江西省宜中学高中数学 1.3 集合的基本运算(全集与补集)导学案 新人教版必修1
高中数学《补集及集合运算的综合应用》导学案
1.1.3集合的基本运算第2课时补集及集合运算的综合应用1.全集(1)全集定义:□1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)全集符号表示:□2全集通常记作U.2.补集的定义(1)自然语言:□3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∁U A.(2)符号语言:∁U A=□4{x|x∈U且x∉A}.(3)图形语言:□5用Venn图表示,如下图阴影部分所示,表示∁A.U□61.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)一个集合的补集一定含有元素.()(2)集合∁B C与∁A C相等.()(3)集合A与集合A在全集U中的补集没有公共元素.()答案(1)×(2)×(3)√2.做一做(1)(教材改编P11T4)设集合U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},则∁U M 等于()A.U B.{1,3,5}C.{3,5,6} D.{2,4,6}(2)(教材改编P11T4)已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)等于()A.{1,3,4} B.{3,4}C.{3} D.{4}(3)设集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x≤1},则(∁R S)∪T等于()A.{x|-2<x≤1} B.{x|x≤-4}C.{x|x≤1} D.{x|x≥1}答案(1)C(2)D(3)C『释疑解难』1.全集理解全集不是固定不变的,是相对于研究的问题而言的,如在整数范围内研究问题,Z是全集,而在实数范围内研究问题,R是全集.如若只讨论大于0小于5的实数,可选{x|0<x<5}为全集.通常也把给定的集合作为全集.2.补集理解(1)补集是相对于全集而言的,它与全集不可分割.一方面,若没有定义全集,则不存在补集的说法;另一方面,补集的元素逃不出全集的范围.(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.求集合A的补集的前提是A为全集U的子集,随着所选全集的不同,得到的补集也是不同的.(3)集合的补集运算与实数的减法运算可进行类比:实数集合被减数a被减集合(全集)A减数b减集合B差a-b补(余)集∁A B(4)符号∁U A有三层意思:①A是U的子集,即A⊆U;②∁U A表示一个集合,且(∁U A)⊆U;③∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合,即∁U A={x|x∈U,且x∉A}.(5)若x∈U,则x∈A或x∈∁U A,二者必居其一.探究1补集的简单运算例1(1)已知全集U={x|x≤5},集合A={x|-3≤x<5},则∁U A =________;(2)已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∁U B={1,4,6},则集合B=________.解析(1)将集合U和集合A分别表示在数轴上,如图所示. 由补集定义可得∁U A={x|x<-3或x=5}.(2)解法一:A={1,3,5,7},∁U A={2,4,6},∴U={1,2,3,4,5,6,7}.又∁U B={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.解法二:借助V enn图,如图所示.由图可知B={2,3,5,7}.答案(1){x|x<-3或x=5}(2){2,3,5,7}拓展提升求集合补集的基本方法及处理技巧(1)基本方法:定义法.(2)两种处理技巧①当集合用列举法表示时,可借助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,利用数轴分析求解.【跟踪训练1】(1)设集合U={1,2,3,4,5,6},M={1,3,5},则∁M=()UA.{2,4,6} B.{1,3,5}C.{1,2,4} D.U(2)若全集U={x∈R|-2≤x≤2},则集合A={x∈R|-2≤x≤0}的补集∁U A为()A.{x∈R|0<x<2} B.{x∈R|0≤x<2}C.{x∈R|0<x≤2} D.{x∈R|0≤x≤2}答案(1)A(2)C解析(1)因为集合U={1,2,3,4,5,6},M={1,3,5},所以∁U M={2,4,6}.(2)借助数轴(如图)易得∁U A={x∈R|0<x≤2}.探究2交、并、补集的综合运算例2已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3<x≤3}.求∁U A,A∩B,∁U(A∩B),(∁U A)∩B.解把全集U和集合A,B在数轴上表示如下:由图可知∁U A={x|x≤-2或3≤x≤4},A∩B={x|-2<x<3},∁U(A∩B)={x|x≤-2或3≤x≤4},(∁U A)∩B={x|-3<x≤-2或x=3}.拓展提升1.补集的性质及混合运算的顺序(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).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,如不等式形式表示的集合,则可借助数轴求解.3.集合的交、并、补运算是同级运算,因此在进行集合的混合运算时,有括号的先算括号内的,然后按照从左到右的顺序进行计算.【跟踪训练2】 已知集合A ={x ||x |≤2},B ={x |-3<x <0},C ={x |x ≤1}.求:A ∩C ,A ∪B ,(∁R A )∩B .解 A ∩C ={x |-2≤x ≤2}∩{x |x ≤1}={x |-2≤x ≤1};A ∪B ={x |-2≤x ≤2}∪{x |-3<x <0}={x |-3<x ≤2}; (∁R A )∩B ={x |x <-2或x >2}∩{x |-3<x <0}={x |-3<x <-2}. 探究3 利用集合间的关系求参数例3 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}≠∅,∵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.[条件探究] 本例中若把“A ∁R B ”换成“A ∩∁R B =∅”,则a 的取值范围为多少?解 ①若A =∅,则a ≥2满足题意.②若A ≠∅,则需满足⎩⎪⎨⎪⎧ 2a -2<a ,2a -2≥1,a ≤2,解得32≤a <2,综上所述a ≥32.拓展提升 利用补集求参数问题的方法(1)解答本题的关键是利用A ∁R B ,对A =∅与A ≠∅进行分类讨论,转化为等价不等式(组)求解,同时要注意区域端点的问题.(2)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.(3)数轴与Venn 图有同样的直观功效,在数轴上可以直观地表示数集,所以进行集合的交、并、补运算时,常借助数轴求解.【跟踪训练3】 已知集合A ={x |x <a },B ={x |1<x <3}.(1)若A ∪(∁R B )=R ,求实数a 的取值范围;(2)若A ∁R B ,求实数a 的取值范围.解 (1)∵B ={x |1<x <3},∴∁R B ={x |x ≤1或x ≥3},因而要使A ∪(∁R B )=R ,结合数轴分析(如图),可得a ≥3.(2)∵A ={x |x <a },∁R B ={x |x ≤1或x ≥3}.要使A ∁R B ,结合数轴分析(如图),可得a ≤1.探究4 补集思想的应用——正难则反例4 若集合A ={x |ax 2+3x +2=0}中至多有1个元素,求实数a 的取值范围.解 假设集合A 中含有2个元素,即ax 2+3x +2=0有两个不相等的实数根,则⎩⎪⎨⎪⎧ a ≠0,Δ=9-8a >0,解得a <98且a ≠0,则此时实数a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪ a <98且a ≠0.在全集U =R 中,集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪ a <98且a ≠0的补集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪ a ≥98或a =0 .所以满足题意的实数a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ⎪⎪⎪a ≥98或a =0. 拓展提升运用补集思想解题的方法当从正面考虑情况较多,问题较复杂的时候,往往考虑运用补集思想.其解题步骤为:(1)否定已知条件,考虑反面问题;(2)求解反面问题对应的参数范围;(3)取反面问题对应的参数范围的补集.【跟踪训练4】 已知集合A ={y |y >a 2+1或y <a },B ={y |2≤y ≤4},若A ∩B ≠∅,求实数a 的取值范围.解 因为A ={y |y >a 2+1或y <a },B ={y |2≤y ≤4},我们不妨先考虑当A ∩B =∅时a 的取值范围,在数轴上表示集合A ,B ,如图所示.由⎩⎨⎧ a ≤2,a 2+1≥4,得⎩⎨⎧ a ≤2,a ≥3或a ≤-3,故a ≤-3或3≤a ≤2.即A ∩B =∅时,a 的取值范围为a ≤-3或3≤a ≤2,故A ∩B ≠∅时,a 的取值范围为a >2或-3<a < 3.1.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 .1.已知全集U =R ,A ={x |x ≤0},B ={x |x ≥1},则集合∁U (A ∪B )=()A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}答案D解析由题,知A∪B={x|x≤0或x≥1},所以∁U(A∪B)={x|0<x<1}.2.已知三个集合U,A,B之间的关系如图所示,则(∁U B)∩A=()A.{3} B.{0,1,2,4,7,8}C.{1,2} D.{1,2,3}答案C解析由Venn图可知U={0,1,2,3,4,5,6,7,8},A={1,2,3},B={3,5,6},所以(∁U B)∩A={1,2}.3.设全集U={x∈N|x≤8},集合A={1,3,7},B={2,3,8},则(∁A)∩(∁U B)=()UA.{1,2,7,8} B.{4,5,6}C.{0,4,5,6} D.{0,3,4,5,6}答案C解析∵U={x∈N|x≤8}={0,1,2,3,4,5,6,7,8},∴∁U A={0,2,4,5,6,8},∁U B={0,1,4,5,6,7},∴(∁U A)∩(∁U B)={0,4,5,6}.4.已知集合U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5,7},B={3,4,5},则(∁U A )∪(∁U B )=________.答案 {1,2,3,6,7}解析 由题可得∁U A ={1,3,6},∁U B ={1,2,6,7},∴(∁U A )∪(∁U B )={1,2,3,6,7}.5.已知U =R ,集合A ={x |x 2-x -2=0},B ={x |mx +1=0},B ∩(∁U A )=∅,求实数m 的值.解 A ={-1,2},B ∩(∁U A )=∅等价于B ⊆A .当m =0时,B =∅⊆A ;当m ≠0时,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1m . ∴-1m =-1或-1m =2,即m =1或m =-12.综上,m 的值为0,1,-12.A 级:基础巩固练一、选择题1.设集合U ={1,2,3,4},A ={1,2},B ={2,4},则∁U (A ∪B )=( )A .{2}B .{3}C .{1,2,4}D .{1,4}答案 B解析 集合U ={1,2,3,4},A ={1,2},B ={2,4},则∁U (A ∪B )={3},故选B.2.已知全集U =R ,集合A ={1,2,3,4,5},B ={x ∈R |x ≥3},则下图中阴影部分所表示的集合为( )A.{1} B.{1,2}C.{1,2,3} D.{0,1,2}答案B解析由题意得A∩B={3,4,5},阴影部分所表示的集合为集合A去掉集合A∩B中的元素所组成的集合,所以为{1,2}.3.M={x|x<-2或x>2},N={x|x≤m},若(∁R M)∩N≠∅,则实数m的取值范围为()A.m<2 B.m≥-2C.m>-1 D.-2≤m≤2答案B解析∁R M={x|-2≤x≤2},再利用数轴来解决(∁R M)∩N≠∅时m的取值范围,易知m≥-2.4.下列四个命题中,设U为全集,则不正确的命题是()A.若A∩B=∅,则(∁U A)∪(∁U B)=UB.若A∪B=∅,则A=B=∅C.若A∪B=U,则(∁U A)∩(∁U B)=∅D.若A∩B=∅,则A=B=∅答案D解析由图易知,A正确;由A∪B=∅,得A=B=∅,B正确;由Venn图易知C正确.故选D.5.已知U=R,A={x|x>0},B={x|x≤-1},则(A∩∁U B)∪(B∩∁U A)=()A.∅B.{x|x≤0}C.{x|x>-1} D.{x|x>0或x≤-1}答案D解析∵A∩∁U B={x|x>0},B∩∁U A={x|x≤-1},∴(A∩∁U B)∪(B∩∁U A)={x|x>0或x≤-1}.二、填空题6.设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},则(∁U A)∩B=________.答案{7,9}解析∵U={n∈N|1≤n≤10}={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},A={1,2,3,5,8},∴∁U A={4,6,7,9,10},又∵B={1,3,5,7,9},∴(∁U A)∩B={7,9}.7.已知集合A={1,3,x},B={1,x2},若B∪(∁U B)=A,则∁U B =________.答案{-3}或{3}或{3}解析因为B∪(∁U B)=A,所以A=U.①当x2=3时,x=±3,B={1,3},∁U B={3}或{-3}.②当x2=x时,x=0或1.当x=0时,B={0,1},∁U B={3};而当x=1时不合题意,舍去.8.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.答案12解析设两项运动都喜欢的人数为x,画出Venn图得到方程15-x+x+10-x+8=30⇒x=3,所以喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为15-3=12(人).三、解答题9.已知集合A={x|-4≤x≤-2},集合B={x|x+3≥0}.求:(1)A∩B;(2)A∪B;(3)∁R(A∩B).解由已知得B={x|x≥-3},(1)A∩B={x|-3≤x≤-2}.(2)A∪B={x|x≥-4}.(3)∁R(A∩B)={x|x<-3或x>-2}.B级:能力提升练10.已知集合M={x∈N*|1≤x≤15},集合A1,A2,A3满足:①每个集合都恰有5个元素;②A1∪A2∪A3=M.集合A i中元素的最大值与最小值之和称为集合A i的特征数,记为X i(i=1,2,3),求X1+X2+X3的最小值和最大值.解∵集合A1,A2,A3满足:①每个集合都恰有5个元素;②A1∪A2∪A3=M,∴A1,A2,A3中一定各包含五个数值.当X1+X2+X3取得最小值时,集合A1,A2,A3中的最小值分别是1,2,3,最大值是15,11,7,和最小,如:A1={1,12,13,14,15},A2={2,8,9,10,11},A3={3,4,5,6,7}时,X1+X2+X3最小,最小值为39,当集合A1,A2,A3中的最小值分别是1,5,9,最大值是15,14,13时,和最大,如:当A1={1,2,3,4,15},A2={5,6,7,8,14},A3={9,10,11,12,13}时,X1+X2+X3最大,最大值为57.。
1.3集合的基本运算(全集与补集)教学设计
课题:1.3集合的基本运算(全集与补集)授课人:高一年级数学学科组教学内容分析教学目标描述1.知识与技能(1)在具体情境中,了解全集的含义.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,能求给定子集的补集.(3)体会图形对理解抽象概念的作用.2.过程与方法通过示例认识全集与补集,加深对补集概念的理解,完善集合运算体系,提高思维能力.3.情感、态度与价值观通过补集概念的形成与发展、理解与掌握,感知事物具有相对性,渗透相对的辨证观点.教学内容分析本节是新人教A版高中数学必修第一册第1章第1节第3部分的内容。
在此之前,学生已学习了集合的含义以及集合与集合之间的基本关系,同时已学习了并集、交集,这为学习本节内容打下了基础。
本节内容主要介绍集合的基本运算一全集与补集。
在此,通过适当的问题情境,使学生感受、认识并掌握补集的运算。
本节内容是函数、方程、不等式的基础,在教材中起着承上启下的作用。
值得注意的问题:在全集和补集的教学中,应注意利用图形的直观作用,帮助学生理解补集的概念,并能够用直观图进行求补集的运算.学科核心素养分析(考点)结合课程标准说明本节课可落实哪个或哪些学科核心素养(考点)1. 数学抽象:对全集概念、补集概念的理解;2. 逻辑推理:补集的理解;3. 数学运算:补集及集合的综合运算;4.直观想象:用Venn图、数轴表示集合的关系及运算。
体会直观图示对理解抽象概念的作用,培养数形结合的思想;5.数学建模:通过观察身边的实例,发现集合间的基本运算,体验其现实意义。
教学重点全集、补集概念的理解。
教学难点有关补集的综合运算。
学生学情分析初中的数学主要是以形象、通俗的语言方式进行表达,高一新生在小学和初中已接触过一些具体的集合,如自然数的集合,有理数的集合,一元一次不等式的解的集合。
也学习了实数的加减运算。
学生具有一定以经验型为主导的抽象思维水平,具备了一些观察、分析和经验解题的能力,但在数学的自主学习意识与独立解决问题能力、归纳概括和类比的能力有待加强。
高中数学人教版(新教材)必修1学案2:1.3 集合的基本运算
1.3 集合的基本运算学习目标1. 理解两个集合的并集与交集的含义,能求两个集合的并集与交集;2. 理解全集和补集的含义,能求给定集合的补集;3. 能使用Venn图表达集合的基本关系与基本运算.核心素养1.数学抽象:并集、交集、全集、补集含义的理解;2.逻辑推理:并集、交集及补集的性质的推导;3.数学运算:求两个集合的并集、交集及补集,已知并集、交集及补集的性质求参数(参数的范围);4.数据分析:通过并集、交集及补集的性质列不等式组,此过程中重点关注端点是否含“=”及∅问题;5.数学建模:用集合思想对实际生活中的对象进行判断与归类.学习重点:1.交集、并集定义的三种语言的表达方式及交集、并集的区别与联系;2全集与补集的定义.学习难点:利用交集并集补集含义和Venn图解决一些与集合的运算有关的问题.学习过程预习导入阅读课本,填写.1.并集一般地,由____________集合A__________集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B 的并集,记作:_________(读作:“________”)即:A∪B=________________.Venn图表示:2.交集一般地,由____________集合A____________集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B 的交集,记作:___________(读作:__________)即:A∩B=_______________.Venn图表示:3.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____________,那么就称这个集合为全集,通常记作_______.4.补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有____________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:____________,即:C U A=____________. 补集的Venn图表示5.常用结论:(1)A∩B___A,A∩B___B,A∩A=___,A∩∅=___,A∩B___B∩A;(2)A___A∪B,B___A∪B,A∪A=___,A∪∅=___,A∪B___B∪A;(3)(C U A)∪A=___,(C U A)∩A=___;(4)若A∩B=A,则A___B,反之也成立;(5)若A∪B=B,则A___B,反之也成立.小试牛刀1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)集合A∪B中的元素个数就是集合A和集合B中所有元素的个数和. ()(2)当集合A与集合B没有公共元素时,集合A与集合B就没有交集. ()(3)若A∪B=⌀,则A=B=⌀. ()(4)若A∩B=⌀,则A=B=⌀. ()(5)若A∪B=A∪C,则B=C. ()(6)∁A⌀=A. ()(7)∁U(A∪B)=(∁U A)∪(∁U B). ()2.设集合M={-1,0,1},N={0,1,2},则M∪N等于()A.{0,1}B.{-1,0,1}C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}3.若集合A={x|-5<x<2},B={x|-3<x<3},则A∩B=()A.{x|-3<x<2} B.{x|-5<x<2}C.{x|-3<x<3} D.{x|-5<x<3}4.全集U={x|0<x<10},A={x|0<x<5},则∁U A=________.自主探究例1(单一运算)1.求下列两个集合的并集和交集:(1) A={1,2,3,4,5},B={-1,0,1,2,3};(2) A={x|x+1>0},B={x|-2<x<2};2.设集合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}例2(混合运算)(1)设集合A={1,2,6},B={2,4},C={x∈R|-1≤x≤5},则(A∪B)∩C=() A.{2}B.{1,2,4}C.{1,2,4,6} D.{x∈R|-1≤x≤5}(2)设全集为R,A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},则∁R(A∪B)=________,(∁R A)∩B=________.例3(由并集、交集求参数的值)已知M={1,2,a2−3a−1},N={-1,a,3},M∩N={3},求实数a的值.例4(由并集、交集的定义求参数的范围)设集合A={x|-1<x<a},B={x|1<x<3}且A∪B={x|-1<x<3},求a的取值范围.例5(由交集、并集的性质求参数的范围)已知集合A={x|-3<x≤4},集合B={x|k+1≤x≤2k-1},且A∪B=A,试求k的取值范围.变式.『变条件』把例5题中的条件“A∪B=A”换为“A∩B=A”,求k的取值范围.当堂检测1.已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},那么P∪Q=()A.{x|-1<x<2} B.{x|0<x<1}C.{x|-1<x<0} D.{x|1<x<2}2.设集合U={1,2,3,4,5},A={1,2,3},B={2,3,4},则∁U(A∩B)等于()A.{2,3}B.{1,4,5}C.{4,5} D.{1,5}3.已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么集合M∩N为()A.x=3,y=-1 B.(3,-1)C.{3,-1} D.{(3,-1)}4.A={x∈N|1≤x≤10},B={x∈R|x2+x-6=0},则下图中阴影部分表示的集合为()A.{2} B.{3}C.{-3,2} D.{-2,3}5.设集合A={a,b},B={a+1,5},若A∩B={2},则A∪B等于()A.{1,2} B.{1,5}C.{2,5} D.{1,2,5}6.设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B≠∅,则a的取值范围是()A.a<2 B.a>-2C.a>-1 D.-1<a≤27.已知A={x|a<x≤a+8},B={x|x<-1,或x>5},若A∪B=R,则a的取值范围为________.8.已知非空集合A={x|2a+1≤x≤3a-5},B={x|3≤x≤22}.(1)当a=10时,求A∩B,A∪B;(2)求能使A⊆(A∩B)成立的a的取值范围.——★参*考*答*案★——学习过程一、预习导入1.所有属于集合或属于集合A∪B A并B {x|x∈A,或x∈B}2.属于且属于A∩B A交B {x|∈A,且x∈B}3.所有元素U4.不属于集合A C U A {x|x∈U,且x∉A}5.(1)⊆⊆A ∅=(2)⊆⊆A A=(3)U ∅(4)⊆(5)⊆小试牛刀1.(1) ×(2) ×(3) √ (4)×(5) ×(6) √(7) ×2.D3.A4.{x|5≤x<10}自主探究例1『答案』见解析『解析』 1.(1)如图所示,A∪B={-1,0,1,2,3,4,5},A∩B={1,2,3}.(2)由题意知A={x|x>-1},用数轴表示集合A和B,如图所示,则数轴上方所有“线”下面的实数组成了A∪B,故A∪B={x|x>-2},数轴上方“双线”(即公共部分)下面的实数组成了A∩B,故A∩B={x|-1<x<2}.2.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}.故选C.例2『答案』(1)B(2){x|x≤2,或x≥10}{x|2<x<3,或7≤x<10}『解析』(1)A ∪B ={1,2,4,6},又C ={x ∈R |-1≤x ≤5},则(A ∪B )∩C ={1,2,4}.(2)把全集R 和集合A 、B 在数轴上表示如下:由图知,A ∪B ={x |2<x <10}, ∴∁R (A ∪B )={x |x ≤2,或x ≥10}. ∵∁RA ={x |x <3,或x ≥7},∴(∁RA )∩B ={x |2<x <3,或7≤x <10}. 例3『答案』见解析『解析』∵M ∩N ={3},∴3∈M ;∴a 2−3a −1=3,即a 2−3a −4=0,,解得a =-1或4. 当a =-1时,与集合中元素的互异性矛盾,舍去; 当a =4时,M ={1,2,3},N ={-1,3,4},符合题意. ∴a =4.例4『答案』见解析『解析』如图所示,由A ∪B ={x |-1<x <3}知,1<a ≤3. 例5『答案』见解析『解析』∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,①当B =Ø时,k +1>2k -1,∴k <2. ②当B ≠Ø,则根据题意如图所示:根据数轴可得⎩⎪⎨⎪⎧k +1≤2k -1,-3<k +1,2k -1≤4,解得2≤k ≤52.综合①②可得k 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫k ⎪⎪k ≤52. 变式.『答案』见解析『解析』∵A ∩B =A ,∴A ⊆B .又A ={x |-3<x ≤4},B ={x |k +1≤x ≤2k -1},可知B ≠Ø.由数轴可知⎩⎪⎨⎪⎧k +1≤-3,2k -1≥4,解得k ∈Ø,即当A ∩B =A 时,k 不存在. 当堂检测1-6.ABDADC 7.-3≤a <-18.解:(1)当a =10时,A ={x |21≤x ≤25}. 又B ={x |3≤x ≤22},所以A ∩B ={x |21≤x ≤22},A ∪B ={x |3≤x ≤25}. (2)由A ⊆(A ∩B ),可知A ⊆B , 又因为A 为非空集合, 所以⎩⎪⎨⎪⎧2a +1≥3,3a -5≤22,2a +1≤3a -5,解得6≤a ≤9.。
江西省宜春中学高中数学 1.3 集合的基本运算(全集与补集)导学案 新人教版必修1
江西省宜春中学高中数学 1.3集合的基本运算(全集与补集)导学案 新人教版必修1【教学目标】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. 能使用Venn 图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.【教学重难点】理解全集、补集的概念及应用【学习过程】一、预习导航,要点指津导入新课问题1: 观察下面两个图的阴影部分,它们同集合A 、集合B 有什么关系?问题2: 设U ={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U 、A 、B 有何关系?结论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 .结论2:补集:已知集合U , 集合A ⊆U ,由U 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫作A 相对于U 的补集,记作:U C A ,读作:“A 在U 中补集”,即{|,}U C A x x U x A =∈∉且.补集的Venn 图表示如右:说明:全集是相对于所研究问题而言的一个相对概念,补集的概念必须要有全集的限制.结论3: Φ=⋂A C A U ,U A C A U =⋃,A A C C U U =)(B C A C B A C U U U ⋂=⋃)(,B C A C B A C U U U ⋃=⋂)(二、自主探索,独立思考例1.设U =R ,又集合A ={x |-5<x <5},B ={x |0≤x <7},则A ∩B = ;A ∪B = ;(C U A )∩(C U B )= ;(C U A )∪(C U B )=______; C U (A ∩B )= ;A ∪(C U B )=______.问题1:交集、并集、补集分别是怎样定义的?问题2:根据定义,怎样确定两个集合的交、并、补集?学习建议:自主探究后谈谈你的解题思路.【解析指导】由题意知,该集合的特征性质是不等式,因此应利用数轴求解。
高中数学必修一《1.1.3集合间的基本运算(第一课时)》导学案
1.1.3 集合的基本运算(第一课时)一. 学习目标:1、理解并集、交集的含义,会求两个简单集合的交集与并集;2、能使用Venn图、数轴表达集合的运算,体会直观图对理解抽象概念的作用.3、通过实例分析和阅读教材,培养学生的自学能力、阅读能力和分析应用能力。
二.学习重点.难点重点:交集、并集的概念.难点:交集、并集的运算。
三. 教学思路(一)自学指导:教师提出问题:通过PPT图片,利用大家熟悉的实数之间的简单运算,引导学生思考集(二)师生合作,研探新知l.并集:,记作:,读作:,符号表示为:。
用Venn图表示如下:(用阴影描绘出来)2.交集:,记作:,读作:,符号表示为:。
用Venn图表示如下:(用阴影描绘出来)(三)例题分析例题1、请同学们独自完成教材例题4、例题5(注意数轴的应用)、例题6、例题7。
例题2、 已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |x <-5或x >5},则M ∪N 等于( ).A .{x |x <-5或x >-3}B .{x |-5<x <5}C .{x |-3<x <5}D .{x |x <-3或x >5}例题3、 已知集合A ={1,3,5},B ={1,2,x 2-1},若A ∪B ={1,2,3,5},求x 及A ∩B .(四)当堂训练:1.满足{}{}的个数是的集合A A 5,11=⋃ ( )(A )1 (B)2 (C)3 (D)42.已知集合{}{},1,x ,4,x x >∈=≤∈=x N x B X N A 那么B A ⋂等于 ( ) (A){}4,3,2,1 (B){}4,3,2 (C){}3,2 (D){}R x x x ∈≤<,41 3.已知集合{}{},,2,,22R x x y y N R x x y y M ∈+-==∈+-==那么=⋂N M ( ) (A)(0,2)(1,1) (B){})1,1)(2,0( (C){}2,1 (D){}2≤y y 4.已知集合{}{}{},65,,,51≤<=⋂=⋃≤≤=><=x B A R B A b x a x B x x x A 且或则=-b a 2四、课堂小结,整理知识1.本节课我们学习过哪些知识内容?2.你对于集合间的并集、交集运算怎么理解?3.在进行集合的运算时应注意些什么?五、学后反思:1、我的疑问:2、我的收获:六、课后作业,强化练习课本第12页 A组6、7、8. B组3附:例题2:解析结合数轴得:M∪N={x|x<-5或x>-3}.例题3:解析:∵B⊆(A∪B),∴x2-1∈(A∪B).∴x2-1=3或x2-1=5.解得x=±2或x=± 6.若x2-1=3,则A∩B={1,3}.若x2-1=5,则A∩B={1,5}.(四)当堂训练:1、B2、B3、D4、2a-b=—4。
江西省宜春中学高中数学 1.3 集合的基本运算(并集、交集)导学案 新人教版必修1
江西省宜春中学高中数学 1.3集合的基本运算(并集、交集)导学案新人教版必修1【教学目标】1. 理解交集与并集的概念,掌握交集与并集的区别与联系;2. 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;3. 能使用Venn图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.【学习过程】一、导入新课问题1:观察下面两个图的阴影部分,它们同集合A、集合B有什么关系?问题2: (1)考察集合A={1,2,3},B={2,3,4}与集合C={2,3}之间的关系.(2)考察集合A={1,2,3},B={2,3,4}与集合C={1,2,3,4}之间的关系.结论1:交集:一般地,由所有属于A又属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集.记作A∩B(读作"A交B"),即A∩B={x|x∈A,且x∈B}.结论2:并集:一般地,对于给定的两个集合A,B把它们所有的元素并在一起所组成的集合,叫做A,B的并集.记作A∪B(读作"A并B"),即A∪B={x|x∈A,或x∈B}.结论3: A∩B= B∩A; A∩A=A; A∩Ф=Ф; A∩B=A⇔A⊆B A⊆A∪B, B⊆A∪BA∪B= B∪A; A∪A=A; A∪Ф=A; A∩B=B⇔A⊆B A⊆A∪B, A∩B⊆B例1.1、(1)设A={-1,0,1},B={0,1,2,3},求A∩B;(2)设A={x|x>0},B={x|x≤1},求A∩B;(3)设A={x|x=3k,k∈Z},B={y|y=3k+1 k∈Z },C={z|z=3k+2,k∈Z},D={x|x=6k+1,k∈Z},求A∩B;A∩C;C∩B;D∩B;2、根据下面给出的A 、B,求A∪B①A={-1,0,1},B={0,1,2,3};②A={y|y=x2-2x},B={x||x|≤3};③A={梯形},B={平行四边形}.1.【解】(1)A∩B={0,1};(2)A∩B={x|0<x≤1};(3)A∩B= A∩C= C∩B=∅D ∩B= D2.【解】① A ∪B={-1,0,1,2,3};② A ∪B={ x| x ≥-3};③ A ∪B= { 一组对边平行的四边形}变式训练1(1)若A ={x |-5≤x ≤8},{|45}B x x x =><-或,则A ∩B = ;A ∪B = . 答案:{}84≤<x x ,R(2)已知集合A={x|-2<x<-1,或x>0},B={x|a ≤x ≤b},满足A ∩B={x|0<x ≤2},A ∪B={x|x>-2},求a 、b 的值。
高中数学:1.1.3《集合的基本运算》全集与补集 教学案(新人教A版必修1)
1.1.3集合的基本运算(全集、补集)【教学目标】1、了解全集的意义,理解补集的概念.2、能用韦恩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3、进一步体会数学语言的简洁性与明确性,发展运用数学语言交流问题的能力。
【教学重难点】教学重点:会求给定子集的补集。
教学难点:会求给定子集的补集。
【教学过程】(一)复习集合的概念、子集的概念、集合相等的概念;两集合的交集,并集.(二)教学过程一、情景导入观察下面两个图的阴影部分,它们同集合A 、集合B 有什么关系?二、检查预习1、在给定的问题中,若研究的所有集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为 .2、若A 是全集U 的子集,由U 中不属于A 的元素构成的集合,叫做 ,记作 。
三、合作交流Φ=⋂A C A U ,U A C A U =⋃,A A C C U U =)(B C A C B A C U U U ⋂=⋃)(,B C A C B A C U U U ⋃=⋂)(注:是否给出证明应根据学生的基础而定.四、精讲精练例⒈设U={2,4,3-a 2},P={2,a 2+2-a },CU P={-1},求a . 解:∵-1∈CU P∴-1∈U∴3-a 2=-1得a =±2.当a =2时,P={2,4}满足题意.当a =-2时,P={2,8},8∉U舍去.因此a =2.[点评]由集合、补集、全集三者关系进行分析,特别注意集合元素的互异性,所以解题时不要忘记检验,防止产生增解。
变式训练一:已知A={0,2,4,6},CS A={-1,-3,1,3},CS B={-1,0,2},用列举法写出集合B.解:∵A={0,2,4,6},CS A={-1,-3,1,3}∴S={-3,-1,0,1,2,3,4,6}又CS B={-1,0,2} ∴B={-3,1,3,4,6}.例⒉设全集U=R,A={x|3m-1<x<2m},B={x|-1<x<3},B⊂≠CU A,求m的取值范围.解:由条件知,若A=Φ,则3m-1≥2m即m≥1,适合题意;若A≠Φ,即m<1时,CU A={x|x≥2m或x≤3m-1},则应有-1≥2m即m≤-21; 或3m-1≥3即m≥43与m<1矛盾,舍去. 综上可知:m的取值范围是m≥1或m≤-21. 变式训练二:设全集U={1,2,3,4},且A={x|x2-mx+n=0,x∈U},若CU A={2,3},求m,n的值.解:∵U={1,2,3,4},CU A={2,3}∴A={1,4}.∴1,4是方程x2-mx+n=0的两根.∴m=1+4=5,n=1×4=4.【板书设计】一、 基础知识1. 全集与补集2. 全集与补集的性质二、 典型例题例1: 例2:小结:【作业布置】本节课学案预习下一节。
江西省宜中学高中数学 第1章 集合复习导学案 新人教版必修1
江西省宜春中学高中数学第1章集合复习导学案新人教版必修1【教学目标】1.掌握集合的有关基本义概念,运用集合的概念解决问题;2.掌握集合的包含关系(子集、真子集);3.掌握集合的运算(交、并、补);4.再解决有关集合问题时,要注意各种思想方法(数形集结合、补集思想、分类讨论)的运用.【学习过程】一、复习1:子集的含义:一般地,对于两个集合A,B,如果集合A 中 元素 集合B 中的元素,即若a A ∈,则_________,我们就说集合A 集合B ,或集合B __________集合A ,记作_______________;这时我们说集合A 是集合B 的_______________。
【答案】任何一个;都是;a B ∈;包含于;包含;集合A 为集合B 的子集;A B B A ⊆⊇或;子集。
复习2:真子集的定义:对于两个集合A B 与,如果集合A B ⊆,并且________A B ≠,我们说集合A 为集合B 的真子集,记作【答案】A B ≠;A B ,或;B A复习3:什么叫交集、并集、补集?符号语言如何表示?图形语言? A B =I ; A B =U ; U C A = . 复习4:交、并、补有如下性质. A ∩A = ;A ∩∅= ; A ∪A = ;A ∪∅= ;()U A C A =I ;()U A C A =U ;()U U C C A = . 二、自主探索,独立思考例1.设U =R ,{|55}A x x =-<<,{|07}B x x =≤<.求A ∩B 、A ∪B 、C U A 、C U B 、(C U A )∩(C U B )、(C U A )∪(C U B )、C U (A ∪B )、C U (A ∩B ).答案:略 变式训练1(1)设集合A={y|y=x 2-2x+3,x ∈R},B={y|y=-x 2+2x+10,x ∈R},求A ∩B ; (2)设集合A={(x,y)|y=x+1,x ∈R},B={(x,y)|y=-x 2+2x+34,x ∈R},求A ∩B ; 分析: 先求出两个集合的元素,或者集合中元素的范围,再进行交集运算.特别注意 (1)、(2)两题的区别,这是同学们容易忽视的地方. 【解】(1)两个集合表示的是y 的取值范围,∵A={y|y=x 2-2x+3,x ∈R}= {y|y ≥2},B={y|y=-x 2+2x+10,x ∈R}= {y|y ≤11},∴ A ∩B={y|2≤y ≤11}; (2)A ∩B= {(x,y)|y=x+1,x ∈R}∩{(x,y)|y=-x 2+2x+34,x ∈R} ={(x,y)| 21324y x y x x =+⎧⎪⎨=-++⎪⎩}={13(,)22} 例2.已知{|3}A x a x a =≤≤+,{|26}B x x x =<->或,(1)若A B =∅I ,求a 的取值范围;(2)若A B B =I ,求a 的取值范围.问题1:若两个集合的交集为空集,则这两个集合有什么关系?本题中由A B =∅I ,你能得到什么结论?问题2.若A B B =I ,集合A 是B 的子集吗?学习建议:合作探究后,展示你的解题思路。
1.3(1)集合的基本运算——交集、并集-【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第一册导学案
1.3 集合的基本运算——交集、并集导学案【学习目标】1.理解两个集合并集与交集的含义;2、会求两个集合的并集与交集;【知识梳理】1、一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的,记作(读作)符号语言:{x}A B x A x B=∈∈或图形语言:(请用阴影表示A B)2、一般地,由所有属于集合A和属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的,记作(读作)符号语言:{x,}A B x A x B=∈∈且图形语言:(用阴影表示A B)【学习过程】1、完成下列填空:(1)A={4,5,6,8} ,B={7, 8, 3, 4 ,5},则A B= ; A B=。
( 2 ) A∪A=_________;A∪∅=_________; A∩A=________;A∩∅=__________。
(3)设A={x|x是等腰三角形},B={x|x是直角三角形},则A∪B= A∩B=( 4)设22{450},{1}A x x xB x x=--===,求A∪B,A∩B(5)设集{22},{03}A x xB x x=-≤≤=<<,求A∪B和A∩B。
探究一:设集合A={x|2≤x<4},B={x|3x—7≥8—2x},求A∪B和A∩B。
变式1、设集合A={x|2≤x<4} ,B={x|2430x x-+≤},求A∪B和A∩B变式2、设集合A={x |260x x +->}, B={x | x 2-5x<0 },求A∪B 和A ∩B探究二、设集合A={|a+1|,3,5},集合B={2a+1,a 2+2a ,a 2+2a —1}当A ∩B={2,3}时, 求A ∪B变式1、已知A={2,—1,x 2—x+1},B={2y ,—4,x+4},C={—1,7}且A ∩B=C ,求x ,y 的值变式2、已知集合{}{}222190,560A x x mx m B y y y =-+-==-+={}2280C z zz =+-=是否存在实数m ,同时满足,A B A C ⋂≠∅⋂=∅?探究三、设平面内直线1l 上点的集合为L 1,直线2l 上点的集合为L 2,试用集合的运算表示1l ,2l 的位置关系。
人教课标版高中数学必修1《集合的基本运算(第1课时)》导学案
1.1.3 集合间的基本运算(第一课时)【学习目标】1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.2.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.3.能使用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.【预习指导】阅读教材并思考下列问题:1.集合有哪些基本运算?2.各种运算如何用符号和Venn 图来表示.3.集合运算与实数的运算有何区别与联系.【自主尝试】1.设全集{}|110,U x x x N =≤≤∈且,集合{}{}3,5,6,8,4,5,7,8A B ==,求A B ⋃,A B ⋂,()U C A B ⋃.2.设全集{}{}{}|25,|12,|13U x x A x x B x x =-<<=-<<=≤<集合,求A B ⋃,A B ⋂,()U C A B ⋂.3.设全集{}{}{}22|26,|450,|1U x x x Z A x x x B x x =-<<∈=--===且,求A B ⋃,A B ⋂,()U C A B ⋃.【典型例题】1.已知全集{}|U x x =是不大于30的素数,A,B 是U 的两个子集,且满足{}{}()5,13,23,()11,19,29U U A C B B C A ⋂=⋂=,{}()()3,7U U C A C B ⋂=,求集合A,B.2.设集合{}{}22|320,|220A x x x B x x ax =-+==-+=,若A B A ⋃=,求实数a 的取值集合.3.已知{}{}|24,|A x x B x x a =-≤≤=<(1)若A B A ⋂≠,求实数a 的取值范围;(2)若A B A B A φ⋂≠⋂≠且,求实数a 的取值范围.4.已知全集{}22,3,23,U a a =+-若{}{},2,5U A b C A ==,求实数a b 和的值.【课堂练习】1.已知全集{}{}{}0,1,2,4,6,8,10,2,4,6,1U A B ===,则()U C A B ⋃=( )A.{}0,1,8,10B.{}1,2,4,6C.{}0,8,10D.Φ2.集合{}{}21,4,,,1A x B x A B B ==⋂=且,则满足条件的实数x 的值为( )A.1或0B.1,0,或2C.0,2或-2D.1或23.若{}{}{}0,1,2,1,2,3,2,3,4A B C ===⋂⋃⋂则(A B)(B C)=( )A.{}1,2,3B.{}2,3C.{}2,3,4D.{}1,2,44.设集合{}{}|91,|32A x x B x x A B =-<<=-<<⋂=则( )A.{}|31x x -<<B.{}|12x x <<C.{}|92x x -<<D.{}|1x x <【尝试总结】你能对本节课的内容做个总结吗?1.本节课我们学习过哪些知识内容?2.集合的运算应注意些什么?【达标检测】一、选择题1.设集合{}{}|2,,|21,M x x n n Z N x x n n N ==∈==-∈则M N ⋂是( )A.ΦB.MC.ZD.{}02.下列关系中完全正确的是( )A.{},a a b ⊂B.{}{},,a b a c a ⋂=C.{}{},,b a a b ⊆D.{}{}{},,0b a a c ⋂=3.已知集合{}{}1,1,2,2,|,M N y y x x M =--==∈,则M N ⋂是( )A.MB.{}1,4C.{}1D.Φ4.若集合A ,B ,C 满足,A B A B C C ⋂=⋃=,则A 与C 之间的关系一定是()A.A CB.C AC.A C ⊆D.C A ⊆5.设全集{}{}|4,,2,1,3U x x x Z S =<∈=-,若u C P S ⊆,则这样的集合P 共有( )A.5个B.6个C.7个 D8个二、填空题6.满足条件{}{}1,2,31,2,3,4,5A ⋃=的所有集合A 的个数是______________.7.若集合{}{}|2,|A x x B x x a =≤=≥,满足{}2A B ⋂=则实数a =__________.8.集合{}{}{}0,2,4,6,1,3,1,3,1,0,2U U A C A C B ==--=-,则集合B =___________.9.已知{}{}1,2,3,4,5,1,3,5U A ==,则U C U =_____________.10.对于集合A ,B ,定义{}|A B x x A -=∈∉且B ,A ⊙B=()()A B B A -⋃-,设集合{}{}1,2,3,4,5,6,4,5,6,7,8,9,10M N ==,则M ⊙N =____________.三、解答题11.已知全集{}|16U x N x =∈≤≤,集合{}2|680,A x x x =-+={}3,4,5,6B =(1)求,A B A B ⋃⋂;(2)写出集合()U C A B ⋂的所有子集.12.已知全集U =R ,集合{}{}|,|12A x x a B x x =<=<<,且()U A C B R ⋃=,求实数a 的取值范围.13.设集合{}{}22|350,|3100A x x px B x x x q =+-==++=,且13A B ⎧⎫⋂=-⎨⎬⎩⎭求A B ⋃.。
高中数学人教版(新教材)必修1学案1:1.3 集合的基本运算
1.3 集合的基本运算学习目标1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求简单集合的交、并运算;2.理解补集的含义,会求给定子集的补集;3.能使用Venn图表示集合的关系及运算.学习重点:交集、并集、补集的运算;学习难点:交集、并集、补集的运算性质及应用,符号之间的区别与联系.知识梳理集合运算的基本概念1.并集的概念一般地,由所有属于集合A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 set).记作:(读作:“A并B”),即:A∪B =.2.交集的概念一般地,由属于集合A属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集(intersection set).记作:(读作:“A交B”),即:A∩ B =_____________.3.补集的概念(1)全集定义:如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的,那么就称这个集合为全集.记法:全集通常记作.(2)补集学习过程探究一并集的含义1.思考:考察下列各个集合,你能说出集合C与集合A、B之间的关系吗?(1)A={1,3,5,7},B={2,4,6,7},C={1,2,3,4,5,6,7}.(2)A ={x |x 是有理数},B ={x |x 是无理数},C ={x |x 是实数}.2.归纳新知(1)并集的含义一般地,由所有属于集合A 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 set ).记作:(读作:“A 并B ”),即:A ∪B =.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).Venn 图表示:(2)“或”的理解:三层含义:的并集。
与是的所有元素组成的集合,,由且。
即:又属于元素既属于但。
即:但不属于元素属于但。
即:但不属于元素属于B A BA B x A x B A A x B x x A B B x A x x B A 321}{.3},{.2},{.1⋂=∈∈∉∈∉∈ (3)思考:下列关系式成立吗?①=AA A ;②ϕ=A A .(4)思考:若⊆,A B ,则A ∪B 与B 有什么关系?3.典型例题例1.设A ={4,5,6,8},B ={3,5,7,8},求A ∪B .例2.设集合A ={x |-1<x <2},B ={x |1<x <3},求AUB .注意:由不等式给出的集合,研究包含关系或进行运算,常用数轴.探究二交集的含义1.思考:考察下面的问题,集合C 与集合A 、B 之间有什么关系吗?(1)A ={2,4,6,8,10},B ={3,5,8,12},C ={8}.(2)A ={x |x 是立德中学今年在校的女同学},B ={x |x 是立德中学今年在校的高一年级同学},C ={x |x 是立德中学今年在校的高一年级女同学}.2.交集的概念:一般地,由属于集合A 属于集合B 的所有元素组成的集合,称为A 与B 的交集(intersection set ).记作:(读作:“A 交B ”),即:A ∩ B =.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.3.思考:能否认为A 与B 没有公共元素时,A 与B 就没有交集?4.典型例题例3 立德中学开运动会,设A ={x |x 是立德中学高一年级参加百米赛跑的同学},B ={x |x 是立德中学高一年级参加跳高比赛的同学},求。
高中数学 第一章 1.1.3 集合的基本运算导学案(2) 新人教版必修1
§1.1.3 集合的基本运算(2) 学习目标 2. 能使用Venn 图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用. 学习过程一、课前准备1011复习1:集合相关概念及运算.① 如果集合A 的任意一个元素都是集合B 的元素,则称集合A 是集合B 的 ,记作 .若集合A B ⊆,存在元素x B x A ∈∉且,则称集合A 是集合B 的 ,记作 . 若A B B A ⊆⊆且,则 .② 两个集合的 部分、 部分,分别是它们交集、并集,用符号语言表示为:A B =I ;A B =U .复习2:已知A ={x |x +3>0},B ={x |x ≤-3},则A 、B 、R 有何关系?二、新课导学※ 学习探究探究:设U ={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U 、A 、B 有何关系?新知:全集、补集.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(Universe ),通常记作U .② 补集:已知集合U , 集合A ⊆U ,由U 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫作A 相对于U 的补集(complementary set ),记作:U C A ,读作:“A 在U 中补集”,即{|,}U C A x x U x A =∈∉且.补集的Venn 图表示如右:说明:全集是相对于所研究问题而言的一个相对概念,补集的概念必须要有全集的限制. 试试:(1)U ={2,3,4},A ={4,3},B =∅,则U C A = ,U C B = ;(2)设U ={x |x <8,且x ∈N },A ={x |(x -2)(x -4)(x -5)=0},则U C A = ;(3)设集合{|38}A x x =≤<,则R A ð= ;(4)设U ={三角形},A ={锐角三角形},则U C A = .反思:(1)在解不等式时,一般把什么作为全集?在研究图形集合时,一般把什么作为全集?(2)Q 的补集如何表示?意为什么?※ 典型例题例1 设U ={x |x <13,且x ∈N }, A ={8的正约数},B ={12的正约数},求U C A 、U C B .例2 设U =R ,A ={x |-1<x <2},B ={x |1<x <3},求A ∩B 、A ∪B 、U C A 、U C B .变式:分别求()U C A B U 、()()U U C A C B I .※ 动手试试练 1. 已知全集I ={小于10的正整数},其子集A 、B 满足()(){1,9}I I C A C B =I ,(){4,6,8}I C A B =I ,{2}A B =I . 求集合A 、B .练2. 分别用集合A 、B 、C 表示下图的阴影部分.(1) ; (2) ;(3) ; (4) .反思:结合Venn 图分析,如何得到性质:(1)()U A C A =I ,()U A C A =U ; (2)()U U C C A = .三、总结提升※ 学习小结1. 补集、全集的概念;补集、全集的符号.2. 集合运算的两种方法:数轴、Venn 图.※ 知识拓展试结合Venn 图分析,探索如下等式是否成立?(1)()()()U U U C A B C A C B =U I ;(2)()()()U U U C A B C A C B =I U .学习评价).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 设全集U =R ,集合2{|1}A x x =≠,则U C A =( )A. 1B. -1,1C. {1}D. {1,1}-2. 已知集合U ={|0}x x >,{|02}U C A x x =<<,那么集合A =( ).A. {|02}x x x ≤≥或B. {|02}x x x <>或C. {|2}x x ≥D. {|2}x x >3. 设全集{}0,1,2,3,4I =----,集合{}0,1,2M =--, {}0,3,4N =--,则()I M N =I ð( ).A .{0}B .{}3,4--C .{}1,2--D .∅4. 已知U ={x ∈N |x ≤10},A ={小于11的质数},则U C A = .5. 定义A —B ={x |x ∈A ,且x ∉B },若M ={1,2,3,4,5},N ={2,4,8},则N —M = .1. 已知全集I =2{2,3,23}a a +-,若{,2}A b =,{5}I C A =,求实数,a b .2. 已知全集U =R ,集合A ={}220x x px ++=,{}250,B x x x q =-+= 若{}()2U C A B =I ,试用列举法表示集合A。
【新导学案】高中数学人教版必修一:113《集合的基本运算》(1)(2).doc
1-1.3《集合的基本运算》(1)导学案【学习目标】1.五廨交赫并集的概念,掌握交集与并集的区别与联系;2.会求两个己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;3.能使用J/刃加图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.【重点难点】重点:交集与并集的概念,数形结合的思想。
.难点:理解交集与并集的概念、符号之间的区别与联系。
【知识链接】(预习教材/T 找出疑惑之处)复习1:用适当符号填空.0 ___ (0}; 0 ___ 0; 0 ______ {x|x2 + l=0,xeR};{0} U|x<3 且x>5} ; U|x> —3} __________ {x\x>2};{x|x>6} _____ {x|x<—2 或x>5}.复习2:己知 /二{1,2, 3}, £{1,2, 3,4, 5},则/I __________ S, 且______________思考:实数有加法运算,类比实数的加法运算,集合是否也可以“相加”呢?【学习过程】探学习探究探究:设集合4 二{4,5,6,8}, B 二{3,5,7,8}.(1)试用%/加图表示集合久〃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?新知P 交集、并集①一般地,由所有属于集合〃且属于集合〃的元素所组成的集合,叫作力、"的交集(intersection set),记作ACB,读交矿,即:Ap\B = {x\xe.人且xw B}.Venn图如右表示.②类比说出并集的定义.rtl所有属于集合或属于集合〃的元素所组成的集合,叫做/与〃的并集(union set),记作: AUB,读作:A并B,用描述法表示是:4 U B = {x | xw 人,或xw B}.Venn 图如右表示.试试:(1) J={3,5,6,8}, B= {4., 5, 7, 8},贝ij AU ______________ ;(2) 设M={等腰三角形}, 〃= {直角三角形},则 _______________________________(3) A= {x|x>3}, B= {x|x<6},贝lJ 〃U 〃= ___________ , ACB= _____________ .(4) 分别指出久〃两个集合下列五种情况的交集部分、并集部分.反思:(1) 畀门〃与/、B 、BM 有什么关系? (2) 与集合畀、B 、BUA 有什么关系? (3) AC\A= _______ ; AU A= _______ .AC\ 0= ________ ; AU 0= _________ .探典型例题例 1 设 A = {x|-l<x<8}, 3 = {兀|/>4或兀<一5},求 AC\B> AU B ・变式:若月={x|-5WxW8}, 3 = {兀|乂>4或rv-5},则小结:有关不等式解集的运算可以借助数轴来研究. 例 2 i^A = {(x,y)\4x+y = 6}f 3={(x,y)|3x+2y=7},求ACB.A(B) B变式:(1) 若 A = {(x,y)|4x+y = 6}, 3={(x,y)|4r+y=3},贝lj A A B = ___________________ ;(2) 若 A = {(x,y)|4x+y = 6}, B={(x,y)\Sx+2y=[2} f 则 A^B = ___________________反思:例2及变式的结论说明了什么儿何意义?探动手试试练1.设集合人={兀|-2<兀<3},8 = {兀|1<兀<2}.求〃门〃、AUB.练2.学校里开运动会,设A={x\x 是参加跳高的同学}, B={x\x 是参加跳远的同学}, ^{x|x 是 参加投掷的同学},学校规定,在上述比赛中,每个同学最多只能参加两项比赛,请你用集合的运算 说明这项规定,并解释AAB 与BCC 的含义.【学习反思】学习小结交集与并集的概念、符号、图示、性质; 求交集、并集的两种方法:数轴、怡刃?图.知识拓展ACl(BUC) = (AnB )U (AriC),AU (BClC) = (AU3)n (AUC),(AAB )nC = An (BAC),(AUB )UC = AU (BUC),AA (^UB) = A AU(ADB )二 A.你能结合仏刃7图,分析出上述集合运算的性质吗?1. 2.【基础达标】探自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A.很好B.较好C. 一般D.较差探当堂检测(时量:5分钊「满分:10分)计分: 1-.设 A =[xe A. {1,2,3,4,5}•C. {2,3,4} 2. 已知集合〃= A. x=3, y=~l C. {3, -1}Z|x<5},B = {xeZ|x>l},^ 么 ARB 等于( ).B. {2,3,4,5} D. |x|l<x<5}y) | x+y=2},岸{(x, y)|x —尸 4},那么集合 Wl/V 为( ). B. (3, — 1) D. {(3, -1) } {(兀,3.® A = {0,1,2,3,4,5}, B = {1,3,6,9}, C = {3,7,8},贝iJ(AnB)UC 等于().A. {0,1,2, 6}B. {3, 7, &}C. <1,3, 7,8}D. {1,3, 6, 7,8}4.设A = {x\x>a} , B = {x|0<x<3},若= 求实数日的収值范围是_________________________________ .5.设4 = {兀卜2_2兀_3 = 0},3 = {尤卜2_5兀 + 6 = 0},则A\JB= _____________ ・心—【拓展提升】1.设平睛内直线厶上点的集合为厶,直线厶上点的集合为厶,试分别说明下面三种情况时直线厶与直线4的位置关系?(1)厶C\L2={点、P};(2)厶n厶=0;(3)厶nL2=L l=L2.2若关匕的方程3讣一7=。
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江西省宜春中学高中数学 1.3集合的基本运算(全集与补集)导学案 新人教版必修1【教学目标】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. 能使用Venn 图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.【教学重难点】理解全集、补集的概念及应用 【学习过程】 一、预习导航,要点指津导入新课问题1: 观察下面两个图的阴影部分,它们同集合A 、集合B 有什么关系?问题2: 设U ={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U 、A 、B 有何关系?结论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 .结论2:补集:已知集合U , 集合A ⊆U ,由U 中所有不属于A 的元素组成的集合,叫作A 相对于U 的补集,记作:U C A ,读作:“A 在U 中补集”,即{|,}U C A x x U x A =∈∉且.补集的Venn 图表示如右:说明:全集是相对于所研究问题而言的一个相对概念,补集的概念必须要有全集的限制.结论3: Φ=⋂A C A U ,U A C A U =⋃,A A C C U U =)(B C A C B A C U U U ⋂=⋃)(,B C A C B A C U U U ⋃=⋂)(二、自主探索,独立思考例1.设U =R ,又集合A ={x |-5<x <5},B ={x |0≤x <7},则A ∩B = ;A ∪B = ;(C U A )∩(C U B )= ;(C U A )∪(C U B )=______; C U (A ∩B )= ;A ∪(C U B )=______.问题1:交集、并集、补集分别是怎样定义的?问题2:根据定义,怎样确定两个集合的交、并、补集?学习建议:自主探究后谈谈你的解题思路.【解析指导】由题意知,该集合的特征性质是不等式,因此应利用数轴求解。
解: A ∩B ={x |0≤x <5};A ∪B ={x |-5<x <7}(U A )∩(U B )={x |x ≤-5或x ≥7}(U A )∪(U B )={x |x <0或x ≥5}U (A ∩B )=(U A )∪(U B )={x |x <0或x ≥5}A ∪(UB )={x |x <5或x ≥7}变式训练1已知全集U=R ,集合{}|02A x x =<<,{}|13B x x x =><-或.求下列集合:(1)U A ∩B (2) (U A )∩(U B ) (3)(U A )∪(U B )问题1:如何求已知集合的补集?问题2:在数轴上表示出各个集合,它们是什么关系?学习建议:自主探究后谈谈你对补集运算的理解.【解析指导】已知A,B 若求U A ∩B , (U A )∩(U B ) ,(U A )∪(U B ),需求U A ,U B 。
然后结合数轴,在数轴上画出各集合,由集合的运算可求出。
解:(1)B {|2<-3}A x x x =≥I 或U ð (2) {|30}A B x x =-≤≤I U U 痧 (3) ){|12}A B x x x =≤≥U 或U U 痧例2.设全集是实数集R ,{}22730A x x x =-+≤,{}20B x x a =+<.(1) 当4a =-时,求A B A B I U 和;(2) 若()R C A B B =I ,求实数a 的取值范围。
问题1:当4a =-时,集合B 是否确定?问题2:在数轴上标出集合A 、B ,看看它们有什么关系?学习建议:自主探究后谈谈你的解题思路。
解:(1)132A x x ⎧⎫=≤≤⎨⎬⎩⎭Q ,当4a =-时,{}22B x x =-<<,{}12,232A B x x A B x x ⎧⎫∴=≤<=-<≤⎨⎬⎩⎭I U .(2)132R C A x x x ⎧⎫=<>⎨⎬⎩⎭或, 当()R C A B B B =I 时, R C A① 当0B a ϕ=≥,即时,满足B R C A ;②当B ϕ≠时,即{}0,a B x a x a <=--<<-时,要使B R C A ,须11,024a a -≤-≤<解得.综上可得,实数a 的取值范围是14a ≥-.变式训练2已知集合A={x ︳x<a},B={x ︱1<x<2},且Y A (R B)=R ,则实数a 的取值范围是()A . 2≤a B. 1<a C. 2≥a D. 2>a问题1:集合B 的补集是什么?问题2:能否通过数轴研究两个集合的交、并集?学习建议:自主探究后谈谈你的解题思路.【解析指导】由题目可获取以下信息:①集合A 不确定,集合B 确定;②Y A (B U C )=R ,解答本题可结合数轴求解。
Θ B={x ︱1<x<2},∴R B=}21{≥≤x x x 或,由Y A (B U C )=R ,可知2≥a 。
【答案】C例3.若关于x 的方程012=+-x ax 至多有一个非负实数根,求实数a 的取值范围。
问题1:一元二次方程的基本形式是怎样的?方程012=+-x ax 是一元二次方程吗?问题2:怎样确定一元二次方程的根的个数?学习建议:自主探究后谈谈你的解题思路。
【解析指导】由题意,方程至多有一个非负实根,有两种情况,一个负实根,一个正实根;两个正实根。
情况比较多,若取其对立面,则只有一种情况:两个负实根。
解:根据题意可知,方程至多有一个非负实根的补集为两个负实根。
当0a =时,方程为10x -+=,解得1x =,符合题意;当0a ≠时,若方程:012=+-x ax 有两个负实根,则有 ⎪⎩⎪⎨⎧≥-=∆<-041021a a ,410≤<∴a . 所以,若满足方程012=+-x ax 至多有一个非负实数根,则0≤a 或41>a . 综上所述,0≤a 或41>a .变式训练3已知集合{}022=++=p x x x A ,{}0>=x x B ,若A ∩B ≠∅,求实数p 的取值范围. 答案:{}0<p p三、小组合作探究,议疑解惑各学习小组将上面自主探索的结论、解题方法、知识技巧进行讨论,交流,议疑解惑。
四、展示你的收获由各学习小组派出代表利用多媒体或演板或口头叙述等形式展示个人或小组合作探究的结论、解题方法、知识技巧。
(即学习成果)五、重、难、疑点评析由教师归纳总结点评六、达标检测⒈设全集U={0,1,2,3,4},集合A={0,1,2,3},集合B={2,3,4},则(CU A)∪(CU B)=( )A.{0} B.{0,1} C.{0,1,4} D.{0,1,2,3,4}答案:C⒉已知集合I={0,-1,-2,-3,-4},集合M={0,-1,-2},N={0,-3,-4},则M∩(CI N)=( )A.{0} B.{-3,-4} C.{-1,-2} D.∅答案:C⒊已知全集为U,M、N是U的非空子集,若M⊆N,则CU M与CU N的关系是_____________________. 答案:CU N⊆CU M4.设U={2,4,3-a 2},P={2,a 2+2-a },CU P={-1},求a .答案:2=a5.设全集U=R,A={x|3m-1<x<2m},B={x|-1<x<3},B⊂≠CU A,求m的取值范围.答案:211-≤≥m m 或 6.设全集U={2,4,3-x},M={2,x 2-x+2},U C M ={1},求x .答案:x=27.设全集是数集U={2,3,a 2+2a-3},已知A={b ,2},U C A ={5},求实数a ,b 的值.答案:a=2或-4,b=3七、课后练习1.已知CZ A={x∈Z|x>5},CZ B={x∈Z|x>2},则有( )A.A⊆B B.B⊆A C.A=B D.以上都不对答案:B2.设R U =,}1|{≥=x x A ,}50|{<<=x x B ,则B A C U I )(=( )A.}10|{<<x x B.}51|{<≤x xC.}10|{<≤x x D.}51|{<≤x x答案:A3.设全集U={2,3,a 2+2a -3},A={|a +1|,2},CU A={5},则a 的值为( )A.2或-4 B.2 C.-3或1 D.4答案:A4.设U=R,A={b x a x ≤≤|},CU A={x|x>4或x<3},则a =________,b =_________. 答案:4,3==b a5.设U=R,A={x|x2-x-2=0},B={x||x|=y+1,y∈A},则CU B=______________.答案:{}3,3,0-6.若U={x|x 是三角形},P={x|x 是直角三角形}则U C P = ( )A .{x|x 是直角三角形}B .{x|x 是锐角三角形}C .{x|x 是钝角三角形}D .{x|x 是钝角三角形或锐角三角形答案:D7.①方程组210360x x +>⎧⎨-≤⎩的解集为A ,U=R ,试求A 及u C A . ②设全集U=R ,A={x|x>1},B={x|x+a<0},B 是R C A 的真子集,求实数a 的取值范围.【解】① A={x|122x -<≤}, u C A ={x|x ≤12-或x>2} ② B={x|x+a<0}={x|x<-a} ,R C A ={x|x ≤1}∵ B 是R C A 的真子集如图所示:x1-a ∴ -a ≤ 1即a ≥-18.已知集合S ={2,3,a 2+2a -3},A ={|a +1|,2},C s A ={a +3},求a 的值.解: 由补集概念及集合中元素互异性知a 应满足()1a 3 3 |a 1|a 2a 3 a 2a 3 2a 2a 3 3 222+=①+=+-②+-≠③+-≠④⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪或+=+-①+=②+-≠③+-≠④(2)a 3a 2a 3 |a 1| 3 a 2a 3 2a 2a 3 3 222⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪ 在(1)中,由①得a =0依次代入②③④检验,不合②,故舍去.在(2)中,由①得a =-3,a =2,分别代入②③④检验,a =-3不合②,故舍去,a =2能满足②③④.故a =2符合题意.9.已知全集S={不大于20的质数},A、B是S的两个子集,且满足A∩(CS B)={3,5},(CSA)∩B={7,19},(CS A)∩(CS B)={2,17},求集合A和集合B.10.已知集合A={}37x x ≤≤,B={x|2<x<10},C={x | x<a },全集为实数集R.(1) 求A ∪B , (2)(C R A)∩B ;(3) 如果A ∩C ≠φ,求a 的取值范围。