2019-2020学年高中数学 第一章集合的基本运算学案 北师大版必修1.doc

2019-2020学年高中数学 第一章 集合 1.3 集合的基本运算教案1北师大版必修1 本节教材分析课本从学生熟悉的集合（自然数的集合、有理数的集合等）出发，结合实例，通过类比实数加法运算引入集合间的运算，同时，结合相关内容介绍子集等概念.在安排这部分内容时，课本注重体现逻辑思考的方法，如归纳等.值得注意的问题：在集合间的关系教学中，建议重视使用venn 图表，这有助于学生通过体会直观图示来理解抽象概念；随着学习的深入，集合符号越来越多，建议教学时引导区分一些容易混淆的关系和符号.三维目标1. 知识与技能：(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交集与并集.(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 图表达集合的运算，体会直观图示对理解抽象概念的作用.2. 过程与方法：学生通过观察和类比，借助Venn 图理解集合的基本运算.3.情感.态度与价值观：(1)进一步树立数形结合的思想.(2)进一步体会类比的作用.(3)感受集合作为一种语言，在表示数学内容时的简洁和准确.教学重点：集合的交集与并集的概念；全集与补集的概念教学难点：是理解交集与并集的概念、符号之间的区别与联系..教学建议：本节的重点是交集与并集、全集与补集的概念..难点是理解交集与并集的概念、符号之间的区别与联系..教学时，应通过具体例子，借助Venn 图，帮助学生直观理解交集、并集的概念，在这个基础上，抽象概括出集合的交集、并集的一般概念.结合集合运算的两个性质，运用图形直观说明.在全集与补集教学中，应注意利用图形的直观作用，帮助学生理解补集的概念，并能够用直观图形进行求补集的运算.进行补集运算，需要正确理解补集的概念，求某一集合的补集的前提必须明确全集，同一个集合在不同全集中的补集是不同的. 新课导入设计导入一:我们知道，实数有加法运算，两个实数可以相加，例如.835=+类比实数的加法运算，集合是否也可以“相加”呢？教师直接点出课题.导入二：请同学们考查下列各个集合，你能说出集合C 与集合A 、B 之间的关系吗？（1）};6,5,4,3,2,1{},6,4,2{},5,3,1{===C B A（2）A={x x 是有理数}，B={x x 是无理数}，C={x x 是实数}.引导学生通过观察、类比、思考和交流，得出结论.教师强调集合也有运算，这就是我们本节课所要学习的内容.。

1.3 集合的基本运算第1课时交集与并集[核心必知] 1．交集与并集的定义2.交集、并集运算的性质(1)交集运算性质：A∩B＝B∩A，A∩A＝A，A∩∅＝∅，(A∩B)⊆A，(A∩B)⊆B，A⊆B⇔A∩B＝A，(A∩B)∩C ＝A∩(B∩C)．(2)并集运算性质：A∪B＝B∪A，A∪A＝A，A∪∅＝A，A⊆(A ∪B)，B⊆(A∪B)，A⊆B⇔A∪B＝B，(A∪B)∪C＝A∪(B∪C)．[问题思考]1．数学活动课上，小强说：“若x∉(A∩B), 则x∉A且x∉B.”小刚说：“若x∉(A∪B)，则x∉A且x∉B.”这两个同学说的都对吗？为什么？提示：A∩B是由既属于A又属于B的元素确定的集合，x∉(A∩B)可分三种情况：x∉A且x∈B，x∈A且x∉B，x∉A且x∉B，即小强同学说的不正确．A∪B是由属于A或属于B 的元素确定的集合，即A、B两集合的元素都在A∪B中，若x∉(A∪B)，则必有x∉A且x∉B，即小刚同学说的正确．2．当集合A与B没有公共元素时，A与B没有交集，对吗？提示：不对，当A与B没有公共元素时，A与B的交集为空集，即A∩B＝∅.3．能否认为A∪B是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合？为什么？提示：不能，因为A与B可能有公共元素，上述观点违背了集合元素的互异性．讲一讲1．(1)设集合M＝{m∈Z|－3＜m＜2}，N ＝{n∈Z|－1≤n≤3}，则M∩N等于( ) A．{0,1} B．{－1,0,1}C．{0,1,2} D．{－1,0,1,2}(2)已知集合A＝{x|－4≤x＜2}，B＝{x|－1＜x≤3}，求A∩B，A∪B.[尝试解答] (1)选 B 由已知M＝{－2，－1,0,1}，N＝{－1，0,1,2,3}，∴M∩N＝{－2，－1,0,1}∩{－1,0,1,2,3}＝{－1,0,1}．(2)分别在数轴上表示集合A和B，根据A∩B、A∪B的定义，由图知，A∩B＝{x|－1＜x＜2}，A∪B＝{x|－4≤x≤3}．若本例(2)中集合B＝{x|x≤a}，求A∩B.解：因为A＝{x|－4≤x＜2}，∴当a＜－4时，A∩B＝∅，当－4≤a＜2时，A∩B＝{x|－4≤x≤a}，当a≥2时，A∩B＝A＝{x|－4≤x＜2}．解决此类题目首先应看清集合中元素的属性，是数集还是点集，并化简．然后再按下列规律进行运算：(1)如果集合是有限集，则需先把集合中的元素一一列举出来，然后结合交、并集的定义分别求出；(2)如果集合中的元素是部分连续实数构成时，则常借助于数轴，把集合分别表示在数轴上，然后再利用交、并集的定义去求解，这样处理比较形象直观，但解答过程中需注意边界问题．练一练1．(重庆高考)已知集合A＝{1,2,3}，B ＝{1,3}，则A∩B＝( )A．{2} B．{1,2}C．{1,3} D．{1,2,3}解析：选 C A∩B＝{1,2,3}∩{1,3}＝{1,3}．2．已知集合A＝{x|1≤x＜3}，B＝{x|x ＞2}，试求A∩B和A∪B.解：利用数轴易知A∩B＝{x|2＜x＜3}，A∪B＝{x|x≥1}．讲一讲2．已知A＝{x|x2－px－2＝0}，B＝{x|x2＋qx＋r＝0}，且A∪B＝{－2,1,5}，A∩B＝{－2}，求p，q，r的值．[尝试解答] ∵A∩B＝{－2}，∴－2∈A.将x＝－2代入x2－px－2＝0，得p＝－1.∴A＝{1，－2}．∵A∪B＝{－2,1,5}，A∩B＝{－2}，∴B＝{－2,5}．∴4－2q＋r＝0且25＋5q＋r＝0.解得q＝－3，r＝－10.故p＝－1，q＝－3，r＝－10.应用集合的交集、并集求解参数或确定另外集合的关键是将运算结果利用交集、并集的定义转化为元素与集合的关系，从而构造方程，不等式(组)等求解，但当出现交集为空集的情形，应首先讨论集合是否为空集．练一练3．设集合A＝{|a＋1|,3,5}，集合B＝{2a＋1，a2＋2a，a2＋2a－1}，当A∩B＝{2,3}时，求A∪B.解：∵2∈A，∴|a＋1|＝2.∴a＝1或a＝－3.当a＝1时，集合B的元素a2＋2a＝3,2a ＋1＝3.由集合中元素的互异性知a≠1.当a＝－3时，2a＋1＝－5，a2＋2a＝3，a2＋2a－1＝2，即集合B＝{－5,3,2}．∴A∪B＝{－5,2,3,5}．讲一讲3．设A＝{x|x2－2x＝0}；B＝{x|x2－2ax ＋a2－a＝0}．(1)若A∩B＝B，求a的取值范围；(2)若A∪B＝B，求a的值．[尝试解答] 由x2－2x＝0，得x＝0或x＝2.∴A＝{0,2}．(1)∵A∩B＝B，∴B⊆A，B＝∅，{0}，{2}，{0,2}．当B＝∅时，Δ＝4a2－4(a2－a)＝4a<0，∴a<0；当B＝{0}时，⎩⎪⎨⎪⎧a2－a＝0，4a＝0，∴a＝0；当B ＝{2}时，⎩⎪⎨⎪⎧4－4a ＋a 2－a ＝0，4a ＝0，无解；当B ＝{0,2}时，⎩⎪⎨⎪⎧2a ＝2，a 2－a ＝0，得a ＝1.综上所述，得a 的取值范围是{a |a ＝1或a ≤0}．(2)∵A ∪B ＝B ，∴A ⊆B ，又∵A ＝{0,2}，而B 中方程至多有两个根，∴A ＝B ，由(1)知a ＝1.解答此类题的关键是利用交集与并集的运算性质，A ∩B ＝A ⇔A ⊆B ，A ∪B ＝A ⇔B ⊆A ，将运算结果转化为两集合间的关系，从而构造方程或不等式求解． 练一练4．已知集合A ＝{x |－2＜x ＜3}，B ＝{x |m＜x ＜m ＋9}．(1)若A ∪B ＝B ，求实数m 的取值范围； (2)若A ∩B ≠∅，求实数m 的取值范围． 解：(1)∵A ∪B ＝B ， ∴A ⊆B ，由图可得⎩⎪⎨⎪⎧m ≤－2，m ＋9≥3，∴－6≤m ≤－2为所求范围． (2)∵A ∩B ≠∅，∴⎩⎪⎨⎪⎧m ＋9＞－2，m ＜3，∴－11＜m ＜3为所求范围．在2016年春季召开的校运会上，某班共有28名运动员参加比赛，有15人参加径赛，有8人参加田赛，有14人参加球类比赛．同时参加田赛和径赛的有3人，同时参加径赛和球类比赛的有3人，没有同时参加三项比赛的运动员．则同时参加田赛和球类比赛的有多少人？只参加径赛的运动员有多少人？[巧思] 设同时参加田赛和球类比赛的人数为x ，利用Venn 图和题设条件向图中填数，然后利用总人数为28得关于x 的方程求解即可．[妙解] 设参加径赛的运动员组成集合A ，参加田赛的运动员组成集合B ，参加球类比赛的运动员组成集合C .根据题意画出Venn 图，如图所示．设同时参加田赛和球类比赛的人数为x .由题意，得9＋3＋3＋(8－3－x )＋x ＋(14－3－x )＝28，解得x ＝3.所以，同时参加田赛和球类比赛的有3人，只参加径赛的有9人．1．(福建高考)已知集合M ＝{1,2,3,4}，N ＝{－2,2}，下列结论成立的是( )A ．N ⊆MB ．M ∪N ＝MC ．M ∩N ＝ND ．M ∩N ＝{2}解析：选D 因为－2∉M ，可排除A ；M ∪N ＝{－2,1,2,3,4}，可排除B ；M ∩N ＝{2}．2．已知集合A ＝{x |－1<x <2}，B ＝{x |0<x <3}，则A ∪B ＝( )A ．(－1,3)B ．(－1,0)C ．(0,2)D ．(2,3) 解析：选A 将集合A 与B 在数轴上画出(如图)．由图可知A ∪B ＝(－1,3)，故选A. 3．(浙江高考)设集合S ＝{x |x >－2}，T ＝{x |－4≤x ≤1}，则S ∩T ＝( )A ．[－4，＋∞)B ．(－2, ＋∞)C ．[－4,1]D ．(－2,1] 解析：选 D 由已知得S ∩T ＝{x |x >－2}∩{x |－4≤x ≤1}＝{x |－2<x ≤1}＝(－2,1]，故选D.4．设A ＝{0,1,2,4,5,7}，B ＝{1,3,6,8,9}，C ＝{3,7,8}，则A ∩B ＝________，(A ∩B )∪C ＝________.解析：∵A ∩B ＝{1}，∴(A ∩B )∪C ＝{1}∪{3,7,8}＝{1,3,7,8}．答案：{1} {1,3,7,8}5．已知集合A ＝{x |－1≤x ≤1}，B ＝{x |x >a }且满足A ∩B ＝∅，则实数a 的取值范围为________．解析：利用数轴，∵A ∩B ＝∅，∴a ≥1.答案：[1，＋∞)6．已知关于x 的方程3x 2＋px －7＝0的解集为A ，方程3x 2－7x ＋q ＝0的解集为B ，若A ∩B ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫－13，求A ∪B .解：∵A ∩B ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫－13，∴－13∈A 且－13∈B .∴3⎝ ⎛⎭⎪⎫－132＋p ⎝ ⎛⎭⎪⎫－13－7＝0且3·⎝ ⎛⎭⎪⎫－132－7×⎝ ⎛⎭⎪⎫－13＋q ＝0.∴p ＝－20，q ＝－83.由3x 2－20x －7＝0得A ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫－13，7， 由3x 2－7x －83＝0得B ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫－13，83，∴A ∪B ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫－13，83，7.一、选择题1．(四川高考)设集合A ＝{a ，b }，B ＝{b ，c ，d }，则A ∪B ＝ ( )A ．{b }B ．{b ，c ，d }C ．{a ，c ，d }D ．{a ，b ，c ，d } 解析：选D 依题意得知，A ∪B ＝{a ，b ，c ，d }．2．集合A ＝{0,2，a }，B ＝{1，a 2}，若A ∪B ＝{0,1,2,4,16}，则a 的值为( )A ．0B ．1C ．2D ．4解析：选D 由已知A ∪B ＝{0,1,2,4,16}，∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝16，a ＝4，∴a ＝4.3．如图，图形中的阴影部分表示的是 ( )A ．(A ∪C )∩(B ∪C ) B ．(A ∪B )∩(A ∪C ) C ．(A ∪B )∩(B ∪C )D ．(A ∪B )∩C解析：选 A 由并集、交集的定义知(A ∪C )∩(B ∪C )正确．4．设I ＝{ 1,2,3,4}，A 与B 是I 的子集，若A ∩B ＝{1,3}，则称(A ，B )为一个“理想配集”．那么符合此条件的“理想配集”的个数是(规定(A ，B )与(B ，A )是两个不同的“理想配集”)( )A ．4B ．8C ．9D ．16解析：选C 由题意，可用Venn 图表示所有理想配集如下：所以，符合条件的“理想配集”共有9个．二、填空题5．(江苏高考)已知集合A ＝{1,2,4}，B ＝{2,4,6}，则A ∪B ＝________.解析：集合A ，B 都是以列举法的形式给出，易得A ∪B ＝{1,2，4,6}．答案：{1,2,4,6}6．设集合A ＝{－1,1,3}，B ＝{a ＋2，a 2＋4}，A ∩B ＝{3}，则实数a 的值为________．解析：由题意知：a 2＋4＞3，故a ＋2＝3，即a ＝1，经验证，a ＝1符合题意．∴a ＝1.答案：17．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________．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，∴喜爱篮球运动但不爱乒乓球运动的人数为15－3＝12人．答案：128．已知集合T 是方程x 2＋px ＋q ＝0(p2－4q ＞0)的解组成的集合，A ＝{1,3,5,7,9}，B ＝{1,4,7,10}，且T ∩A ＝∅，T ∩B ＝T ，则实数p ＝________，q ＝________.解析：∵Δ＝p 2－4q ＞0，∴方程x 2＋px ＋q ＝0必有两个不等的实数根，即集合T 中含有两个元素．∵A ∩T ＝∅，∴1,3,5,7,9∉T . 又T ∩B ＝T ，∴TB .∴T ＝{4,10}，即4和10是方程x 2＋px ＋q ＝0的根．由韦达定理，得⎩⎪⎨⎪⎧4＋10＝－p ，4×10＝q ，∴⎩⎪⎨⎪⎧p ＝－14，q ＝40.答案：－14 40 三、解答题9．已知集合A ＝{x |－2≤x ≤5}，集合B ＝{x |m ＋1≤x ≤2m －1}，且A ∪B ＝A ，试求实数m 的取值范围．解：∵A ∪B ＝A ，∴B ⊆A . 又∵A ＝{x |－2≤x ≤5}≠∅， ∴B ＝∅或B ≠∅.当B ＝∅时，有m ＋1＞2m －1，∴m ＜2. 当B ≠∅时，如图所示，由数轴可得⎩⎪⎨⎪⎧m ＋1≤2m －1，－2≤m ＋1，2m －1≤5.解得2≤m ≤3.综上可得，实数m 的取值范围是m ＜2或2≤m ≤3，即m ≤3.10．已知集合A ＝{x |x 2－mx ＋m 2－19＝0}，B ＝{y |y 2－5y ＋6＝0}，C ＝{z |z 2＋2z －8＝0}，是否存在实数m ，使得A ∩B ≠∅，A ∩C ＝∅同时成立？若存在，求出实数m 的值；若不存在，则说明理由．解：假设存在这样的实数m ， ∵B ＝{y |y 2－5y ＋6＝0}＝{2,3}，C ＝{z |z 2＋2z －8＝0}＝{－4,2}，又A ∩C ＝∅，∴2∉A ，－4∉A .又A ∩B ≠∅，∴3∈A ，把x ＝3代入x 2－mx ＋m 2－19＝0中，解得m ＝5或m ＝－2.当m ＝5时，A ＝{2,3}，与A ∩C ＝∅矛盾，当m ＝－2时，A ＝{－5,3}，符合题意，∴m ＝－2.故存在m ＝－2，使得A ∩B ≠∅，A ∩C ＝∅同时成立．第2课时 全集与补集[核心必知]1．全集(1)定义：在研究某些集合的时候，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．(2)符号表示：全集通常记作U . 2．补集(1)定义：设U 是全集，A 是U 的一个子集(即A ⊆U )，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)．(2)符号表示：U 中子集A 的补集记作∁U A ，即∁U A ＝{x |x ∈U ，且x ∉A }．(3)图示：用Venn 图表示∁U A ，如图所示．(4)运算性质：①A ∪(∁U A )＝U ，A ∩(∁U A )＝∅. ②∁U (A ∩B )＝(∁U A )∪(∁U B )， ∁U (A ∪B )＝(∁U A )∩(∁U B )．[问题思考]1．任何一个集合都可以作为全集，对吗？提示：不对．由全集的定义可知，空集就不能当全集，因为空集不含任何元素．2．∁U A 在U 中的补集∁U (∁U A )与集合A 有什么关系？提示：相等．3．∁A C 与∁B C 相等吗？为什么？ 提示：不一定．依据补集的含义，符号∁A C 和∁B C 都表示集合C 的补集，但是∁A C 表示集合C 在全集A 中的补集，而∁B C 表示集合C 在全集B 中的补集，由于集合A 和B 不一定相等，所以∁A C 与∁B C 不一定相等．因此，求集合的补集时，首先要明确全集，否则容易出错．如集合A ＝{1,2,3,4,5,6,7,8,9}，B ＝{0,1,2,3,4}，C ＝{1,3,4}，则∁A C ＝{2,5,6,7,8,9}，∁B C ＝{0,2}，很明显∁A C ≠∁BC .讲一讲1．(1)(广东高考)设集合U ＝{1,2,3,4,5,6}，M ＝{1,2,5}，则∁U M ＝( )A ．UB ．{1,3,5}C ．{3,4,6}D ．{2,4,6}(2)U ＝{x |1≤x ≤5，x ∈Z }，A ＝{x |x 2－8x＋15＝0}，B＝{2,3,4}，求∁U A，∁U B.[尝试解答](1)选C由于U＝{1,2,3,4,5,6}，M＝{1,2,5}，从而∁U M＝{3,4,6}．(2)法一：U＝{x|1≤x≤5，x∈Z}＝{1,2,3,4,5}，A＝{3,5}，∴∁U A＝{1,2,4}，∁U B＝{1,5}．法二：Venn图表示．∴∁U A＝{1,2,4}，∁U B＝{1,5}．在求集合的补集运算时，①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．②若所给的集合是用列举法表示，则用Venn图求解．练一练1．(1)已知全集U＝{x|－1≤x≤4}，A ＝{x|－1≤x≤1}，B＝{x|0<x≤3}，求∁U A，(∁U B)∩A；(2)已知全集U＝{不大于10的非负偶数}，A＝{0,2,4,6}，B＝{x|x∈A且x<4}，求∁U A，A∩(∁U B)．解：(1)∵U＝{x|－1≤x≤4}，A＝{x|－1≤x≤1}，B＝{x|0<x≤3}，结合数轴(如图)：可知∁U A＝{x|1<x≤4}，∁U B＝{x|3<x≤4或－1≤x≤0}．结合数轴(如图)．可知(∁U B)∩A＝{x|－1≤x≤0}；(2)法一：由题意知U＝{0,2,4,6,8,10}，A＝{0,2,4,6}，B＝{0,2}，∴∁U A＝{8,10}，∁U B＝{4,6,8,10}．∴A∩(∁U B)＝{4,6}．法二：可用Venn图：∴∁U A＝{8,10}，A∩(∁U B)＝{4,6}．讲一讲2．(1)已知全集U＝{2,0,3－a2}，子集P＝{2，a2－a－2}，且∁U P＝{－1}，求实数a；(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．[尝试解答] (1)∵∁U P＝{－1}，∴－1∈U且－1∉P. ∴⎩⎪⎨⎪⎧3－a2＝－1，a2－a－2＝0⇒a＝2.经检验知：a＝2适合题意．(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.解决此类问题要充分利用补集的定义，借助题干条件，建立关于参数的方程或不等式(组)求解，必要时可借助数轴或Venn 图．练一练2．设集合A ＝{|2a －1|,2}，B ＝{2,3，a 2＋2a －3}且∁B A ＝{5}，则实数a 的值是________．解析：由补集的性质可知：∴⎩⎪⎨⎪⎧|2a －1|＝3，a 2＋2a －3＝5，解得a ＝2.答案：23．已知集合A ＝{x |x <a }，B ＝{x |1<x <2}，A ∪(∁RB )＝R ，则实数a 的取值范围是( )A ．a ≤2B ．a ＜1C ．a ≥2D ．a ＞2解析：选C ∵B ＝{x |1＜x ＜2}，∴∁R B ＝{x |x ≤1或x ≥2}，由A ∪(∁R B )＝R ，如图所示可知a ≥2.讲一讲3．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 )．[尝试解答]在数轴上分别表示出全集U 及集合A ，B (如图所示)，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 ∩(∁UB )＝{x |2＜x ＜3}．解答此类交、并、补综合运算问题，常用方法有两种：(1)通法，利用定义，注意求解的顺序．(2)利用Venn图：要善于用图示法来解决集合的交、并、补的运算问题，注意(∁U A)∩B，(∁U B)∩A等在图示法中的表示如图(1)所示：如图(2)所示，两条封闭相交的曲线将集合U分为四个部分：①(∁U A)∩B；②(∁U B)∩A；③A∩B；④∁U(A ∪B)．练一练4．已知全集U＝{x|x∈N，且x是不大于20的素数}，M⊆U，N⊆U，且M∩(∁U N)＝{3,5}，(∁U M)∩N＝{7,19}，(∁U M)∩(∁U N)＝{2,17}，求集合M，N.解：用图示法表示集合U，M，N(如图)，将符合条件的元素依次填入图中相应的区域内．由图可知，M＝{3,5,11,13}，N＝{7,11,13,19}．已知U＝{1,2,3,4,5,6,7,8}，A＝{3,4,5}，B＝{4,7,8}，求：A∩B，A∪B，(∁U A)∩(∁U B)，A∩(∁U B)，(∁U A)∪B.[解]法一：A∩B＝{4}，A∪B＝{3,4,5,7,8}．∵∁U A＝{1,2,6,7,8}，∁U B＝{1,2,3,5,6}，∴(∁U A)∩(∁U B)＝{1,2,6}，A∩(∁U B)＝{3,5}，(∁U A)∪B＝{1,2,4,6,7,8}．法二：A∩B，A∪B，A∩(∁U B)求法同解法一．(∁U A)∩(∁U B)＝∁U(A∪B)＝{1,2,6}，(∁U A)∪B＝∁U(A∩∁U B)＝{1,2,4,6,7,8}．[尝试用另一种方法解题]法三：画出Venn图，如图所示，可得A∩B ＝{4}，A∪B＝{3,4,5,7,8}，(∁U A)∩(∁U B)＝{1,2,6}，A∩(∁U B)＝{3,5}，(∁U A)∪B＝{1,2,4,6,7,8}．1．(辽宁高考)已知全集U ＝{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}，集合A ＝{0,1,3,5,8}，集合B ＝{2,4,5,6,8}，则(∁UA )∩(∁UB )＝( )A ．{5,8}B ．{7,9}C ．{0,1,3}D ．{2,4,6} 解析：选B因为A ∪B ＝{0,1,2,3,4,5,6,8}，所以(∁U A )∩(∁U B )＝∁U(A ∪B )＝{7,9}．2．设集合A ＝{4,5,6,7,9}，B ＝{3,4,7,8,9}，全集U ＝A ∪B ，则集合∁U (A ∩B )中的元素共有( )A ．3个B ．4个C ．5个D ．6个解析：选B A ∪B ＝{3,4,5,6,7,8,9}，A ∩B ＝{4,7,9}∴∁U (A ∩B )＝{3,5,6,8}．3．已知全集U ＝{1,2,3,4,5}，M ＝{1,2}，N ＝{2,5}，则如图阴影部分表示的集合是()A ．{3,4,5}B ．{1,3,4}C ．{1,2,5}D ．{3,4}解析：选 D 由题知，阴影部分是∁U (M∪N )＝{3,4}．4．(湖南高考)已知集合U ＝{1,2,3,4}，A ＝{1,3}，B ＝{1,3,4}，则A ∪(∁U B )＝________.解析：∁U B ＝{2}，A ∪(∁U B )＝{1,3}∪{2}＝{1,2,3}．答案：{1,2,3}5．设集合A ＝{x |x ＋m ≥0}，B ＝{x |－2＜x ＜4}，全集U ＝R ，且(∁U A )∩B ＝∅，则实数m 的取值范围为________．解析：由已知A ＝{x |x ≥－m }， ∴∁U A ＝{x |x ＜－m }．∵B ＝{x |－2＜x ＜4}，(∁U A )∩B ＝∅， ∴－m ≤－2，即m ≥2， ∴m 的取值范围是[2，＋∞)． 答案：[2，＋∞)6．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 在数轴上表示如图所示，则由图可知∁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}．一、选择题1．(山东高考)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}解析：选C ∁U A＝{0,4}，所以(∁U A)∪B ＝{0,4}∪{2,4}＝{0,2,4}．2．图中阴影部分表示的集合是()A．A∩(∁U B) B．(∁U A)∩BC．∁U(A∩B) D．∁U(A∪B)解析：选A 显然图中阴影部分为B的补集与集合A的公共部分．即：A∩∁U B.3．(浙江高考)设全集U＝{1,2,3,4,5,6}，集合P＝{1,2,3,4}，Q＝{3,4,5}，则P∩(∁U Q)＝( )A．{1,2,3,4,6} B．{1,2,3,4,5}C．{1,2,5} D．{1,2}解析：选D ∁U Q＝{1,2,6}，故P∩(∁U Q)＝{1,2}．4．(重庆高考)已知全集U＝{1,2,3,4}，集合A＝{1,2}，B＝{2,3}，则∁U(A∪B)＝( )A．{1,3,4} B．{3,4}C．{3} D．{4}解析：选D 因为A∪B＝{1,2,3}，所以∁U(A∪B)＝{4}，故选D.二、填空题5．已知全集U＝R，A＝{x|x＞2}，m∈∁U A，则实数m的取值范围是________．解析：∵U＝R，A＝{x|x＞2}，∴∁U A＝{x|x≤2}．又m∈∁U A，∴m≤2.答案：[2，＋∞)6．已知U＝{三角形}，A＝{锐角三角形}，B＝{钝角三角形}，则(∁U A)∪(∁U B)＝________.解析：∁U A＝{钝角三角形或直角三角形}，∁U B＝{锐角三角形或直角三角形}，∴(∁U A)∪(∁U B)＝U.答案：U7．设集合U＝{1,2,3,4,5}，A＝{2,4}，B＝{3,4,5}，C＝{3,4}，则(A∪B)∩(∁U C)＝________.解析：∵A∪B＝{2,3,4,5}，∁U C＝{1,2,5}，∴(A∪B)∩(∁U C)＝{2,5}．答案：{2,5}8．设全集U＝{1,3,5,7}，集合M＝{1，a－5}，M⊆U，∁U M＝{5,7}，则实数a的值为________．解析：∵M⊆U，∁U M＝{5,7}，∴a－5＝3，∴a＝8.答案：8三、解答题9．设全集U＝{1,2,3,4}，且集合A＝{x|x2－5x＋m＝0，x∈U}，若∁U A＝{1,4}，求m的值．解：∵U＝{1,2,3,4}，∁U A＝{1,4}，又A＝{x|x2－5x＋m＝0，x∈U}∴A＝{2,3}．∴2,3是方程x2－5x＋m＝0的两根，由根与系数的关系得：2×3＝m，得：m ＝6.10．我们知道，如果集合A⊆U，那么U 的子集A的补集为∁U A＝{x|x∈U，且x∉A}．类似地，对于集合A，B，我们把集合{x|x∈A，且x∉B}叫作A与B的差集，记作A－B.例如，A＝{1,2,3,5,8}，B＝{4,5,6,7,8}，则A－B ＝{1,2,3}，B－A＝{4,6,7}．据此，回答以下问题：(1)若U是高一(1)班全体同学的集合，A 是高一(1)班女同学组成的集合，求U－A及∁U A；(2)在图中，分别用阴影表示集合A－B；(3)如果A－B＝∅，那么A与B之间具有怎样的关系？解：(1)U－A＝{x|x是高一(1)班的男生}，∁U A＝{x|x是高一(1)班的男生}．(2)阴影部分如下图所示．(3)若A－B＝∅，则A⊆B.1.集合的含义与表示 (1)集合中元素的特征：集合中元素具有三大特征：①确定性；②互异性；③无序性．正确理解一个集合应从这三个性质入手去分析，集合中的元素是不能重复的，它是题干中隐含的条件，必须引起注意．含参数的集合问题，多根据集合元素的互异性来处理，有时需进行分类讨论．(2)集合的表示法：集合通常有列举法、描述法和图示法三种表示方法．列举法常用来表示有限个或有特殊规律的无限个元素构成的集合；描述法是表示具有某种共同属性的元素构成的集合，要特别注意集合中的代表元素是什么及具备怎样的特征性质．而图示法主要是指集合可借助Venn 图、数轴等直观呈现，体现了数形结合的思想．2．元素与集合、集合与集合的关系 (1)元素与集合的关系有且仅有两种；属于(用符号∈表示)和不属于(用符号∉表示)．如a ∈A ，a ∉B 等．(2)集合与集合的关系是：3．空集的性质空集是一个特殊的集合，它不含任何元素．空集是任何集合的子集，是任何非空集合的真子集，在解题过程中空集极易被忽视，特别是在题设中隐含有空集参与的集合问题时，忽视空集的特殊性往往导致错解．4．集合的基本运算(1)集合的基本运算包括交集、并集和补集运算．要理解三种运算的自然语言、集合语言和图形语言，正确地处理集合与集合之间的关系．(2)在进行集合的交、并、补集的运算时，要善于采用数形结合的思想，用数轴可以形象地表示集合的交集、并集和补集，特别是方程或不等式组的解集在借用数轴分析时，除要正确表示出各不等式的相关的集合外，还需特别注意不等式端点的虚实．Venn 图是集合的图形语言，集合的交、并、补的运算均可以通过Venn 图表示．[典例1] 已知M ＝{1，t }，N ＝{t 2－t＋1}，若M ∪N ＝M ，求t 的取值集合．[解] ∵M ∪N ＝M ， ∴N ⊆M ，即t 2－t ＋1∈M .(1)若t2－t＋1＝1，即t2－t＝0，解得t＝0或t＝1，而当t＝1时，M中两元素不符合互异性，∴t＝0.(2)若t2－t＋1＝t，即t2－2t＋1＝0，解得t＝1，由(1)知不合题意．综上所述，t的取值集合为{0}．[借题发挥] 对集合含义的考查主要集中于集合中元素的特征，特别是元素互异性的考查，题目中常含有字母参数，解答时，常常先用分类讨论的方法对所给字母逐个讨论，确定出待定字母，再讨论集合间的关系和运算．[对点训练]1．设集合M＝{－1,0,1}，N＝{a，a2}，则使M∪N＝M成立的a的值是( )A．－1 B．0C．1 D．1或－1解析：选A 由M∪N＝M知N⊆M.∴a2＝0，或a2＝1.∴a＝0，或a＝1，或a＝－1.而当a＝0，或a＝1时，不满足集合中元素的互异性．∴a＝－1.[典例2] 已知集合A＝{x|0≤x≤2}，B ＝{x|a≤x≤a＋3}．(1)若A∩B＝A，求a的取值范围；(2)若(∁R A)∪B＝R，求a的取值范围；(3)是否存在a，使(∁R A)∪B＝R，且A∩B ＝∅？[解] (1)∵A∩B＝A.∴A⊆B.结合数轴可知，⎩⎪⎨⎪⎧a≤0，a＋3≥2，即－1≤a≤0.(2)∵A＝{x|0≤x≤2}，∴∁R A＝{x|x<0或x>2}．∵(∁R A)∪B＝R，∴⎩⎪⎨⎪⎧a≤0，a＋3≥2.∴－1≤a≤0.(3)∵(∁R A)∪B＝R，∴－1≤a≤0，故a＋3∈[2,3]，∴A⊆B，这与A∩B＝∅矛盾，故a不存在．[借题发挥] 解答这类问题，首先要在弄清集合中元素的属性的基础上将集合化简，然后再进行求解，一般规律为：当所给集合是数集，用数轴求解；当所给集合是点集，用数形结合求解；当所给集合是抽象集合，用Venn图求解．[对点训练]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．解：将集合A，A∩B，A∪B分别在数轴上表示．由A ∩B ＝{x |0＜x ≤2}，知b ＝2，且－1≤a ≤0，由A ∪B ＝{x |x ＞－2}，知－2＜a ≤－1. 综上可知a ＝－1，b ＝2.[典例3] 已知集合A ＝{x |x 2－3x ＋2＝0}，B ＝{x |x 2－2x ＋a －1＝0}，A ∩B ＝B ，且B ≠A ，求实数a 的取值范围．[解] ∵A ∩B ＝B ，且B ≠A ， ∴BA .又∵A ＝{1,2}， ∴B ＝∅，{1}，{2}． 当B ＝∅时，Δ＝4－4(a －1)＝4(2－a )<0，a >2. 当B ＝{1}时， 得a －1＝1，a ＝2. 当B ＝{2}时， 无解．综上所述，得a 的取值范围为{a |a ≥2}． [借题发挥] 此类问题常利用集合运算的等价性转化为集合之间的关系求解，注意分类讨论和数形结合思想方法的应用．[对点训练]3．已知集合A ＝{x |x ＜－1或x ≥1}，B ＝{x |2a ＜x ≤a ＋1，a ＜1}，B ⊆A ，求实数a 的取值范围．解：∵a ＜1，∴2a ＜a ＋1，∴B ≠∅. 在数轴上表示集合A ，B ，如图所示．由B ⊆A 知，a ＋1＜－1或2a ≥1，即a＜－2或a ≥12.又∵a ＜1，∴a ＜－2或12≤a ＜1.故所求a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫aa <－2或12≤a <1.[典例4] 对于集合A ，B ，我们把集合{(a ，b )|a ∈A ，b ∈B }记作A ×B .例如，A ＝{1,2}，B ＝{3,4}，则有A ×B ＝{(1,3)，(1,4)，(2,3)，(2,4)}，B ×A ＝{(3,1)，(3,2)，(4,1)，(4,2)}，A ×A ＝{(1,1)，(1,2)，(2,1)，(2,2)}，B ×B ＝{(3,3)，(3,4)，(4,3)，(4,4)}．据此，试回答下列问题．(1)已知C ＝{a }，D ＝{1,2,3}，求C ×D ； (2)已知A ×B ＝{(1,2)，(2,2)}，求集合A ，B ；(3)A 有3个元素，B 有4个元素，试确定A ×B 中元素的个数．[解] (1)C ×D ＝{(a,1)，(a,2)，(a,3)}．(2)∵A ×B ＝{(1,2)，(2,2)}， ∴A ＝{1,2}，B ＝{2}．(3)集合A 中的任意一个元素与B 中的一个元素对应后，得到A ×B 中的一个新元素．若A 中有m 个元素，B 中有n 个元素，则A ×B 中的元素应为mn 个．所以，若A 中有3个元素，B 中有4个元素，则A ×B 中有3×4＝12个元素．[借题发挥] 以集合为背景的新信息题，常见的有定义新概念型，定义新运算型及开放型，解决此类问题的关键是正确理解新的概念或运算再结合集合的含义和运算来解决．[对点训练]4．若集合A1，A2满足A1∪A2＝A，则称(A1，A2)为集合A的一种分拆，并规定：当且仅当A1＝A2时，(A1，A2)与(A2，A1)为集合A的同一种分拆，则集合A＝{a1，a2，a3}的不同分拆种数是( )A．27 B．26C．9 D．8解析：选A 当A1为空集时，A2只有一种可能A2＝A，此时共有1种分拆；当A1含有一个元素时，A2可能含有两个元素或三个元素，此时共有6种分拆；当A1含有两个元素时，A2可能含有一个元素、两个元素或三个元素，此时共有12种分拆；当A1含有三个元素时，A2可能是空集，可能含有一个元素、两个元素或三个元素，此时共有8种分拆．故集合A的不同分拆种数为27种．（时间：90分钟满分120分）一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，满分50分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．已知集合P＝{x|－1≤x≤1}，M＝{a}，若P∪M＝P，则a满足( )A．a≤－1 B．a≥1C．－1≤a≤1 D．a≤－1或a≥1解析：选C 由P∪M＝P，得M⊆P，又M＝{a}，所以－1≤a≤1.2．设集合M＝{1,2,4,8}，N＝{x|x是2的倍数}，则M∩N等于( )A．{2,4} B．{1,2,4}C．{2,4,8} D．{1,2,4,8}解析：选C ∵M＝{1,2,4,8}，N＝{x|x是2的倍数}，∴M∩N＝{2,4,8}．3．已知全集U＝R，集合M＝{x|－2≤x－1≤2}和N＝{x|x＝2k－1，k∈N＋}的关系的韦恩(Venn)图如右图所示，则阴影部分所示的集合的元素共有( )A．3个 B．2个C．1个 D．无穷多个解析：选B M＝{x|－2≤x－1≤2}＝{x|－1≤x≤3}．而集合N是连续正奇数构成的集合，∴M∩N＝{1,3}．4．已知集合A＝{0,1,2,3}，集合B＝{x|x＝2a，a∈A}，则( )A．A∩B＝A B．A∩B AC．A∪B＝B D．A∩B A解析：选D ∵B＝{x|x＝2a，a∈A}，∴B＝{0,2,4,6}．又A＝{0,1,2,3}，∴A∩B＝{0,2}A.5．(安徽高考)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：选A 集合A＝{x|x>－1}，所以∁R A＝{x|x≤－1}，所以(∁R A)∩B＝{－2，－1}．6．已知非空集合P、Q，定义P－Q＝{x|x∈P，但x∉Q}，则P－(P－Q)等于( )A．P B．QC．P∩Q D．P∪Q解析：选C 法一：结合Venn 进行分析推理即可得出答案．法二：采用赋值法进行验证可得．令P ＝{1,2,3,4,5}，Q ＝{2,3,4,5}，则P －Q ＝{1}＝M ，P －(P －Q )＝P －M ＝{x |x ∈P ，但x ∉M }＝{2,3,4,5}，结合选项应选C.7．满足M ⊆{a 1，a 2，a 3，a 4}，且M ∩{a 1，a 2，a 3}＝{a 1，a 2}的集合M 的个数是( ) A ．1 B ．2 C ．3 D ．4解析：选B ∵M ∩{a 1，a 2，a 3}＝{a 1，a 2}， ∴集合M 必含有a 1，a 2，且不含有a 3.又∵M ⊆{a 1，a 2，a 3，a 4}，∴M ＝{a 1，a 2}，{a 1，a 2，a 4}，共2个． 8．设I 是全集，集合P ，Q 满足P Q ，则下列结论中错误的是( )A ．P ∪(∁I Q )≠∅B ．(∁I P )∪P ＝IC ．P ∩(∁I Q )≠∅D ．(∁I P )∩(∁I Q )≠∁I P解析：选C 依题意画出Venn 图，如下图所示，显然A ，B ，D 正确．9．下列四个命题： ①{0}是空集； ②若a ∈N ，则－a ∉N ；③集合{x ∈R |x 2－2x ＋1＝0}有两个元素；④集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈Q 6x∈N 是有限集．其中，正确命题的个数是( ) A ．1 B ．2 C ．3 D ．0解析：选D ①∵{0}是含有一个元素0的集合，而不是空集， ∴①不正确．②当a ＝0时，∵0∈N ，∴②不正确．③∵x 2－2x ＋1＝0，x 1＝x 2＝1，∴{x ∈R|x 2－2x ＋1＝0}＝{1}，∴③不正确．④当x 为正整数的倒数时，∵6x∈N ， ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈Q |6x ∈N 是无限集，∴④不正确． 10．若非空集合A ，B ，U 满足A ∪B ＝U ，A ∩B ＝∅，则称(A ，B )为U 的一个分割，则集合U ＝{1,2,3}的不同分割有( )A ．5个B ．6个C ．7个D ．8个解析：选B 依题意可得，当集合A 为{1}时，B 为{2,3}；当A 为{2}时，B 为{1,3}；当A 为{3}时，B 为{1,2}；同时对调A 、B 的位置，也可得到三对集合，所以符合条件的有6个．二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，满分20分．把答案填写在题中的横线上)11．满足{a ，b }∪B ＝{a ，b ，c }的集合B 的个数是________．解析：B ＝{c }或{a ，c }，或{b ，c }，或{a ，b ，c }，共4个．答案：412．设U ＝R ，M ＝{x |x ≥2}，N ＝{x |－1≤x <5}，则(∁U M )∪(M ∩N )等于________． 解析：∁U M ＝{x |x <2}，M ∩N ＝{x |2≤x <5}，(∁U M )∪(M ∩N )＝{x |x <5}．答案：{x |x <5}13．有15人进家电超市，其中有9人买了电视，有7人买了电脑，两种均买了的有3人，则这两种都没买的有________人．解析：结合Venn 图可知两种都没买的有2人．答案：214．已知集合A 、B ，定义集合A *B ＝{x |x ∈A ∪B ，且x ∉A ∩B }．若A ＝{－2 011,0,2 012}，B ＝{－2 012,0，2 012}，则集合A *B ＝________.解析：由题意知，集合A *B 中的元素由集合A ，B 的并集A ∪B 中的元素去掉交集A ∩B 中的元素组成．由于A ∪B ＝{－2 012，－2 011,0,2 012}，A ∩B ＝{0，2 012}，于是A *B ＝{－2 011，－2 012}．答案：{－2 011，－2 012}三、解答题(本大题共4小题，满分50分．解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15．(本小题满分12分)已知集合A ＝{x |2≤x ≤8}，B ＝{x |1<x <6}，C ＝{x |x >a }，U ＝R .(1)求A ∪B ，(∁U A )∩B ；(2)如果A ∩C ≠∅，求a 的取值范围．解：(1)A ∪B ＝{x |2≤x ≤8}∪{x |1<x <6}＝{x |1<x ≤8}．又∁U A ＝{x |x <2或x >8}．∴(∁U A )∩B ＝{x |x <2或x >8}∩{x |1<x <6}＝{x |1<x <2}．(2)∵A ∩C ≠∅，结合数轴可知，a <8.16．(本小题满分12分)已知全集U ＝R ，集合A ＝{a |a ≥2或a ≤－2}，B ＝{a |关于x 的方程ax 2－x ＋1＝0有实数根}．求A ∪B ，A ∩B ，A ∩(∁U B )．解：对于方程ax 2－x ＋1＝0，当a ＝0时，x ＝1，满足题意．当a ≠0时，要使该方程有实数根．则Δ＝1－4a ≥0，∴a ≤14. 综上知：a ≤14.∴B ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫aa ≤14. ∴A ∪B ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫aa ≤14或a ≥2，A ∩B ＝{a |a ≤－2}． 又∵∁U B ＝⎩⎨⎧⎭⎬⎫aa ＞14，∴A ∩∁U B ＝{a |a ≥2}． 17.(本小题满分12分)已知全集U ＝R ，集合A ＝{x |3≤x ≤7}，B ＝{x |2＜x ＜10}，C ＝{x |5－a <x <a }．(1)求A ∪B ，(∁U A )∩B ；(2)若C ⊆(A ∪B )，求a 的取值范围．解：(1)借助数轴可知：A ∪B ＝{x |2＜x ＜10}．∁R A ＝{x |x <3或x >7}．∴(∁R A )∩B ＝{x |2<x <3或7<x <10}．(2)当5－a ≥a 即a ≤52时，C ＝∅，满足C ⊆A ∪B .当5－a <a 即a >52时， 由C ⊆A ∪B ，得⎩⎪⎨⎪⎧ 5－a ≥2，a ≤10，解得a ≤3.∴a 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫aa ≤52∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫a 52＜a ≤3＝{a |a ≤3}． 18．(本小题满分14分)已知A ＝{x |x 2－2x －8＝0}，B ＝{x |x 2＋ax ＋a 2－12＝0}，若B ∪A ≠A ，求实数a 的取值范围．解：若B ∪A ＝A ，则B ⊆A ，又∵A ＝{x |x 2－2x －8＝0}＝{－2,4}，|a |>4.∴集合B 有以下三种情况：①当B ＝∅时，Δ＝a 2－4(a 2－12)＜0，即a 2＞16，|a |>4，∴a ＜－4或a ＞4；②当B 是单元素集时，Δ＝a 2－4(a 2－12)＝0，∴a ＝－4或a ＝4.若a ＝－4，则B ＝{2}A ；若a ＝4，则B ＝{－2}⊆A ；③当B ＝{－2,4}时，－2,4是方程x 2＋ax ＋a 2－12＝0的两根，∴⎩⎪⎨⎪⎧ －a ＝－2＋4，a 2－12＝－2×4.∴a ＝－2.综上可得，B ∪A ＝A 时，a 的取值范围为a ＜－4或a ＝－2或a ≥4.∴B ∪A ≠A 时，实数a 的取值范围为－4≤a ＜4，且a ≠－2。

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课题：§3。

1 集合的基本运算（一）交集、并集一。

教学目标：1。

知识与技能(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交集与并集。

(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.2。

过程与方法学生通过观察和类比，借助Venn图理解集合的基本运算。

3。

情感.态度与价值观(1）进一步树立数形结合的思想.(2）进一步体会类比的作用.(3)感受集合作为一种语言，在表示数学内容时的简洁和准确。

二。

教学重点。

难点重点：交集与并集的概念。

难点：理解交集概念.符号之间的区别与联系．三.学法1。

学法:学生借助Venn图，通过观察。

类比。

思考.交流和讨论等，理解集合的基本运算.四．教学过程:一、复习导入：1。

已知A=｛1，2,3｝, S=｛1,2，3,4,5｝，则A S，｛x｜x∈S且x∉A｝= .2。

用适当符号填空：0 {0｝ 0 ΦΦ {x|x2＋1＝0，X∈R}{0} {x｜x〈3且x〉5｝ {x|x>6} ｛x|x<－2或x〉5｝｛x|x>－3｝ {x>2｝二、讲授新课：1。

存在元素 ；A B = .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？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 C A C B .※ 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 =，(){4,6,8}I C A B =，{2}A B =. 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 = ，()U A C A = ；（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 =； （2）()()()U U U C A B C A C B =.学习评价你完成本节导学案的情况为（B. 较好)N =（ }3,4-- C ，A ={小于= .={1,2,3,4,5}，C, {})2B =，。

§1.1.3 集合的基本运算（1）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.89复习1：用适当符号填空.0 {0}； 0 ∅；∅ {x|x2＋1＝0,x∈R}；{0} {x|x<3且x>5}；{x|x>－3} {x|x>2}；{x|x>6} {x|x<－2或x>5}.复习2：已知A={1,2,3}, S={1,2,3,4,5}，则A S， {x|x∈S且x∉A}= .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？二、新课导学※学习探究探究：设集合{4,5,6,8}B=.A=，{3,5,7,8}（1）试用Venn图表示集合A、B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：交集、并集.①一般地，由所有属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合，叫作A、B的交集（intersection set），记作A∩B，读“A交B”，即：且=∈∈{|,}.A B x x A x BVenn图如右表示.②类比说出并集的定义.由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合，叫做A与B 的并集（union set），记作：A B，读作：A并B，用描述法表示是：或.A B x x A x B=∈∈{|,}Venn 图如右表示.试试：（1）A ＝{3,5,6,8}，B ＝{4,5,7,8}，则A ∪B ＝ ；（2）设A ＝{等腰三角形}，B ＝{直角三角形}，则A ∩B ＝ ；（3）A ＝{x |x >3}，B ＝{x |x <6}，则A ∪B ＝ ，A ∩B ＝ .（4）分别指出A 、B 两个集合下列五种情况的交集部分、并集部分.反思：（1）A ∩B 与A 、B 、B ∩A 有什么关系？（2）A ∪B 与集合A 、B 、B ∪A 有什么关系？（3）A ∩A ＝ ；A ∪A ＝ .A ∩∅＝ ；A ∪∅＝ .※ 典型例题例1 设{|18}A x x =-<<，{|45}B x x x =><-或，求A ∩B 、A ∪B .变式：若A ＝{x |-5≤x ≤8}，{|45}B x x x =><-或，则A ∩B = ；A ∪B = .小结：有关不等式解集的运算可以借助数轴来研究.例2 设{(,)|46}A x y x y =+=，{(,)|327}B x y x y =+=，求A ∩B .变式：A（1）若{(,)|46}A x y x y =+=，{(,)|43}B x y x y =+=，则A B = ；（2）若{(,)|46}A x y x y =+=，{(,)|8212}B x y x y =+=，则A B = .反思：例2及变式的结论说明了什么几何意义？※ 动手试试练1. 设集合{|23},{|12}A x x B x x =-<<=<<.求A ∩B 、A ∪B .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}，C ={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A B 与B C 的含义.三、总结提升※ 学习小结1. 交集与并集的概念、符号、图示、性质；2. 求交集、并集的两种方法：数轴、Venn 图.※ 知识拓展A B C A B A C =（）（）（），A B C A B A C =（）（）（），A B C A B C =（）（），A B C A B C =（）（），A AB A A A B A ==（），（）.你能结合Venn 图，分析出上述集合运算的性质吗？※ 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※ 当堂检测（时量：5分钟 满分：10分）计分：1. 设{}{}5,1,A x Z x B x Z x =∈≤=∈>那么AB 等于（ ）.A ．{1,2,3,4,5}B ．{2,3,4,5}C ．{2,3,4}D ．{}15x x <≤ 2. 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 =－1B. (3，－1)C.｛3，－1｝D.｛(3，－1)｝3. 设{}0,1,2,3,4,5,{1,3,6,9},{3,7,8}A B C ===，则()A B C 等于（ ）.A. {0,1,2,6}B. {3,7,8,}C. {1,3,7,8}D. {1,3,6,7,8}4. 设{|}A x x a =>，{|03}B x x =<<，若A B =∅，求实数a 的取值范围是 .5. 设{}{}22230,560A x x x B x x x =--==-+=，则A B = .1. 设平面内直线1l 上点的集合为1L ，直线2l 上点的集合为2L ，试分别说明下面三种情况时直线1l 与直线2l 的位置关系？（1）12{}L L P =点； （2）12L L =∅； （3）1212L L L L ==.2. 若关于x 的方程3x 2+px －7=0的解集为A ，方程3x 2－7x +q =0的解集为B ，且A ∩B ={13-}，求A B .§1.1.3 集合的基本运算（2）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.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 = ；A B = .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，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 C A C B .※ 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 =，(){4,6,8}I C A B =，{2}A B =. 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 = ，()U A C A = ；（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 =；（2）()()()U U U C A B C A C B =.）.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 =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 =，试用列举法表示集合A。

１．１．３集合的基本运算课时教学三维目标一、知识与技能1.理解并集、交集的概念和意义.2.掌握有关集合并集、交集的术语和符号，并会用它们正确地表示一些简单的集合，能用图示法表示集合之间的关系.3.掌握两个较简单集合的并集、交集的求法.二、过程与方法1.自主学习，了解并集、交集来源于生活、服务于生活，又高于生活.2.通过对并集、交集概念的讲解，培养学生观察、比较、分析、概括等能力，使学生认识由具体到抽象的思维过程.3.探究数学符号化表示问题的简洁美.三、情感态度与价值观认识共性存在于个性之间，“并”能够产生特殊的集体，有包容现象，小集体可合成大集体.教学教学重点并集、交集的概念.教学难点并集、交集的概念、符号之间的区别与联系.教具准备投影仪、打印好的材料教学流程一、创设情景，引入新课师：同学们，今天我们来做一些统计，符合条件的同学请举手.第一项统计：“我班45名同学中爱好数学的同学请举手”（喜欢数学的同学举起了手）.师：我们可以用集合A来表示我班45名同学中爱好数学的同学.第二项统计：请爱好物理的同学举手”（喜欢物理的同学举起了手）.师：我们可以用集合B来表示我班45名同学中爱好物理的同学.师：第三项统计：请我班同学中爱好数学或爱好物理的同学举手（喜欢数学或喜欢物理的同学举起了手）.师：同样，我们可以用集合C来表示我班45名同学中喜欢数学或喜欢物理的同学.上面的描述我们可以用图来表示，我们看下图（用投影仪打出）．师：图中的阴影部分表示什么？生：我班喜欢数学或喜欢物理的同学，即刚才所说的集合C.二、讲解新课1．并集（问题1）师：大家说得很对，就是集合C，试问这个新集合中的元素与集合A、B的元素有何关系？生：它的元素属于集合A 或属于集合B .师：对！我们把所有属于集合A 或属于集合B 的元素构成的集合，称为A 与B 的并集.由此引入并集的概念.（问题2）那么你能用适当的方法将A U B 表示出来吗？生：描述法：A ∪B =｛x |x ∈A 或x ∈B ｝图示法师：并集定义的数学表达式中“或”字的意义应引起注意，用它连接的并列成分之间不一定是互相排斥的。

集合的基本运算(第一课时) 导学案【学习目标】1.理解两个集合的并集与交集的含义,掌握有关术语和符号，会求两个简单集合的并集与交集.2.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.【学习重点】理解两个集合的交集、并集的含义.【学习难点】理解并集概念中“或”的含义以及交集概念中“且”的含义.一、知识链接1.集合与元素的关系有 、 ；集合与集合的关系有 、 、 .2.已知集合{}{}6,4,3,2,5,3,1==B A ，由集合A 与B 的所有元素组成的集合是 ；由集合A 与B 的公共元素组成的集合是 .二、学习过程思考一类比实数的加法运算，集合是否也可以“相加”吗？考察下列各集合，归纳集合A 、B 中的与集合C 有何关系？集合C 中的元素与集合A 、B 有何关系？（1）{}{}{}5,3,2,1,5,3,2,5,3,1===C B A ；（2）{}{}{}是实数，是无理数，是有理数x x x x x x A |C |B |===.若,A x ∈则x C;若B x ∈,x C.若C x ∈，则x .1.集合的并集文字语言： 组成的集合，成为集合A 与B的 .符号语言：=⋃B A .图形语言： .思考二判断下列各集合间的关系A ∪B B ∪ A ； (A ∪B )∪C A ∪(B ∪C )；A ∪ A ＝ ；A ∪ ∅＝ ；A B A ⋃;B B A ⋃;=⋃⇒⊂B A B A ；A B B A ⇒=⋃ B .思考三考察下列各集合，归纳集合A 、B 中的与集合C 有何关系？集合C 中的元素与集合A 、B 有何关系？(1){}{}{}3,2,9,7,3,2,5,3,2,1===C B A ；(2){}{}，是我校高一全体学生，是我校全体女生学生x x x x A |B |== {}是我校全体高一女生x x C |=. 若A x ∈，则x C ;若C x ∈,则x A ;x B .2.集合的交集文字语言： 组成的集合，成为集合A 与B的 .符号语言：=⋂B A .图形语言： .思考二判断下列各集合间的关系A ∩B B ∩ A ； (A ∩ B ) ∩C A ∩ (B ∩ C )；A ∩ A ＝ ；A ∩ ∅＝∅ A ＝ ；A B A ⋂;B B A ⋂;=⋂⇒⊆B A B A ；A A B A ⇒=⋂ B .三、典例剖析例 1.已知{}{}35,43,24,1,32,4,22222+-+-+-+=+-=a a a a a a a B a a A ，若{},3,2=⋂B A 求B A ⋃.例2.若{}{}12|,31|+≤≤=>≤=a x a x B x x x A 或，求a 的取值范围.1.R B A =⋃; (2)φ=⋂B A .例3.设集合{}{}R a ax x B A ∈=+=-=,01|,2，若B B A =⋂，求a 的值.四、课堂小结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.课后检测1、 选择题１.设集合{}{}|32,|13M x Z x N n Z n =∈-<<=∈-≤≤,则M N ⋂= ( )Ａ{}0,1 Ｂ {}1,0,1- Ｃ {}0,1,2 Ｄ {}1,0,1,2-２.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.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 ⋂=4.已知集合{}{}|23,|14A x x B x x x =-≤≤=<->或,则A B ⋂= ( )A {}|34x x x ≤>或B {}≤x|-1<x 3C {}4≤<x|3xD {}1≤<-x|-2x5.若集合Ａ,Ｂ,Ｃ满足C B B A ⋂=⋃,则一定有( )Ａ C A ≠ Ｂ φ=A Ｃ A C ⊆ Ｄ C A ⊆2、 填空题6.设集合{}{}|91,|32A x x B x x A B =-<<=-<<⋂=则＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.7.满足条件{}{}1,2,31,2,3,4,5A ⋃=的所有集合Ａ的个数是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.8.若集合{}{}|2,|A x x B x x a =≤=≥,满足{}2A B ⋂=则实数a =＿＿＿＿＿＿＿.9.集合{}{},1|,12|),(-==+==x y y B x y y x A ,则=⋂B A ＿＿＿＿＿.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.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.12. 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.。