1},B={1,2},则∁U(A∩B)等于()A.{-2,3}B.{-2,2,3}C.{-2,-1,0,3} D.{-2,-1,0,2,3}解析:D∵A={-1,0,1},B={1,2},∴A∩B={1}.又U={-2,-1,0,1,2,3},∴∁U(A∩B)={-2,-1,0,2,3}.3.设集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x≤1},则(∁R S)∪T=()A.{x|-2<x≤1} B.{x|x≤-4}C.{x|x≤1} D.{x|x≥1}解析:C因为S={x|x>-2},所以∁R S={x|x≤-2}.又T={x|-4≤x≤1},所以(∁R S)∪T={x|x≤-2}∪{x|-4≤x≤1}={x|x≤1}.故选C.4.已知全集U=R,集合A={x|x<-1,或x>4},B={x|-2≤x≤3},那么阴影部分表示的集合为()A.{x|-2≤x<4} B.{x|x≤3,或x≥4}C.{x|-2≤x≤-1} D.{x|-1≤x≤3}解析:D由题意得,阴影部分所表示的集合为(∁U A)∩B={x|-1≤x≤4}∩{x|-2≤x≤3}={x|-1≤x≤3}.5.(多选题)已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3,或4<x<6},集合B={x|2≤x<5},下列集合运算正确的是()A.∁U A={x|x<1,或3<x<4,或x>6}B.∁U B={x|x<2,或x≥5}C.A∩(∁U B)={x|1≤x<2,或5≤x<6}D.(∁U A)∪B={x|x<1,或2<x<5,或x>6}解析:BC因为集合A={x|1≤x≤3,或4<x<6},所以∁U A={x|x<1,或3<x≤4,或x≥6},A错误;因为B={x|2≤x<5},所以∁U B={x|x<2,或x≥5},故B正确;由∁U B={x|x<2,或x≥5},可得A∩(∁U B)={x|1≤x<2,或5≤x<6},故C正确;由∁U A={x|x<1,或3<x≤4,或x≥6}可得,(∁U A)∪B={x|x<1,或2≤x<5,或x≥6},故D错误.6.(多选题)下列可以推出A⊆B的是()A.A∩B=B B.A∩(∁U B)=∅C.A∪B=B D.∁U B⊆∁U A解析:BCD对于A,A∩B=B⇔B⊆A,故A错误;对于B,当A∩(∁U B)=∅时,有A⊆B,故B正确;对于C,当A∪B=B时,有A⊆B,故C正确;对于D,由∁U B⊆∁U A⇔∁U(∁U B)⊇∁U(∁U A)⇔B⊇A,故D正确.7.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},则(∁U A)∩(∁U B)=________.解析:根据三角形的分类可知,∁U A={x|x是直角三角形或钝角三角形},∁U B ={x|x是直角三角形或锐角三角形},所以(∁U A)∩(∁U B)={x|x是直角三角形}.答案:{x|x是直角三角形}8.设全集U=R,集合A={x|x>1},B={x|x>a},且(∁U A)∪B=R,则实数a 的取值范围是________.解析:因为A={x|x>1},B={x|x>a},所以∁U A={x|x≤1},由(∁U A)∪B=R,可知a≤1.答案:{a|a≤1}9.已知集合U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},集合B={x|-3≤x≤2}.求:A∩B;(∁U A)∪B;A∩(∁U B);(∁U A)∪(∁U B);∁U(A∩B).解:因为U={x|x≤4},A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},所以A∩B={x|-2<x≤2},∁U A={x|x≤-2,或3≤x≤4},∁U B={x|x<-3,或2<x≤4},所以(∁U A)∪B={x|x≤2,或3≤x≤4},A∩(∁U B)={x|2<x<3},(∁U A)∪(∁U B)={x|x≤-2,或2<x≤4},∁U(A∩B)={x|x≤-2,或2<x≤4}.B能力进阶练10.(2023·浙江杭州四中高一检测)设I是全集,集合M,N,P都是其子集,则图中的阴影部分表示的集合为()A.M∩(P∩∁I N)B.M∩(N∩∁I P)C.M∩(∁I N∩∁I M)D.(M∩N)∪(M∩P)解析:B观察题中图形得,图中的阴影部分表示的集合为M∩(N∩∁I P),故选B.也可以结合选项分析,利用排除法求解.11.设全集U=R,集合A={x|x≤1,或x≥3},集合B={x|k<x<k+1,k∈R},且B∩(∁U A)≠∅,则()A.k<0或k>3 B.2<k<3C.0<k<3 D.-1<k<3解析:C∵A={x|x≤1,或x≥3},∴∁U A={x|1<x<3}.若B∩(∁U A)=∅,则k+1≤1或k≥3,即k≤0或k≥3,∴若B∩(∁U A)≠∅,则0<k<3.12.某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是()A.62% B.56%C.46% D.42%解析:C设既喜欢足球又喜欢游泳的学生占该中学学生总数的比例为x,用Venn 图表示该中学喜欢足球和游泳的学生所占的比例之间的关系如图,则(60%-x )+(82%-x )+x =96%,解得x =46%. 13.已知A ={x |-1<x ≤3},B ={x |m ≤x <1+3m }. (1)当m =1时,A ∪B =________;(2)当B ⊆∁R A 时,实数m 的取值范围为________. 解析:(1)当m =1时,B ={x |1≤x <4},则 A ∪B ={x |-1<x <4}. (2)∁R A ={x |x ≤-1,或x >3}. 当B =∅,即m ≥1+3m 时, 得m ≤-12,满足B ⊆∁R A ; 当B ≠∅时,要使B ⊆∁R A 成立, 则⎩⎨⎧m <1+3m ,1+3m ≤-1或⎩⎨⎧m <1+3m ,m >3, 解得m >3.综上可知,实数m 的取值范围是m >3或m ≤-12. 答案:(1){x |-1<x <4}(2)⎩⎨⎧⎭⎬⎫m |m ≤-12,或m >3 14.(2023·湖北荆州中学高一检测)已知全集为R ,集合A ={x |2≤x ≤6},B ={x |3x -7≥8-2x }.(1)求A ∪B ,∁R (A ∩B );(2)若M ={x |a -4≤x ≤a +4},且A ⊆∁R M ,求a 的取值范围. 解:(1)∵B ={x |3x -7≥8-2x }={x |x ≥3}, ∴A ∪B ={x |x ≥2},A ∩B ={x |3≤x ≤6}, ∴∁R (A ∩B )={x |x <3,或x >6}.(2)由题意知M ≠∅,且∁R M ={x |x <a -4,或x >a +4}. ∵A ={x |2≤x ≤6},A ⊆∁R M ,∴a -4>6或a +4<2,解得a >10或a <-2.故实数a 的取值范围为{a |a <-2,或a >10}.C 探索创新练15.已知集合A ={x |x 2+ax +12b =0}和B ={x |x 2-ax +b =0},满足(∁R A )∩B ={2},A ∩(∁R B )={4},求实数a ,b 的值.解:由条件(∁R A )∩B ={2}和A ∩(∁R B )={4},知2∈B ,但2∉A ;4∈A ,但4∉B .将x =2和x =4分别代入B ,A 两集合中的方程得⎩⎨⎧22-2a +b =0,42+4a +12b =0, 即⎩⎨⎧4-2a +b =0,4+a +3b =0, 解得a =87,b =-127.。
§1.3 第2课时 全集、补集及综合运用
例2 (1)已知A=R,B={x|0<x≤5},求∁AB. 由题意可知∁AB={x|x≤0或x>5}.
(2)A={x|0≤x<9},B={x|0<x≤5},求∁AB. 由题意可知∁AB={x|x=0或5<x<9}.
反思感悟
两种求补集的方法 (1)若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解. (2)若所给的集合是有关不等式的集合,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,注意端点值的 取舍.
跟踪训练1 (1)已知U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},求 A∩(∁UB),(∁UA)∩(∁UB). (P13练习1)
反思感悟
解决集合交、并、补运算的技巧 (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 合交集、并集、补集的定义来求解.在解答过程中常常借助于Venn图来求解. (2)如果所给集合是无限实数集,则常借助数轴,把已知集合及全集分别 表示在数轴上,然后进行交、并、补集的运算.解答过程中要注意边界问题.
第一章 §1.3 集合的基本运算
第2课时
全集、补集及综合运用
学习目标
1.了解全集的含义及其符号表示. 2.理解给定集合中一个子集的补集的含义,并会求给定子集的补集.(重点) 3.会用Venn图、数轴进行集合的运算.(难点)
导语
相对于某个集合U,其子集中的元素是U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U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”.这就是我们本节课要探究的内容——全 集和补集.
课件1:1.2.2 第2课时 补集及综合应用
【训练 1】 设全集 U={1,2,x2-2},A={1,x},求∁UA.
解 由条件知 A U,∴x∈U={1,2,x2-2}.又 x≠1, ∴x=2 或 x=x2-2. 若 x=2,则 x2-2=2,此时 U={1,2,2},这与互异性矛盾, 舍去; 若 x=x2-2,则 x2-x-2=0,解得 x=-1 或 x=2(舍去), 此时 U={1,2,-1},A={1,-1},∴∁UA={2}.
题型二 集合的交、并、补的运算 【例 2】 已知全集 U={x|x≤4},集合 A={x|-2≤x≤3}, B={x|-3≤x≤2},求 A∩(∁UB),(∁UA)∪B,(∁UA)∪(∁UB). [思路探索] 利用数轴,进行交、并、补的基本运算.
解 在数轴上表示出全集 U 和集合 A,B,如图
则∁UA={x|x<-2 或 3<x≤4}, ∁UB={x|x<-3 或 2<x≤4}, ∴A∩(∁UB)={x|2<x≤3}; (∁UA)∪B={x|x≤2 或 3<x≤4}; (∁UA)∪(∁UB)={x<-2 或 2<x≤4}.
解 从 A∩B≠A 的反面考虑,运用补集思想求解.若 A∩B =A,则 A⊆B,又 A≠∅,
则k2-k-1≤ 1≥45 , 得kk≤ ≥53 ,即 3≤k≤5,
又 k∈R,所以当 A∩B≠A 时,实数 k 的取值范围为集合 {k|3≤k≤5}的补集,即{k|k<3,或 k>5}.
方法点评 在解决一个问题时,若从问题的正面入手较麻烦 或不易入手时,可转化成其等价的熟悉问题求解,也可从问题 的反面入手,探求已知与未知的关系,即“正难则反”的解题 策略.
1.2.2 第 2 课时 补集及综合应用
【课标要求】 1.理解在给定集合中一个集合的补集的含义,会求给定子 集的补集. 2.能运用 Venn 图及补集知识解决有关问题. 【核心扫描】 1.补集定义的理解及补集的求法.(重点) 2.集合的交、并、补运算.(难点)
新教材人教A版1.3第2课时补集及综合运用课件(34张)
数a的取值集合.
• [分析] 要求B∪A≠A,可先求B∪A=A时,a的
取值集合,再求出该集合在实数集R中的补集
即可.
• [解析] 若B∪A=A,则B⊆A.∵A={x|x2-2x
-8=0}={-2,4},∴集合B有以下三种情况:
• ①当B=∅时,Δ=a2-4(a2-12)<0,即a2>16,
②当 B 是单元素集时,Δ=a2-4(a2-12)=0,∴a=-4 或 a=4.
• 【对点练习】❸{a|a若≥98或集a合=0A} ={x|ax2+3x+2=0} 中[解至析多] 有假设1集个合元A 中素含,有 则2 个实元素数,a即的ax取2+3值x+范2=围0 有为两个不相
等的__实_数_根__,_则__aΔ_≠=_09_,-_8_a>_0_,__解_得__a_<98.且 a≠0,则此时实数 a 的取值
基础自测
• 1.已知集合A={x|x<-5或x>7}B,则∁RA= ()
• A.{x|-5<x<7} B.{x|-5≤x≤7} • C.{x|x<-5}∪{x|x>7}
D.{x|x≤-5}∪{x|x≥7} • [解析] ∵A={x|x<-5或x>7},∴∁RA={x|-
5≤x≤7},故选B.
• 2.(2019·贵州遵义市高一期末测试)已知集合U
实[错数解a] 的∵取A∪值B=范A,围∴为B⊆_A,____________________.
从而有aa>≤32,a-1 或2aa≤-21a<--12, 解得 a>3.
故实数 a 的取值范围是 a>3.
• [错因分析] 由并集的定义容易知道,对于任 何一个集合A,都有A∪∅=A,所以错解忽略 了[正B解=] ∅∵时A∪的B=情A况,∴.B⊆A.
第2课时 补集及综合应用
第2课时补集及综合应用课时目标 1.理解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.2.熟练掌握集合的基本运算.________,通常记作________.2.补集(1)∁U U=____;(2)∁U∅=____;(3)∁U(∁U A)=____;(4)A∪(∁U A)=____;(5)A∩(∁U A)=____.一、选择题1.已知集合U={1,3,5,7,9},A={1,5,7},则∁U A等于()A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}2.已知全集U=R,集合M={x|x2-4≤0},则∁U M等于()A.{x|-2<x<2} B.{x|-2≤x≤2}C.{x|x<-2或x>2} D.{x|x≤-2或x≥2}3.设全集U={1,2,3,4,5},A={1,3,5},B={2,5},则A∩(∁U B)等于()A.{2} B.{2,3}C.{3} D.{1,3}4.设全集U和集合A、B、P满足A=∁U B,B=∁U P,则A与P的关系是()A.A=∁U P B.A=PC.A P D.A P5.如图,I是全集,M、P、S是I的3个子集,则阴影部分所表示的集合是()A.(M∩P)∩S B.(M∩P)∪SC.(M∩P)∩∁I S D.(M∩P)∪∁I S6.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},A={3,4,5},B={1,3,6},那么集合{2,7}是() A.A∪B B.A∩BC.∁U(A∩B) D.∁U(A∪B)二、填空题7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________. 8.设全集U={x|x<9且x∈N},A={2,4,6},B={0,1,2,3,4,5,6},则∁U A=____________________,∁U B=________________,∁B A=____________.9.已知全集U,A B,则∁U A与∁U B的关系是____________________.三、解答题10.设全集是数集U={2,3,a2+2a-3},已知A={b,2},∁U A={5},求实数a,b的值.11.已知集合A={1,3,x},B={1,x2},设全集为U,若B∪(∁U B)=A,求∁U B.能力提升12.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},(∁U B)∩A={9},则A 等于()A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}13.学校开运动会,某班有30名学生,其中20人报名参加赛跑项目,11人报名参加跳跃项目,两项都没有报名的有4人,问两项都参加的有几人?1.全集与补集的互相依存关系(1)全集并非是包罗万象、含有任何元素的集合,它是对于研究问题而言的一个相对概念,它仅含有所研究问题中涉及的所有元素,如研究整数,Z就是全集,研究方程的实数解,R就是全集.因此,全集因研究问题而异.(2)补集是集合之间的一种运算.求集合A的补集的前提是A是全集U的子集,随着所选全集的不同,得到的补集也是不同的,因此,它们是互相依存、不可分割的两个概念.(3)∁U A的数学意义包括两个方面:首先必须具备A⊆U;其次是定义∁U A={x|x∈U,且x∉A},补集是集合间的运算关系.2.补集思想做题时“正难则反”策略运用的是补集思想,即已知全集U,求子集A,若直接求A困难,可先求∁U A,再由∁U(∁U A)=A求A.第2课时补集及综合应用知识梳理1.全集U 2.不属于集合A∁U A{x|x∈U,且x∉A}3.(1)∅(2)U(3)A(4)U(5)∅作业设计1.D[在集合U中,去掉1,5,7,剩下的元素构成∁U A.]2.C[∵M={x|-2≤x≤2},∴∁U M={x|x<-2或x>2}.]3.D[由B={2,5},知∁U B={1,3,4}.A∩(∁U B)={1,3,5}∩{1,3,4}={1,3}.]4.B[由A=∁U B,得∁U A=B.又∵B=∁U P,∴∁U P=∁U A.即P=A,故选B.]5.C[依题意,由图知,阴影部分对应的元素a具有性质a∈M,a∈P,a∈∁I S,所以阴影部分所表示的集合是(M∩P)∩∁I S,故选C.]6.D[由A∪B={1,3,4,5,6},得∁U(A∪B)={2,7},故选D.]7.-3解析∵∁U A={1,2},∴A={0,3},故m=-3.8.{0,1,3,5,7,8}{7,8}{0,1,3,5}解析 由题意得U ={0,1,2,3,4,5,6,7,8},用Venn 图表示出U ,A ,B ,易得∁U A ={0,1,3,5,7,8},∁U B ={7,8},∁B A ={0,1,3,5}.9.∁U B ∁U A解析 画Venn 图,观察可知∁U B ∁U A .10.解 ∵∁U A ={5},∴5∈U 且5∉A .又b ∈A ,∴b ∈U ,由此得⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a -3=5,b =3. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =3经检验都符合题意. 11.解 因为B ∪(∁U B )=A ,所以B ⊆A ,U =A ,因而x 2=3或x 2=x .①若x 2=3,则x =±3.当x =3时,A ={1,3,3},B ={1,3},U =A ={1,3,3},此时∁U B ={3}; 当x =-3时,A ={1,3,-3},B ={1,3},U =A ={1,3,-3},此时∁U B ={-3}. ②若x 2=x ,则x =0或x =1.当x =1时,A 中元素x 与1相同,B 中元素x 2与1也相同,不符合元素的互异性,故x ≠1;当x =0时,A ={1,3,0},B ={1,0},U =A ={1,3,0},从而∁U B ={3}.综上所述,∁U B ={3}或{-3}或{3}.12.D [借助于V enn 图解,因为A ∩B ={3},所以3∈A ,又因为(∁U B )∩A ={9},所以9∈A ,所以选D.]13.解 如图所示,设只参加赛跑、只参加跳跃、两项都参加的人数分别为a ,b ,x .根据题意有⎩⎪⎨⎪⎧ a +x =20,b +x =11,a +b +x =30-4.解得x =5,即两项都参加的有5人.。
课件5:1.1.3 第2课时 补集及综合应用
说明:补集的概念必须要有全集的限制.
Venn图表示: U
A
A
AU AU
例1.请填充
{2}
(1)若U={2,3,4},A={4,3},则CUA=_____.
(2)若U={三角形},B={锐角三角形},则CuB=______.
(3)若U={1,2,4,8},A=Φ,则CuA=_______.
(4)若U={1,3,a2+2a+1},A={1,3},CUA={4},
1.1.3 集合的基本运算
第2课时 补集及综合应用
全集概念
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,那么就称这个集合全集.通常 记作U.
补集概念
对于一个集合A ,由全集U中不属于集合 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,简称为集合A的补集. 记作: A
即: A={x| x ∈ U 且xA}
(7)设全集U={1,2,3,4},A={x|x2-5x+m= 0,x∈U},求CUA、m.
∵x∈U,∴x=1,x=4时,m=4,此时方程的解为
A={1,4},CUA={2,3}
x=2,x=3时,m=6,此时方程的解为
A={2,3},CUA={1,4}
补集的性质
(1) CUU = φ CUΦ= U
(2) CU( CUA) = A (3) A∪(CUA)= U
A∩(CUA)= φ
(4) 若A B U,则CUA CUB
(5) (CUA)∩(CUB)= CU (A∪B) (6) (CUA)∪(CUB)= CU (A∩B)
知识小结
1.求集合的补是集合间的基本运算,运算结果 仍然还是集合. 2.注意结合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.
第2课时 补集及综合应用
解析 由已知得 A={x|x≥-m}, 所以∁UA={x|x<-m}, 又(∁UA)∩B=B, 所以-m≥4,解得 m≤-4.
2.(变条件)将本例中条件“(∁UA)∩B=∅”改为“(∁UB)∪A=R”,其他条件不变, 则 m 的取值范围又是什么?
解析 由已知 A={x|x≥-m}, ∁UB={x|x≤-2,或 x≥4}. 又(∁UB)∪A=R, 所以-m≤-2,解得 m≥2.
[触类旁通]
2.(1)(2021·全国乙卷)已知全集 U={1,2,3,4,5},集合 M={1,2},N={3,4},则∁U (M
∪N)=( )
A.{5}
B.{1,2}
C.{3,4}
D.{1,2,3,4}
(2)设全集 U=M∪N={1,2,3,4,5},M∩∁UN={2,4},则 N=( )
A.{1,2,3}
03 课 后 案 学 业 评 价
01
课前案 自主学习
[教材梳理] 导学 全集与补集
方程(x-2)(x2-3)=0 的解集在有理数范围内与在实数范围内有什么不 同?通过这个问题你得到什么启示?
[提示] 方程在有理数范围内的解集为{2},在实数范围内的解集为{2, 3,- 3}, 数学学科中很多问题都是在某一范围内进行研究.如本问题中在有理数范围内求解与在 实数范围内求解是不同的.类似这些给定的集合就是全集.
2.已知全集 U={1,2,3,4,5},A={1,3},则∁UA=( )
A.∅
B. {1,3}
C. {2,4,5}
D. {1,2,3,4,5}
解析 因为全集 U={1,2,3,4,5},A={1,3}, 所以根据补集的定义得∁UA={2,4,5},故选 C.
答案 C
补集及综合应用
第2课时补集及综合应用学习目标 1.理解全集、补集的概念(难点).2.准确翻译和使用补集符号和V enn图(重点).3.会求补集,并能解决一些集合综合运算的问题(重点).预习教材P10-P11,完成下面问题:知识点补集的概念(1)全集:①定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.②记法:全集通常记作U.(2)补集文字语言对于一个集合A,由全集U中不属于集合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,记作∁U A符号语言∁U A={x|x∈U且x∉A}图形语言【预习评价】(1)设集合U={1,2,3,4,5},A={1,2},B={2,3,4},则∁U(A∪B)=________.(2)已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若∁A B={5},则实数m=________. 解析(1)∵A∪B={1,2,3,4},∴∁U(A∪B)={5}.(2)由∁A B={5}知5∈A且5∉B,即5∈{3,4,m},故m=5.答案(1){5}(2)5题型一补集的基本运算【例1】(1)设集合U=R,M={x|x>2或x<0},则∁U M=()A.{x|0≤x≤2}B.{x|0<x<2}C.{x|x<0或x>2}D.{x|x≤0或x≥2}(2)已知全集U={1,2,a2-2a+3},A={1,a},∁U A={3},则实数a=________.解析(1)如图,在数轴上表示出集合M,可知∁U M={x|0≤x≤2}.(2)由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧a=2,a2-2a+3=3,解得a=2.答案(1)A(2)2规律方法求补集的方法(1)列举法表示:从全集U中去掉属于集合A的所有元素后,由所有余下的元素组成的集合.(2)由不等式构成的无限集表示:借助数轴,取全集U中集合A以外的所有元素组成的集合.【训练1】(1)已知全集U={x|x≥-3},集合A={x|-3<x≤4},则∁U A=________.(2)设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁U A={1,2},则实数m=________.解析(1)借助数轴得∁U A={x|x=-3或x>4}.(2)∵∁U A={1,2},∴A={0,3},∴0,3是方程x2+mx=0的两个根,∴m=-3.答案(1){x|x=-3或x>4}(2)-3题型二集合交、并、补的综合运算【例2】已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},求A∩B,(∁U A)∪B,A∩(∁U B).解利用数轴,分别表示出全集U及集合A,B,先求出∁U A及∁U B,再求解.则∁U A={x|x≤-2,或3≤x≤4},∁U B={x|x<-3,或2<x≤4}.所以A∩B={x|-2<x≤2};(∁U A)∪B={x|x≤2,或3≤x≤4};A∩(∁U B)={x|2<x<3}.规律方法 1.求解与不等式有关的集合问题的方法解决与不等式有关的集合问题时,画数轴(这也是集合的图形语言的常用表示方式)可以使问题变得形象直观,要注意求解时端点的值是否能取到.2.求解集合混合运算问题的一般顺序解决集合的混合运算时,一般先运算括号内的部分,再计算其他部分.【训练2】已知集合S={x|1<x≤7},A={x|2≤x<5},B={x|3≤x<7}.求:(1)(∁S A)∩(∁S B);(2)∁S(A∪B);(3)(∁S A)∪(∁S B);(4)∁S(A∩B).解(1)如图所示,可得A∩B={x|3≤x<5},A∪B={x|2≤x<7},∁S A={x|1<x<2或5≤x≤7},∁S B={x|1<x<3}∪{7}.由此可得:(1)(∁S A)∩(∁S B)={x|1<x<2}∪{7}.(2)∁S(A∪B)={x|1<x<2}∪{7}.(3)(∁S A)∪(∁S B)={x|1<x<3}∪{x|5≤x≤7}={x|1<x<3或5≤x≤7}.(4)∁S(A∩B)={x|1<x<3}∪{x|5≤x≤7}={x|1<x<3或5≤x≤7}.互动探究题型三根据补集的运算求参数的值或范围【探究1】如果a∈∁U B,那么元素a与集合B有什么关系?“a∈A∩(∁U B)”意味着什么?解如果a∈∁U B,那a∉B,“a∈A∩(∁U B)”意味着a∈A且a∉B.【探究2】是否存在元素a,使得a∈A且a∈∁U A?若集合A={x|-2<x≤3},则∁R A是什么?解不存在a,使得a∈A且a∈∁U A;若A={x|-2<x≤3},则∁R A={x|x≤-2或x>3}.【探究3】(1)已知集合A={x|x2+ax+12b=0}和B={x|x2-ax+b=0},满足B∩(∁U A)={2},A∩(∁U B)={4},U=R,求实数a,b的值.(2)已知集合A={x|2a-2<x<a},B ={x|1<x<2},且A∁R B,求a的取值范围.解(1)∵B∩(∁U A)={2},∴2∈B,但2∉A.∵A∩(∁U B)={4},∴4∈A,但4∉B.∴⎩⎪⎨⎪⎧42+4a+12b=0,22-2a+b=0,解得⎩⎨⎧a=87,b=-127.∴a,b的值分别为87,-127.(2)∁R B={x|x≤1或x≥2}≠∅.∵A∁R B,∴分A=∅和A≠∅两种情况讨论.①若A=∅,此时有2a-2≥a,∴a≥2.②若A≠∅,则有⎩⎪⎨⎪⎧2a-2<a,a≤1或⎩⎪⎨⎪⎧2a-2<a,2a-2≥2.∴a≤1.综上所述,a≤1或a≥2.规律方法由集合的补集求解参数的方法(1)有限集:由补集求参数问题,若集合中元素个数有限时,可利用补集定义并结合集合知识求解.(2)无限集:与集合交、并、补运算有关的求参数问题,若集合中元素有无限个时,一般利用数轴分析法求解.【训练3】设全集U={2,3,a2+2a-3},A={|2a-1|,2},∁U A={5},求实数a的值.解∵∁U A={5},∴5∈U,且5∉A.∴a2+2a-3=5,解得a=2或a=-4.当a=2时,|2a-1|=3≠5,此时A={3,2},U={2,3,5}符合题意.当a=-4时,|2a-1|=9,此时A={9,2},U={2,3,5},不满足条件∁U A={5},故a=-4舍去.综上知a=2.课堂达标1.设全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则∁U A=()A.{1,2}B.{3,4,5} C.{1,2,3,4,5}D.∅解析根据补集的定义计算.∵U={1,2,3,4,5},A={1,2},∴∁U A={3,4,5}.答案 B2.设全集U=R,集合A={x|1<x<4},集合B={x|2≤x<5},则A∩(∁U B)=()A.{x|1≤x<2}B.{x|x<2} C.{x|x≥5}D.{x|1<x<2}解析∁U B={x|x<2或x≥5},A∩(∁U B)={x|1<x<2}.答案 D3.已知A={x|x+1>0},B={-2,-1,0,1},则(∁R A)∩B=()A.{-2,-1}B.{-2} C.{-1,0,1}D.{0,1}解析因为集合A={x|x>-1},所以∁R A={x|x≤-1},则(∁R A)∩B={x|x≤-1}∩{-2,-1,0,1}={-2,-1}.答案 A4.已知全集U={x|1≤x≤5},A={x|1≤x<a},若∁U A={x|2≤x≤5},则a=________.解析∵A={x|1≤x<a},∁U A={x|2≤x≤5},∴A∪(∁U A)=U={x|1≤x≤5},且A∩(∁U A)=∅,因此a=2.答案 25.已知全集U={x|-5≤x≤3},A={x|-5≤x<-1},B={x|-1≤x<1},求∁U A,∁U B,(∁U A)∩(∁UB).解将集合U,A,B分别表示在数轴上,如图所示,则∁U A={x|-1≤x≤3};∁U B={x|-5≤x<-1,或1≤x≤3};法一(∁U A)∩(∁U B)={x|1≤x≤3}.法二∵A∪B={x|-5≤x<1},∴(∁U A)∩(∁U B)=∁U(A∪B)={x|1≤x≤3}.课堂小结1.补集定义的理解(1)补集是相对于全集而存在的,研究一个集合的补集之前一定要明确其所对应的全集.比如,当研究数的运算性质时,我们常常将实数集R当做全集.(2)补集既是集合之间的一种关系,同时也是集合之间的一种运算,还是一种数学思想.(3)从符号角度来看,若x∈U,A U,则x∈A和x∈∁U A二者必居其一.2.与集合的交、并、补运算有关的求参数问题一般利用数轴求解,涉及集合间关系时不要忘掉空集的情形.3.不等式中的等号在补集中能否取到,要引起重视,还要注意补集是全集的子集.4.补集的相关性质(1)A∪(∁U A)=U,A∩(∁U A)=∅.(2)∁U(∁U A)=A,∁U U=∅,∁U∅=U.(3)∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B),∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B).。
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第二课时补集及综合应用
【选题明细表】
基础巩固
1.(2014高考湖北卷)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合
A={1,3,5,6},则∁U A等于( C )
(A){1,3,5,6} (B){2,3,7}
(C){2,4,7} (D){2,5,7}
解析:由题意知∁U A={2,4,7}.故选C.
2.已知全集U=Z,集合A={-2,-1,1,2},B={1,2},则A∩(∁U B)等于( C )
(A){-2,1} (B){1,2}
(C){-1,-2} (D){-1,2}
解析:由-1,-2∈∁U B,1,2∉∁U B,A={-2,-1,1,2},
则A∩∁U B={-1,-2},故选C.
3.设全集U=R,集合P={x|-2≤x<3},则∁U P等于( A )
(A){x|x<-2或x≥3} (B){x|x<-2或x>3}
(C){x|x≤-2或x>3} (D){x|x≤-2且x≥3}
解析:由P={x|-2≤x<3}得∁U P={x|x<-2或x≥3},故选A.
4.(2013高考安徽卷)已知A={x|x+1>0},B={-2,-1,0,1},则(∁R A)∩B 等于( A )
(A){-2,-1} (B){-2}
(C){-1,0,1} (D){0,1}
解析:解x+1>0得x>-1,
故A={x|x>-1},
所以∁R A={x|x≤-1},
故(∁R A)∩B={-2,-1}.故选A.
5.(2015东北五市月考)已知全集U={-1,1,2,3,4},集合
A={1,2,3},B={2,4},则(∁U A)∪B等于( C )
(A){1,2,4} (B){2,3,4}
(C){-1,2,4} (D){-1,2,3,4}
解析:∁U A={-1,4},所以(∁U A)∪B={-1,2,4}.
故选C.
6.(2014福州期末)已知全集U=R,集合A={1,2,3,4,5},B={x|x≥2},则图中阴影部分所表示的集合为( D )
(A){0,1,2} (B){0,1}
(C){1,2} (D){1}
解析:由题图中阴影部分为(∁U B)∩A={1},故选D.
7.已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若∁A B={5},则实数
m= .
解析:由题知A={3,4,m},B={3,4},
所以∁A B={m},
而∁A B={5},所以m=5.
答案:5
8.已知集合A={x|x<a},B={x|1<x<2},A∪(∁R B)=R,则实数a的取值范围是.
解析:因为∁R B={x|x≤1,或x≥2},又A={x|x<a},观察∁R B,A在数轴上所表示的区间,如图所示.
可得当a≥2时,A∪(∁R B)=R.
答案:{a|a≥2}
9.设全集U=R,M={m|方程mx2-x-1=0有实数根},N={n|方程x2-x+n=0有实数根},求(∁U M)∩N.
解:对于集合M,当m=0时,x=-1,即0∈M;
当m≠0时,由1+4m≥0,得m≥-,且m≠0.
综上可知m≥-,
所以∁U M=,
对于集合N,由1-4n≥0,
得n≤,
所以N=,
从而(∁U M)∩N=.
能力提升
10.图中阴影部分所表示的集合是( A )
(A)B∩(∁U(A∪C)) (B)(A∪B)∪(B∪C)
(C)(A∪C)∩(∁U B) (D)(∁U(A∩C))∪B
解析:阴影部分位于集合B内,且位于集合A、C的外部,故可表示为B ∩(∁U(A∪C)).故选A.
11.设集合U={-1,1,2,3},M={x|x2+px+q=0},若∁U M={-1,1},则实数
p+q的值为( D )
(A)-1 (B)-5 (C)5 (D)1
解析:由已知可得M={2,3},
则2,3为方程x2+px+q=0的两根,
则p=-(2+3)=-5,q=2×3=6,
故p+q=-5+6=1.故选D.
12.全集U=R,A={x|x<-3或x≥2},B={x|-1<x<5},则集合
C={x|-1<x<2}= (用A、B或其补集表示).
解析:如图所示,
由图可知C⊆∁U A,且C⊆B,
所以C=B∩(∁U A).
答案:B∩(∁U A)
13.设全集U=R,集合A={x||2x-1|≤1},B={x|2x-4>x-2}.
(1)求∁U(A∪B);
(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围. 解:(1)A={x|0≤x≤1},B={x|x>2},
A∪B={x|0≤x≤1,或x>2},
∁U(A∪B)={x|x<0,或1<x≤2}.
(2)C={x|x>-},B∪C=C⇒B⊆C,
所以-≤2,即a≥-4.
探究创新
14.已知集合A={x|2a-2<x<a},B={x|1<x<2},且A∁R B,求a的取值范围.
解:∁R B={x|x≤1或x≥2}≠∅,因为A∁R B,
所以分A=∅和A≠∅两种情况讨论.
(1)若A=∅,此时有2a-2≥a,所以a≥2.
(2)若A≠∅,则有或
所以a≤1.
综上所述,a≤1或a≥2.。