集合的运算:全集和补集
第四讲集合的运算补集
有理数
无理数
实 数
例3 已知全集 U = R,A ={ x | x>5 },求 , >
U A=
{ x | x ≤ 5 }. .
UA
练习 (1) 已知全集 U = R,A ={ x | x<1 },求 , < , (2) 已知全集 U = R,A ={ x | x≤1 },求 , ≤ ,
集合B可以认为是集合 中除去集 集合 可以认为是集合S中除去集 可以认为是集合 之后余下来的集合。 合A之后余下来的集合。 之后余下来的集合
全集
在研究集合与集合之间的关系时, 在研究集合与集合之间的关系时, 这些集合往往是某个给定集合的子集, 这些集合往往是某个给定集合的子集, 这个给定的集合叫做全集. 这个给定的集合叫做全集 全集常用符号U表示. 全集常用符号U表示. 全集含有我们所要研究的这些集 合的全部元素. 合的全部元素.
补集 设U是全集 是U的一个子集 即A⊆U), 是全集,A是 的一个子集 的一个子集(即 是全集 中所有不属于A的元素组成的集合 则U中所有不属于 的元素组成的集合 中所有不属于 的元素组成的集合, 叫做 U中子集 的补集 或余集 中子集A的补集 或余集). 中子集 的补集(或余集 记作: 记作 即:
. .
UA
设全集为R,A={x|x<5},B={x|x>3}.求: 例4:设全集为 设全集为 求 (1)A∩B; (2)A∪B; ∪ (3) CRA, CRB;
(4)(CRA) ∩ (CRB); (5) (CRA) ∪ (CRB);
(6) CR(A∩B); (7) CR(A ∪ B);
-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
读作: 读作:“A并B”
x∈A或x∈B} 即: A∪B ={x | x∈A或x∈B} ∪
集合的三种基本运算
集合的三种基本运算集合的三种运算分别是有交集、并集、补集。
集合,简称集,是数学中一个基本概念,也是集合论的主要研究对象。
集合论的基本理论创立于19世纪,关于集合的最简单的说法就是在朴素集合论(最原始的集合论)中的定义,即集合是“确定的一堆东西”,集合里的“东西”则称为元素。
现代的集合一般被定义为:由一个或多个确定的元素所构成的整体。
集合的基本运算:交集、并集、相对补集、绝对补集、子集。
(1)交集:集合论中,设A,B是两个集合,由所有属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与集合B的交集(intersection),记作A∩B。
(2)并集:给定两个集合A,B,把他们所有的元素合并在一起组成的集合,叫做集合A与集合B的并集,记作A∪B,读作A并B。
(3)相对补集:若A和B是集合,则A在B中的相对补集是这样一个集合:其元素属于B但不属于A,B - A= { x| x∈B且x∉A}。
(4)绝对补集:若给定全集U,有A⊆U,则A在U中的相对补集称为A的绝对补集(或简称补集),写作∁UA。
(5)子集:子集是一个数学概念:如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集。
符号语言:若∀a∈A,均有a∈B,则A⊆B。
基数:集合中元素的数目称为集合的基数,集合A的基数记作card(A)。
当其为有限大时,集合A称为有限集,反之则为无限集。
一般的,把含有有限个元素的集合叫做有限集,含无限个元素的集合叫做无限集。
假设有实数x < y:①[x,y] :方括号表示包括边界,即表示x到y之间的数以及x和y;②(x,y):小括号是不包括边界,即表示大于x、小于y的数。
补集及集合的运算综合
1.3 集合的运算
1.3.2 补集及集合的运算综合
1.全集:如果一个集合含有我们所研究的各个集合的全部元素,在研究
过程中,可以将这个集合叫作全集,一般用U来表示.
2.补集:如果集合A是全集U的子集,那么,由U中不属于A的所有元素
组成的集合叫作A在全集U中的补集,记作∁UA(读作:A在U中的补集),即
{xȁ < 0或 > 1} .
2.设全集U={0,2,a},集合A={2},∁UA={0,a2},则实数a=
1 .
二、解答题
1.设全集U=R,集合A={x|-1<x≤2},求∁UA.
解:∁ UA={xȁ ≤ −1或 > 2}
2.设全集U=R,集合A={x|x>2},集合B={x|-1<x<4},
求:(1)A∩(∁UB),
解:∁ UB={0,1}
∴A∩(∁ UB)={0,2}∩{0,1}={0}
(2)(∁UA)∪(∁UB).
解:∁ UA={1,3,4}
∴(∁ UA)∪(∁ UB)={1,3,4}∪{0,1}={0,1,3,4}
一、填空题
1.设全集U=R,集合A={xȁ0 ≤ ≤ 1},则∁UA=
{2,6,7,8} ,∁UB=
{1,2,4,6} .
2.设全集U={0,1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={1,4,7},集合B=
{0,2,5},则∁UA=
8} .
{0,2,3,5,6,8} ,∁UB=
{1,3,4,6,7,
二、选择题
1.设全集U=R,集合A={x|x>5},则∁UA=(
A.{x|x>5}
∁UA={x|x∈U且x∉A}.
3.∁UA的图形表示:
1.1.3集合的基本运算-补集
1.1.3集合的基本运算补集(1)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 。
(2)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:∁U A即:∁U A ={x|x ∈U ,且x ∉A}.(3)补集的Venn 图表示说明:补集的概念必须要有全集的限制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、集合基本运算的一些结论:A ∩B ⊆A ,A ∩B ⊆B ,A ∩A=A ,A ∩∅=∅,A ∩B=B ∩AA ⊆A ∪B ,B ⊆A ∪B ,A ∪A=A ,A ∪∅=A ,A ∪B=B ∪A (∁U A )∪A=U ,(∁U A )∩A=∅若A ∩B=A ,则A ⊆B ,反之也成立若A ∪B=B ,则A ⊆B ,反之也成立若x ∈(A ∩B ),则x ∈A 且x ∈B若x ∈(A ∪B ),则x ∈A ,或x ∈B¤例题精讲:【例1】设集合,{|15},{|39},,()U U R A x x B x x A B A B ==-≤≤=<< 求ð.解:在数轴上表示出集合A 、B ,如右图所示: {|35}A B x x =<≤ , (){|1,9U C A B x x x =<-≥ 或,【例2】设{|||6}A x Z x =∈≤,{}{}1,2,3,3,4,5,6B C ==,求:(1)()A B C ; (2)()A A C B C .解:{}6,5,4,3,2,1,0,1,2,3,4,5,6A =------ .(1)又{}3B C = ,∴()A B C = {}3;(2)又{}1,2,3,4,5,6B C = ,得{}()6,5,4,3,2,1,0A C B C =------ . ∴ ()A A C B C {}6,5,4,3,2,1,0=------. A B B A-1 3 59 x【例3】已知集合{|24}A x x =-<<,{|}B x x m =≤,且A B A = ,求实数m 的取值范围. 解:由A B A = ,可得A B ⊆.在数轴上表示集合A 与集合B ,如右图所示:由图形可知,4m ≥.点评:研究不等式所表示的集合问题,常常由集合之间的关系,得到各端点之间的关系,特别要注意是否含端点的问题.【例4】已知全集*{|10,}U x x x N =<∈且,{2,4,5,8}A =,{1,3,5,8}B =,求()U C A B ,()U C A B ,()()U U C A C B , ()()U U C A C B ,并比较它们的关系.解:由{1,2,3,4,5,8}A B = ,则(){6,7,9}U C A B = .由{5,8}A B = ,则(){1,2,3,4,6,7,9}U C A B =由{1,3,6,7,9}U C A =,{2,4,6,7,9}U C B =,则()(){6,7,9}U U C A C B = ,()(){1,2,3,4,6,7,9}U U C A C B = .由计算结果可以知道,()()()U U U C A C B C A B = ,()()()U U U C A C B C A B = .点评:可用Venn 图研究()()()U U U C A C B C A B = 与()()()U U U C A C B C A B = ,在理解的基础记住此结论,有助于今后迅速解决一些集合问题.【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 ⋃.-2 4 m x B A【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 φ⋂=,求实数a 的取值范围;② 若A B A ⋂≠,求实数a 的取值范围;③ 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.【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 {}0,1,8,10 B {}1,2,4,6 C {}0,8,10 D 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0 B 1,0,或2 C 0,2或-2 D 1或23.若{}{}{}0,1,2,1,2,3,2,3,4A B C ===⋂⋃⋂则(A B)(B C)= ( )A {}1,2,3 B {}2,3 C {}2,3,4 D {}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 <【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 M B {}1,4 C {}1 D 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 C B C A C 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 ⋃.。
1.1.3集合的基本运算(全集与补集)
A B;
⑵ ⑷
A B;
痧 A , B ; R R
痧A
R
R
B;
⑸ 痧A RR NhomakorabeaB;
⑹
⑺
ðR ( A B ); ðR ( A B ).
小 结
ðR ( A B ) = 痧 R A
A ðR ( A B ) = 痧 R
R
B;
B . R
2.
设全集为U={2, 4, a a 1},
则由U中所有不属于A的元素组 成的集合叫作U中子集A的补集
或(余集). 记作 ðu A
即
ðu A {x x U , 且x A}.
A
U
ðu A
性质
(1) (2)
A (ðu A) U A (ðu A) Φ
例题讲解
设全集为R, A {x x 5}, B {x x 3}. 求 1.
观察集合A,B,C与D的关系: A={菱形} B={矩形} C={平行四边形}
D={四边形}
定 义
在研究集合与集合的关系时, 如果一些集合是某个给定集合
的子集,则称这个集合为全集.
全集常用U表示.
A={菱形} B={矩形}
C={平行四边形} D={四边形}
定 义
设U是全集,A是U的一个子集,
2
A {a 1, 2}, ð U A {7},
求实数a的值.
作业练习
教材P12练习T1~4
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法/)阅读记录/下次打开书架即可看到/请向你の朋友第六百⑨拾四部分红尘域卡槽"你准备去哪里/叶静云用着它那双修长笔直の大腿漫无目の踢咯踢面前の石头/长腿划过优雅の弧度/完美の曲线让人心魂
集合的基本运算-补集 课件
题型一 补集的简单运算 【例 1】 已知全集为 U,集合 A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6},∁UB ={1,4,6},求集合 B. [思路探索] 先结合条件,利用补集性质求出全集 U,再由补集 定义求集合 B.
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}. 法二 借助 Venn 图,如图所示,
2.补集的性质 利用补集的定义可知,补集仍是一个集合,具有如下性质: (1)∁UU=∅,∁U∅=U; (2)A∪∁UA=U,A∩∁UA=∅; (3)∁U(∁UA)=A. 拓展 补集除具有以上较为明显的性质外,还有如下两个性质: ∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB); ∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
题型三 补集的综合应用 【例 3】 (12 分)已知集合 A={x|2a-2<x<a},B={x|1<x<2}, 且 A ∁RB,求 a 的取值范围. 审题指导 先求∁RB → 分情况讨论 → 由A ∁RB,求a
[规范解答] ∁RB={x|x≤1 或 x≥2}≠∅,(2 分) ∵A ∁RB, ∴分 A=∅和 A≠∅两种情况讨论.(4 分) (1)若 A=∅,此时有 2a-2≥a, ∴a≥2.(7 分) (2)若 A≠∅, 则有2aa≤-12<a, 或22aa--22<≥a2,. ∴a≤1.(11 分) 综上所述,a≤1 或 a≥2.(12 分)
【题后反思】 解答本题的关键是利用 A ∁RB,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.
误区警示 考虑问题不全面,等价变换时易出错 【示例】 已知全集 U={1,2,3,4,5},A={x|x2+px+4=0},求 ∁UA. [错解] 由已知得 A⊆U,设方程 x2+px+4=0 的两根为 x1,x2, 所以 x1x2=4. 当 A={1,4}时,p=-5,∁UA={2,3,5}. 当 A={2}时,p=-4,∁UA={1,3,4,5}.
高一数学第一章《集合的基本运算--全集与补集》知识点归纳、例题解析及课时作业
3.2全集与补集学习目标 1.理解全集、补集的概念.2.准确翻译和使用补集符号和Venn图.3.会求补集,并能解决一些集合综合运算的问题.知识点一全集思考老和尚问小和尚:“如果你前进是死,后退是亡,那你怎么办?”小和尚说:“我从旁边绕过去.”在这一故事中,老和尚设定的运动方向共有哪些?小和尚设定的运动方向共有哪些?答案老和尚设定的运动方向只有2个:前进,后退.小和尚偷换了前提:运动方向可以是四面八方任意方向.梳理(1)定义:在研究某些集合时,这些集合往往是某个给定集合的子集,这个给定的集合叫作全集,全集含有我们所要研究的这些集合的全部元素.(2)记法:全集通常记作U.知识点二补集思考实数集中,除掉大于1的数,剩下哪些数?答案剩下不大于1的数,用集合表示为{x∈R|x≤1}.梳理类型一求补集例1(1)若全集U={x∈R|-2≤x≤2},A={x∈R|-2≤x≤0},则∁U A等于()A.{x|0<x<2} B.{x|0≤x<2}C.{x|0<x≤2} D.{x|0≤x≤2}答案 C解析∵U={x∈R|-2≤x≤2},A={x∈R|-2≤x≤0},∴∁U A={x|0<x≤2},故选C.(2)设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求∁U A,∁U B.解根据题意可知,U={1,2,3,4,5,6,7,8},所以∁U A={4,5,6,7,8},∁U B={1,2,7,8}.(3)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},求A∩B,∁U(A∪B).解根据三角形的分类可知A∩B=∅,A∪B={x|x是锐角三角形或钝角三角形},∁U(A∪B)={x|x是直角三角形}.反思与感悟求集合的补集,需关注两处:一是认准全集的范围;二是利用数形结合求其补集,常借助Venn图、数轴、坐标系来求解.跟踪训练1(1)设集合U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则∁U A=________.答案{3,4,5}(2)已知集合U=R,A={x|x2-x-2≥0},则∁U A=________.答案{x|-1<x<2}(3)已知全集U={(x,y)|x∈R,y∈R},集合A={(x,y)|xy>0},则∁U A=________.答案{(x,y)|xy≤0}类型二补集性质的应用命题角度1补集性质在集合运算中的应用例2已知A={0,2,4,6},∁U A={-1,-3,1,3},∁U B={-1,0,2},用列举法写出集合B.解∵A={0,2,4,6},∁U A={-1,-3,1,3},∴U={-3,-1,0,1,2,3,4,6}.而∁U B={-1,0,2},∴B=∁U(∁U B)={-3,1,3,4,6}.反思与感悟从Venn图的角度讲,A与∁U A就是圈内和圈外的问题,由于(∁U A)∩A=v,(∁A)∪A=U,所以可以借助圈内推知圈外,也可以反推.U跟踪训练2如图所示的V enn图中,A、B是非空集合,定义A*B表示阴影部分的集合.若A={x|0≤x≤2},B={y|y>1},则A*B=________________.答案 {x |0≤x ≤1或x >2}解析 A ∩B ={x |1<x ≤2},A ∪B ={x |x ≥0}, 由图可得A *B =∁(A ∪B )(A ∩B )={x |0≤x ≤1或x >2}.命题角度2 补集性质在解题中的应用 例3 关于x 的方程:x 2+ax +1=0,① x 2+2x -a =0,② x 2+2ax +2=0,③若三个方程至少有一个有解,求实数a 的取值范围. 解 假设三个方程均无实根,则有⎩⎪⎨⎪⎧ Δ1=a 2-4<0,Δ2=4+4a <0,Δ3=4a 2-8<0,即⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <2,a <-1,-2<a < 2.解得-2<a <-1,∴当a ≤-2或a ≥-1时,三个方程至少有一个方程有实根, 即a 的取值范围为{a |a ≤-2或a ≥-1}.反思与感悟 运用补集思想求参数取值范围的步骤:(1)把已知的条件否定,考虑反面问题;(2)求解反面问题对应的参数的取值范围;(3)求反面问题对应的参数的取值集合的补集. 跟踪训练3 若集合A ={x |ax 2+3x +2=0}中至多有一个元素,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,则集合A 中含有2个元素时, 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}.类型三 集合的综合运算例4 (1)已知集合A ,B 均为全集U ={1,2,3,4}的子集,且∁U (A ∪B )={4},B ={1,2},则A ∩(∁U B )等于()A .{3}B .{4}C .{3,4}D .∅ 答案 A解析 ∵∁U (A ∪B )={4}, ∴A ∪B ={1,2,3},又∵B ={1,2},∴∁U B ={3,4}, A 中必有3,可以有1,2,一定没有4. ∴A ∩(∁U B )={3}.(2)已知集合A ={x |x ≤a },B ={x |1≤x ≤2},且A ∪(∁R B )=R ,则实数a 的取值范围是________. 答案 {a |a ≥2}解析 ∵∁R B ={x |x <1或x >2}且A ∪(∁R B )=R , ∴{x |1≤x ≤2}⊆A ,∴a ≥2.反思与感悟 解决集合的混合运算时,一般先计算括号内的部分,再计算其他部分.有限集混合运算可借助Venn 图,与不等式有关的可借助数轴.跟踪训练4 (1)已知集合U ={x ∈N |1≤x ≤9},A ∩B ={2,6},(∁U A )∩(∁U B )={1,3,7}, A ∩(∁U B )={4,9},则B 等于( ) A .{1,2,3,6,7} B .{2,5,6,8} C .{2,4,6,9} D .{2,4,5,6,8,9}答案 B解析 根据题意可以求得U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9},画出Venn 图(如图所示),可得B ={2,5,6,8},故选B.(2)已知集合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).解如图所示.∵A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},∴∁U A={x|x≤-2或3≤x≤4},∁U B={x|x<-3或2<x≤4}.A∩B={x|-2<x≤2},∴(∁U A)∪B={x|x≤2或3≤x≤4},A∩(∁U B)={x|2<x<3}.1.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}答案 C2.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}答案 D3.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 C4.设全集U=R,则下列集合运算结果为R的是()A.Z∪∁U N B.N∩∁U NC.∁U(∁U∅) D.∁U Q答案 A5.设全集U=M∪N={1,2,3,4,5},M∩(∁U N)={2,4},则N等于()A.{1,2,3} B.{1,3,5}C.{1,4,5} D.{2,3,4}答案 B1.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.课时作业一、选择题1.已知全集U={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,4},则(∁U A)∪B为()A.{1,2,4} B.{2,3,4}C.{0,2,4} D.{0,2,3,4}答案 C解析∁U A={0,4},所以(∁U A)∪B={0,2,4},选C.2.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}答案 D解析如图,阴影部分为(∁U B)∩A,∴A={3,9}.3.已知全集U ={1,2,a 2-2a +3},A ={1,a },∁U A ={3},则实数a 等于( ) A .0或2 B .0 C .1或2 D .2答案 D解析 由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a =2,a 2-2a +3=3,则a =2.4.图中的阴影部分表示的集合是( )A .A ∩(∁UB ) B .B ∩(∁U A )C .∁U (A ∩B )D .∁U (A ∪B )答案 B解析 阴影部分表示集合B 与集合A 的补集的交集. 因此阴影部分所表示的集合为B ∩(∁U A ).5.已知U 为全集,集合M ,N ⊆U ,若M ∩N =N ,则( ) A .∁U N ⊆∁U M B .M ⊆∁U N C .∁U M ⊆∁U N D .∁U N ⊆M 答案 C解析 由M ∩N =N 知N ⊆M .∴∁U M ⊆∁U N .6.设全集U ={x ∈N |x ≥2},集合A ={x ∈N |x 2≥5},则∁U A 等于( ) A .∅ B .{2} C .{5} D .{2,5} 答案 B解析 因为A ={x ∈N |x ≤-5或x ≥5}, 所以∁U A ={x ∈N |2≤x <5},故∁U A ={2}. 二、填空题7.已知全集U =R ,A ={x |x ≤0},B ={x |x ≥1},则集合∁U (A ∪B )=______,(∁U A )∩(∁U B )=________.答案 {x |0<x <1} {x |0<x <1}解析A∪B={x|x≤0或x≥1},∁U(A∪B)={x|0<x<1}.∁U A={x|x>0},∁U B={x|x<1},∴(∁A)∩(∁U B)={x|0<x<1}.U8.若全集U={(x,y)|x∈R,y∈R},A={(x,y)|x>0,y>0},则点(-1,1)________∁U A.(填“∈”或“∉”)答案∈解析显然(-1,1)∈U,且(-1,1)∉A,∴(-1,1)∈∁U A.9.设U=R,已知集合A={x|x>1},B={x|x>a},且(∁U A)∪B=R,则实数a的取值范围是________.答案{a|a≤1}解析∁U A={x|x≤1},∵(∁U A)∪B=R,∴B⊇{x|x>1},∴a≤1.10.若集合A={x|0≤x≤2},B={x|x<0或x>1},则图中阴影部分所表示的集合为________.答案{x|x≤1或x>2}解析如图,设U=A∪B=R,A∩B={x|1<x≤2},∴阴影部分为∁U(A∩B)={x|x≤1或x>2}.三、解答题11.已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤2},若B∪(∁U A)=R,B∩(∁U A)={x|0<x<1或2<x<3},求集合B.解∵A={x|1≤x≤2},∴∁U A={x|x<1或x>2}.又B∪(∁U A)=R,A∪(∁U A)=R,可得A⊆B.而B∩(∁U A)={x|0<x<1或2<x<3},∴{x |0<x <1或2<x <3}⊆B . 借助于数轴可得B =A ∪{x |0<x <1或2<x <3}={x |0<x <3}.12.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,-12.13.设全集为R ,A ={x |3<x <7},B ={x |4<x <10}. (1)求∁R (A ∪B )及(∁R A )∩B ;(2)若C ={x |a -4≤x ≤a +4},且A ∩C =A ,求a 的取值范围. 解 (1)∵A ∪B ={x |3<x <10}, ∴∁R (A ∪B )={x |x ≤3或x ≥10}. 又∵∁R A ={x |x ≤3或x ≥7}, ∴(∁R A )∩B ={x |7≤x <10}. (2)∵A ∩C =A ,∴A ⊆C .∴⎩⎪⎨⎪⎧a +4≥7,a -4≤3⇒⎩⎨⎧a ≥3,a ≤7⇒3≤a ≤7.∴a 的取值范围为{a |3≤a ≤7}. 四、探究与拓展14.如图,已知I 是全集,A ,B ,C 是它的子集,则阴影部分所表示的集合是( )A .(∁I A ∩B )∩C B .(∁I B ∪A )∩C C .(A ∩B )∩(∁I C )D .(A ∩∁I B )∩C 答案 D解析 由题图可知阴影部分中的元素属于A ,不属于B ,属于C ,则阴影部分表示的集合是(A ∩∁I B )∩C .15.设全集U ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },集合M ={(x ,y )|y -3x -2=1},P ={(x ,y )|y ≠x +1},求∁U (M ∪P ).解 集合M 表示的是直线y =x +1上除去点(2,3)的所有点,集合P 表示的是不在直线y =x +1上的所有点,显然M ∪P 表示的是平面内除去点(2,3)的所有点,故∁U (M ∪P )={(2,3)}.。
人教A必修第一册第一章:集合的基本运算-全集与补集
3}.
课堂总结
补集及其 ∪ =
(4) ∩ = ∅
(5) ∩ = ( ∪ )
(6) ∪ = ( ∩ );
⊆ B ⟺ ∪ =
典例4
已知U={1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}, A={2, 4, 5}, B={1, 3, 5, 7},
求A∩(CUB), (CUA)∩(CUB).
解法一:依题意可知, CUA={1, 3, 6, 7}, CUB={2, 4, 6},
∴ A∩(CUB)={2, 4, 5}∩{2, 4, 6} ={2, 4}.
素,那么就称这个集合为全集,记作U .
请指出以下例子中的全集:
(1)在实数范围内解方程: x 2 x 2 3 0.
(2)在有理数范围内解方程: x 2 x 2 3 0.
2. 补集的概念
概念
对于一个集合A,由全集U中的不属于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
答案:{2,4,6}
5.设集合 U={1,2,3,4,5},A={1,2,3},B={2,5},则 A∩(∁UB)
等于________.
解析:∵U={1,2,3,4,5},B={2,5},∴∁UB={1,3,4}.
又 A={1,2,3},∴A∩(∁UB)={1,2,3}∩{1,3,4}={1,3}.
(CUA)∩(CUB)={1, 3, 6, 7}∩{2, 4, 6}={6}.
已知 = {1,2,3,4,5,6,7}, = {2, 4, 5} , = {1, 3, 5, 7} ,
三个集合运算公式大全
三个集合运算公式大全
1、交集:A∩B= {x | x∈A 且x∈B}
2、并集:A∪B= {x | x∈A 或x∈B}
3、补集:A’= {x | x不属于A}
4、相反集:Aˉ = {x | x∈A 且x∈B’}
5、差集:A-B = {x | x∈A 且x∈B’}
6、排序集:A-B = {x | x∈A 且x∈B’}
7、对称差集:A⊕B = (A-B)∪(B-A)
8、真子集:A是B的真子集当且仅当 A⊆B
9、超集:A是B的超集当且仅当 A⊇B
10、空集:空集表示一个空的集合,符号用∅表示
11、向量空间:向量空间就是集合中的元素都是向量,要满足加法及数乘的结合律
12、非排序集:非排序集是指集合中的元素不需要按照某种特定的序列进行排序
13、复合空间:复合空间就是由两个或多个空间的组合而成的新的空间
14、等价类:等价类是指将在一个集合中相同的元素放到一个类里面的操作
15、带有条件的集合:带有条件的集合就是指要求集合中的元素必须满足某种特定的条件才能进行操作
16、连接集:连接集是指通过将两个或多个集合的元素进行连接而成的新的集合
17、图:图是集合中的一种特殊的操作,其概念是指将集合中的元素结构化,形成一个表示集合关系的网状图
18、全集:全集就是指一个集合中包含了其他所有可能的元素。
集合的基本运算——全集和补集
我食堂买菜的品种
计划明后两天买进的品种 构成集合 U
冬瓜、 虾、 明天买进的品种 构成集合 A
黄瓜、鲫鱼、茄子
黄瓜、鲫鱼、茄子
猪肉、芹菜、土豆
猪肉、芹菜、土豆
毛豆
问1 问2
集合 A 与集合 U 是什么关系 ? 在计划买进的品种中,还没买进的品种构成的 集合记为 B,则集合 B 等于什么?
集合的基本运算
后黑板 后黑板
后黑板 前黑板
2组B1
6组A1
9组C2 4组C2
8组B2 5组B1
课堂小结
1 补集概念的理解。 2 借助数轴或文恩图进行
集合间的运算。
当堂检测
C
B
3.
A
B
课后作业
1.完成课本后练习题P14练习。 2.在典题本完成本学案纠错。
改过迁善从不嫌迟 !
识。
导学案反馈
3班
优秀 小组
存在问题及优点
一、优点 大部分同学能认真 的完成导学案,开始用 红笔勾画或写出疑惑, 一部分同学能借助数轴 解决问题。 二、知识问题: (1)对补集概念的 理解 (2) 不会借助数轴和 Venn图进行集合间的运 算 (3)集合的表示不规 范
4 、 8、
完 成 情 况
优秀 个人
.
5
x
解: .
UA
={x|x≤5}
. A U
练习 (1) 已知全集 U = R,A ={ x | x<1 },求 2) 已知全集 U = R,A ={ x | x≤1 },求
UA
.
讨论、交流(约10分钟)
(一)讨论目标:
每位同学要掌握补集的含义;能借助数轴或Venn图进行 集合间的运算。
高中数学 集合的基本运算-全集与补集课件 新人教A版必修1
U
定义------补集 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 CU A
CU A { x | x U , 且x A}
定义------补集
CU A { x | x U , 且x A}
U CUA A
例4 设全集为U= {2, 4, a a 1},
2
A {a 1,2}, CU A {7}
求实数a的值.
尝试高考
1 集合U={1,2,3,4,5},A={2,4},B={3,4,5},
2,5 C={3,4},则( A B) (CU C ) ________
则 A CU B
A CU A _______ U A CU A ______
例1 设全集U={x|x是小于9的正整数},
A={1,2,3},B={3,4,5,6},求CUA,CUB, CU(CUA), B∩(CUA), A∩(CUB),
(CUA)∩(CUB), CU(A∪B),
解:根据题意可知, U={1,2,3,4,5,6,7,8}, 所以 CUA={4,5,6,7,8} CUB={1,2,7,8}
练习1 全集U={x|x是不大于9的正整数},
且(CUA)∩B={1,3},(CUB)∩A={2,4,8} ,
(CUA)∩(CUB)={6,9},求集合A、B
练习2 全集U=A∪B={1,2,3,4,5},
(CUA)∩B={1,3},求集合A
例2 设全集U=R,A={x|2x-3≤1}, B={x|0<x<4},求 (1)CUA, (2)CUB,
例3 设A={x|-1<x<2},B={x|1<x<3}, 求A∩B, A∪B.
3 集合的基本运算--全集与补集
B
补充练习
1.分别用集合A,B,C表示下图的阴影部分 1.分别用集合A,B,C表示下图的阴影部分 分别用集合A,B,C
ð 2.已知全集Ⅰ={2,3,a +2a-3},若A={b,2}, 2.已知全集Ⅰ={2,3, 2+2 -3},若A={ ,2}, IA = {5} 已知全集Ⅰ={2,3, 求实数a, 求实数 ,b
交集
A∩ B = B∩ A A∩ B ⊆ A A∩ B ⊆ B A∩ A = A A∩∅ = ∅
A∩B=A
并集
A⊆ B
B ⊆ A∪ B
A∪ B
= B∪ A
A∪B=B ∪
A ⊆ A∪ B A∪ A = A A∪∅ = A
A⊆ B
补集
A ∪ ðUA = U
A ∩ ð UA = ∅
ð R ( A ∩ B ) = (痧A) ∪ ( RB ) R ðR ( A ∪ B ) = (痧A) ∩ ( RB ) R
练习
如果知道全集U和它的子集A 2、如果知道全集U和它的子集A,又知道 ðUA = {5} 那么元素5与集合U 的关系如何呢? 那么元素5与集合U,A的关系如何呢? 5 ∈ U ,5 ∉ A 已知全集S={ 12的正约数 的正约数},A={ 3、已知全集S={x|x是12的正约数},A={x|x是4与6的 最大正公约数或最小公倍数}. }.求 最大正公约数或最小公倍数}.求 ðSA. {1,2,4,6} 已知全集为U={1,2,3,4,5,6}, ,则集 4、已知全集为U={1,2,3,4,5,6}, UA = {5, 6},则集 ð {1,2,3,4} 合A=___________. 设全集为R ≤3},则 R 5、设全集为R,A={x|x<5},B={x|x≤3},则痧A与 ðRA ðRB 的关系是________. 的关系是________.
《集合的基本运算:全集与补集》参考课件
对于一个集合A,由全集U中不属于集合A 对于一个集合A,由全集U中不属于集合A A,由全集 的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U 的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U 补集(complementary set),简称为集合 简称为集合A 的补集(complementary set),简称为集合A的补 集,记作 ð A,即 U U,且 Q U, ð A={x|x ∈ 且x ∉ }. U
Veen(1834~1923),英国数学家。 Veen(1834~1923),英国数学家。 主要成就时系统解释了几何表示的方法。 主要成就时系统解释了几何表示的方法。 他作出一系列简单闭曲线, 他作出一系列简单闭曲线,将平面分为 许多间隔,利用这种图表,Veen阐明了 许多间隔,利用这种图表,Veen阐明了 演绎推理的基本原理, 演绎推理的基本原理,这种逻辑图就时 Veen图 此外,在概率论方面, “Veen图”。此外,在概率论方面,他 机会逻辑》 符号逻辑》等在19 的《机会逻辑》和《符号逻辑》等在19 世纪末及20世纪初曾享有很高的声誉; 20世纪初曾享有很高的声誉 世纪末及20世纪初曾享有很高的声誉; 逻辑学方面,他澄清了布尔《 逻辑学方面,他澄清了布尔《思维规律 的研究》中一些含混的概念。 的研究》中一些含混的概念。 Veen(1834~ Veen(1834~1923) Veen还对制作机器感兴趣 还对制作机器感兴趣, Veen还对制作机器感兴趣,曾制作 一部板球滚动机。 一部板球滚动机。
A 三角形 B
锐角三角形 钝角三角形 直角三角形
U
设全集U={x|x是三角形},A={x|x是锐角三角 设全集U={x|x是三角形},A={x|x是锐角三角 是三角形 ={x|x ,B={x|x是钝角三角形} ={x|x是钝角三角形 A∩B, U(A∪B). 形},B={x|x是钝角三角形}.求A∩B,ð (A∪B).
集合的基本运算(全集、补集)
重要性及应用领域
集合的基本运算是数学逻辑和集合论 中的基础,对于理解更高级的数学概 念和解决实际问题至关重要。
在计算机科学、统计学、概率论等领 域中,全集和补集的概念被广泛应用 ,它们是理解和处理数据的基础。
02 全集的概念
定义
全集是指包含所有研究对象(元素)的集合,通常用大写字 母U表示。
在数学中,全集被视为一个默认的参照框架,用于定义和比 较其他集合。
在逻辑推理中,全集与补集的 概念可以帮助我们更好地理解 和分析命题的真假关系。
在计算机科学中,全集与补集 的概念可以用于数据分析和处 理,例如在数据库查询和数据 挖掘中。
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感谢您的观看
通过全集和补集,可以研究集合的并、交、差等运算,以及集合的基数、
势等属性。
02
实数理论
在实数理论中,全集通常表示所有的实数,而补集则用于描述某个特定
子集以外的实数。例如,考虑全体实数集合,非正实数集合的补集就是
正实数集合。
03
拓扑学
在拓扑学中,全集通常表示某个拓扑空间中的所有点,而补集则用于描
述该空间中某个子集以外的点。通过研究全集和补集的性质,可以深入
查询、更新等操作。
06 总结
全集与补集的基本概念回顾
全集
一个集合中所有元素的集合,通 常用大写字母U表示。
补集
一个集合中不属于某一子集的所 有元素的集合,通常用大写字母A 和B表示。
对全集与补集的理解和掌握的重要性
理解全集与补集的概念是学习集合论的基础,有助于更好地理解集合之间的关系和 性质。
补集运算的优先级
在进行集合运算时,应优先处理 补集运算。
先求出各个集合的补集,再进行 其他集合运算,如交集、并集等。
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1、3、3 全集与补集
第一部分 走进预习
【 预 习 】阅读教材第 页,试回答下列问题
1、全集(universal set )的概念
2、补集的概念:
①自然语言
②符号语言 ③图形语言
第二部分 走进课堂
【复习检测】
交集、并集的定义
①自然语言
②符号语言 ③图形语言
指出:这一节课我们研究集合间的另一种运算。
【探索新知】
全集的概念
阅读下列一段材料:
在研究集合间的关系和运算时,我们所研究的集合常常是某一特定集合的子集,这个特定的集合叫做全集,记作U.
例如:1、研究{}1|≥=x x A , {}31|<≤-=x x B 等集合时,A 、B 都是R 的子集 , R
就是全集。
2、在研究
①{}Z n n x x A ∈==,2| , {}Z n n x x B ∈-==,12|
②{}Z n n x n A ∈==,3|,{}Z n n x x B ∈+==,13|,{}Z n n x x C ∈+==,23|
等集合时,A 、B 、C 都是Z 的子集,Z 就叫做全集。
3、在研究质数集A 与合数集B 时,质数集合A 与合数集合B 都是{}2|≥∈=n Z n U 的子集,U 就是全集。
4、在研究有理数集Q 合无理数集时,有理数集Q 和无理数集都是实数集R 的子集,U=R 就是全集。
5、在研究{}
是斜三角形x x A |= , {}是直角三角形x |x B =等集合时,A 、B 都是 {}是三角形
x U |x =的子集,U 就是全集。
补集的定义
指出:有时全集也可以规定:
例如:{
}5,4,3,2,1=U ,{}3,2,1=A 问题:集合{}5,4与U 、A 有什么关系?
结论:{}5,4是由全集U 中所有不属于A 的元素组成的集合,记作{}5,4=A C U ,A C U 叫做A 在U 中的补集。
{}A x |∉∈=且U x x A C U
在上面五个例子中,求集合A 、B 的补集。
指出:我们也可以用Venn 图表示补集
显然:A A C C U U =)(,U C U =φ, φ=U C U
φ=A A C U )(, U A A C U = )(
【例题剖析】
例1、已知U=R ,{3|-=x A ≤x ≤}4, {x x B |=≤}52>x 或
求)(B A C U , )(B A C U
)()(B C A C U U ,)()(B C A C U U
再看例1的逆向思维:
已知U=R ,{3|-=x A ≤x ≤}4,{x x B |=≤}3+>a x a 或
{x x B A C U <=4|)( ≤}φ≠+3a
求
a 的取值范围。
例2、已知{}的公约数与是3024|x x U =,{}
065|2=+-=x x x A {}
067|2=+-=x x x B
求)(B A C U ,)(B A C U )()(B C A C U U ,)()(B C A C U U 。
问题:从例1和例2的结果看,你能得出什么结论呢? 对于这个结论,你能通过画Venn
图得到体验吗?
反思总结:。