数学《全集与补集》教案3北师大必修1
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全集与补集的教案教案标题:全集与补集的教案教学目标:1. 了解并能够正确定义全集和补集的概念。
2. 能够运用集合运算中的全集和补集进行问题解决。
3. 培养学生的逻辑思维和分析问题的能力。
教学内容:1. 全集的定义和性质。
2. 补集的定义和性质。
3. 全集和补集的运算规则。
教学步骤:引入活动:1. 创设情境,引发学生对全集和补集的思考。
例如,假设有一个班级里的学生,问学生们如何定义这个班级的全集和补集。
探究活动:2. 介绍全集的概念和定义。
通过示意图或实际例子,让学生理解全集是指讨论的范围内的所有元素的集合。
3. 引导学生思考补集的概念和定义。
解释补集是指在全集中不属于某个子集的元素的集合。
4. 给出具体的例子,让学生通过思考找出全集和补集。
例如,全集可以是一个班级的所有学生,补集可以是男生或女生的集合。
拓展活动:5. 引导学生思考全集和补集的运算规则。
例如,全集的补集就是空集,补集的补集是原来的集合。
6. 给出一些练习题,让学生运用全集和补集的运算规则解决问题。
例如,给出一个集合A和全集U,让学生求A的补集。
总结活动:7. 总结全集和补集的概念、定义和运算规则。
强调全集和补集在数学中的重要性和应用。
评估活动:8. 给学生一些评估题目,测试他们对全集和补集的理解和应用能力。
例如,给出一些集合运算的问题,让学生判断正确的答案。
拓展活动:9. 鼓励学生运用全集和补集的概念解决实际问题。
例如,让学生分析一个班级的学生喜欢的体育项目,通过求补集找出不喜欢的体育项目。
教学资源:1. 教材或课本中关于全集和补集的相关内容。
2. 示意图或实际例子的图片或幻灯片。
3. 练习题和评估题目。
教学延伸:1. 鼓励学生自主学习更多集合运算的内容,如交集、并集等。
2. 引导学生运用集合运算解决更复杂的问题,如概率问题等。
注:以上教案仅供参考,具体教学内容和步骤可根据教学实际情况进行调整和修改。
全集与补集教学目标:了解全集的意义,理解补集的概念,能利用Venn图表达集合间的关系;渗透相对的观点.教学重点:补集的概念.教学难点:补集的有关运算.课型:新授课教学手段:发现式教学法,通过引入实例,进而对实例的分析,发现寻找其一般结果,归纳其普遍规律.自学导引设集合A={1,2,3,4,5,6},B={2,4,6},C={1,3,5}.问题1:集合B∪C等于什么?提示:B∪C=A.问题2:集合B与集合C的交集是什么?提示:B∩C=∅.新知自解1.全集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.常用符号U表示.2.补集(1)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),记作∁U A.(2)符号表示:∁U A={x|x∈U,且x∉A}.(3)Venn图表示3.补集的性质(1)A∪(∁U A)=U;(2)A∩(∁U A)=∅.1.全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则Z为全集;而当问题扩展到实数集时,则R为全集,这时Z就不是全集.2.补集的定义可以解释为:如果从全集U中取出A的全部元素,则所剩下的元素组成的集合就是∁U A.把握热点考向高频考点题组化考点一补集的运算[例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)设U={x|-5≤x<-2,或2<x≤5,x∈Z},A={x|x2-2x-15=0},B={-3,3,4},求∁U A,∁U B.[思路点拨](1)先求出∁U A和∁U B,利用数轴解决.(2)先写出集合U和集合B,再利用交集、补集的定义或Venn图求解.[精解详析](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:在集合U中,∵x∈Z,则x的值为-5,-4,-3,3,4,5,∴U={-5,-4,-3,3,4,5}.又A={x|x2-2x-15=0}={-3,5},B={-3,3,4},∴∁U A={-5,-4,3,4},∁U B={-5,-4,5}.法二:可用Venn图表示则∁U A ={-5,-4,3,4},∁U B ={-5,-4,5}. [一点通]1.在解答有关集合补集运算时,如果所给集合是无限集,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,这样处理比较形象直观,但是解答过程中注意边界问题.2.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,然后结合补集的定义来求解,针对此类问题,在解答过程中常常借助于Venn 图求解.题组集训1.若全集M ={1,2,3,4,5},N ={2,4},则∁M N =( ) A .∅ B .{1,3,5} C .{2,4}D .{1,2,3,4,5}解析:由题意知∁M N ={1,3,5}. 答案:B2.设全集U ={x ∈N +|x <6},集合A ={1,3},B ={3,5},则∁U (A ∪B )等于( ) A .{1,4} B .{1,5} C .{2,4}D .{2,5}解析:U ={x ∈N +|x <6}={1,2,3,4,5},A ∪B ={1,3,5},∴∁U (A ∪B )={2,4}. 答案:C3.已知全集U =R ,A ={x |-4≤x ≤2},B ={x |-1<x ≤3},P ={x |x ≤0,或x ≥52},(1)求A ∩B ;(2)求(∁U B )∪P ;(3)求(A ∩B )∩(∁U P ). 解:如图所示(1)A ∩B ={x |-1<x ≤2}; (2)∵∁U B ={x |x ≤-1,或x >3}, ∴(∁U B )∪P ={x |x ≤0,或x ≥52};(3)∁U P ={x |0<x <52}.(A ∩B )∩(∁U P )={x |-1<x ≤2}∩{x |0<x <52}={x |0<x ≤2}.考点二 Venn 图在集合运算中的应用[例2] 设全集U ={x |x ≤20的质数},A ∩(∁U B )={3,5},(∁U A )∩B ={7,19},(∁U A )∩(∁U B )={2,17},求集合A ,B .[思路点拨] 利用列举法可求得集合U ,然后利用Venn 图处理.[精解详析] 因为U ={2,3,5,7,11,13,17,19},由题意画出Venn 图,如图所示,故集合A ={3,5,11,13},B ={7,11,13,19}.[一点通] Venn 图直观形象,特别是在有限集的运算中,效果比较明显,对集合A ,B 而言,有下图:用好此图,在解题中能起到事半功倍的效果. 题组集训4.如果U ={x |x 是小于9的正整数},A ={1,2,3,4},B ={3,4,5,6},那么(∁U A )∩(∁U B )等于( )A .{1,2}B .{3,4}C .{5,6}D .{7,8}解析:如图所示,阴影部分为(∁U A )∩(∁U B )=∁U (A ∪B )={7,8}. 答案:D5.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.。
高中数学北师大版必修1第一章《3.2全集与补集》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中数学北师大版必修1第一章《3.2 全集与补集》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
补集既是一个概念也是一种运算,它与交并运算结合,完成了集合思想的表达,可以进一步认识转化思想,分类讨论思想,它的一些结论,既是数学实质的揭示,也是哲学思想的体现。
2学情分析
我校是省级示范性高中,学生基础扎实,有较好的学习习惯,有一定的口头、书面表达能力。
通过前面的学习,学生已具备:
集合的有关概念、集合间关系、集合的交并集运算等相关知识;
有一定的数形结合的思想和能力;
作为高一新生,他们求知欲强,参与意识,自主探索意识也比较强。
但逻辑思维能力、认识事物的能力相对较弱,遇到困难容易慌张。
考虑到学生刚从初中升入到高中,数学学习还处于从算数上升到代数的初级阶段,而本节内容全集抽象度较高,补集综合性较强。
鉴于此,我把本节课重点定为:补集概念的理解及初步应用。
难点为:全集的理解,补集应用中方法规律的探究。
我采用实例引入,变式练习的方式来突出重点;用实验探究,合作交流的方式突破难点。
3重点难点
重点:理解补集概念,并能进行交并补综合运算。
难点:对结论的理解应用,在数学辩证思想认识上的升华。
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1新设计
创设情境:某城市流行一种病,医疗队来后,不仅要研究患者这个群体,还要研究不属于患者的群体,前者目的是为什么患病,后者目的是为什么不患病。
在研究奇数问题时,往往还要研究不属于奇数的即偶数的性质。
1.3.2全集与补集(教案)U普通高中课程标准实验教科书 [北师版] –必修1第一章集合§1.3.2 全集与补集(教案)[教学目标]1、知识与技能(1)了解全集与补集的概念;(2)会用数学符号和Venn 图准确地表达出来;(3)会借助Venn 图和数轴,求出集合的补集(4)进一步学习集合的交、并、补的运算。
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. 体会直观图示对理解抽象概念的作用.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]: 全集与补集的运算.[教学难点]:借助图形求补集.[教学教具]:多媒体[课时安排]: 1课时[学法指导]:自主学习、合作交流.[讲授过程]【知识复习】:1.什么叫子集、真子集、集合相等?符号分别是怎样的?2.什么叫交集、并集?符号语言如何表示?【新课导入】[活动过程1]:请同学们讨论:1.已知A ={x|x +3>0},B ={x|x ≤-3},求A ∩B,A ∪B 那么A 、B 、R 有何关系?2.U={全班同学}、A={全班参加数学兴趣学习小组的同学}、B={全班没有参加数学兴趣学习小组的同学},则U 、A 、B 有何关系?【讲授新课】:一、全集、补集概念:1.全集:含有我们所研究问题中所涉及的所有元素构成的集合,记作U ,是相对于所研究问题而言的一个相对概念。
2.补集:设全集为U, 集合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),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:补集的概念必须要有全集的限制)②结论:集合U C A 是集合U 中除去集合A 之后余下来的集合。
3.2 全集与补集知识点补集[填一填]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3.补集的性质(1)∁U U=∅;(2)∁U∅=U;(3)(∁U A)∪A=U;(4)A∩(∁U A)=∅;(5)∁U(∁U A)=A.[答一答]1.全集包含任何一个元素吗?∁A C与∁B C相等吗?提示:全集仅包含我们研究问题所涉及的全部元素,而非任何元素.不一定.若A=B,则∁A C=∁B C,否则不相等.2.如何理解全集与补集的关系?提示:(1)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.(2)∁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.3.设全集U={2,3,4,5,6},∁U A={3,5},则A=______.提示:A是∁U A相对于U的补集,所以A={2,4,6}.1.对全集概念的三点说明(1)全集的概念可以理解为在研究集合与集合之间的关系时,所要研究的集合都是某一个集合的子集,就把这个给定的集合称为全集.(2)全集是对于所研究的问题而言的一个概念,它不是一成不变的,它会根据所研究问题的不同而有不同的选择.所以说全集是一个相对的概念.(3)全集通常用大写的字母U表示,但没有硬性规定,只要交代清楚,可以用任何一个大写的字母来表示全集.2.对补集概念的两点说明(1)补集是相对于全集给出的一个概念,如果没有全集也就谈不上补集,当全集变化时,补集也随之变化.所以在说补集时必须交代清楚是相对于哪个全集的补集.(2)集合A在全集U中的补集隐含着集合A是集合U的子集的条件.类型一集合的补集运算【例1】(1)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},集合A={2,4,5},集合B={1,4,5},求∁U A,(∁U A)∪(∁U B).(2)已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2≤x≤3},B={x|-3≤x≤2},求A∩(∁U B),(∁U A)∪B,(∁U A)∪(∁U B).【思路探究】这是一类涉及集合补集关系的运算,解决的关键是明确全集,求具体的补集借助于Venn图或数轴求解.【解】(1)因为全集U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},集合A={2,4,5},因此∁U A={1,3,6,7,8,9}.又B={1,4,5},则∁U B={2,3,6,7,8,9}.所以(∁U A)∪(∁U B)={1,2,3,6,7,8,9}.(2)首先在数轴上表示出全集U和集合A,B,如下图,则∁U A={x|x<-2,或3<x≤4},∁U B={x|x<-3,或2<x≤4},A∩(∁U B)={x|2<x≤3},(∁U A)∪B={x|x≤2,或3<x≤4},(∁U A)∪(∁U B)={x|x<-2,或2<x≤4}.规律方法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,然后结合补集的定义来求解.另外针对此类问题,在解答过程中也常常借助于V enn图来求解.这样处理起来,相对来说比较直观、形象且解答时不易出错.2.如果所给集合是无限集,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,这样处理比较形象直观,解答过程中注意端点值能否取得.(1)已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2},B={2,3},则∁U(A∪B)=(D)A.{1,3,4}B.{3,4}C.{3} D.{4}解析:由A={1,2},B={2,3}得A∪B={1,2,3},所以∁U(A∪B)={4}.故选D.(2)已知全集U=R,集合M={x|x2-4≤0},则∁U M等于(C)A.{x|-2<x<2} B.{x|-2≤x≤2}C.{x|x<-2或x>2} D.{x|x≤-2或x≥2}解析:∵M={x|-2≤x≤2},∴∁U M={x|x<-2或x>2}.类型二利用Venn图进行集合运算【例2】集合S={x|x≤10,且x∈N+},A S,B S,且A∩B={4,5},(∁S B)∩A={1,2,3},(∁A)∩(∁S B)={6,7,8},求集合A和B.S【思路探究】本题可用直接法求解,但不易求出结果,用Venn图法较为简单.【解】解法1:(1)因为A∩B={4,5},所以4∈A,5∈A,4∈B,5∈B.(2)因为(∁S B)∩A={1,2,3},所以1∈A,2∈A,3∈A,1∉B,2∉B,3∉B.(3)因为(∁S A)∩(∁S B)={6,7,8},所以6,7,8既不属于A,也不属于B.因为S={x|x≤10,且x∈N+},所以9,10不知所属.由(2)(3)可知,9,10均不属于∁S B,所以9∈B,10∈B.综上可得A={1,2,3,4,5},B={4,5,9,10}.解法2:如图所示.因为A∩B={4,5},所以将4,5写在A∩B中.因为(∁S B)∩A={1,2,3},所以将1,2,3写在A中.因为(∁S B)∩(∁S A)={6,7,8},所以将6,7,8写在S中A,B之外.因为(∁S B)∩A与(∁S B)∩(∁S A)中均无9,10,所以9,10在B中.故A={1,2,3,4,5},B={4,5,9,10}.规律方法此题解答中的解法2的巧妙之处就是运用数形结合的方法求解,即利用Venn 图将已知条件在图中标出,并从图中找出所求,直观形象,一目了然,省去解法1中的推理.设U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={4,7,8}.求:(1)A∩B,A∪B;(2)(∁U A)∩(∁U B),(∁U A)∪(∁U B).解:画出Venn图如图.(1)A∩B={4},A∪B={3,4,5,7,8}.(2)∵∁U A={1,2,6,7,8},∁U B={1,2,3,5,6},∴(∁U A)∩(∁U B)={1,2,6},(∁U A)∪(∁U B)={1,2,3,5,6,7,8}.类型三集合交、并、补的综合应用【例3】已知集合A={y|y=x2-2x+5},B={y|1<y<10},求A∪B,∁R(A∪B),(∁R A)∪B,A ∪(∁R B).【思路探究】集合A={y|y=x2-2x+5}表示的是二次函数y=x2-2x+5的所有函数值组成的集合,故A={y|y≥4},然后利用数轴法来解.【解】集合A={y|y=x2-2x+5}={y|y≥4},在数轴上表示集合A,B,如下图.由图可得A∪B={y|y>1},∁R(A∪B)={y|y≤1},(∁R A)∪B={y|y<4}∪{y|1<y<10}={y|y<10},A∪(∁R B)={y|y≥4}∪{y|y≤1或y≥10}={y|y≤1或y≥4}.规律方法用不等式表示一个集合元素的特征时,常用数轴法解决问题.设全集U={0,1,2,3,4},集合A={0,1,2,3},B={2,3,4},则(∁U A)∪(∁U B)等于(C)A.{0} B.{0,1}C .{0,1,4}D .{0,1,2,3,4}解析:方法1:由题意,得∁U A ={4},∁U B ={0,1},故(∁U A )∪(∁U B )={0,1,4}.方法2:由题意,得A ∩B ={2,3},所以∁U (A ∩B )={0,1,4}.因为∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ),所以(∁U A )∪(∁U B )={0,1,4}.类型四 补集运算中的含参问题【例4】 已知集合A ={x |x 2-4mx +2m +6=0,x ∈R },B ={x |x <0,x ∈R }.若A ∩B ≠∅,求实数m 的取值范围.【思路探究】 A ∩B ≠∅说明集合A 是由关于x 的方程x 2-4mx +2m +6=0的实根组成的非空集合,且该方程的实根有以下三种情况:①两负根;②一负根一零根;③一负根一正根.若分别求解,将会比较麻烦,可以采用补集的思想求解,此时需求出A ∩B =∅(即关于x 的方程x 2-4mx +2m +6=0的两根均非负)时实数m 的取值范围.【解】 ∵A ∩B ≠∅,∴A ≠∅,∴Δ=(-4m )2-4(2m +6)≥0,解得m ≤-1或m ≥32.故可设全集U =⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪m ≤-1或m ≥32. 若A ∩B =∅,则关于x 的方程x 2-4mx +2m +6=0的两根x 1,x 2均非负,则⎩⎪⎨⎪⎧m ∈U ,x 1+x 2=4m ≥0,解得m ≥32.x 1x 2=2m +6≥0,而⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪m ≥32关于U 的补集为{m |m ≤-1}, 故实数m 的取值范围是m ≤-1.规律方法 利用补集思想解题时,首先要根据题意确定全集U ,否则本题会导致⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪m ≥32的补集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫m ⎪⎪m <32的错误.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a ≥2. 解析:∁R B ={x |x ≤1,或x ≥2},如图所示,由于A ∪(∁R B )=R ,所以a ≥2.——规范解答——由补集关系求参数的取值范围【例5】 设全集U =R ,集合M ={x |3a -1<x <2a ,a ∈R },N ={x |-1<x <3},若N ⊆∁U M .求实数a 的取值集合.【审题】 抓信息,找思路(1)审条件:三个集合:全集U ,集合M ,集合N ;一个关系:N ⊆∁U M .(2)建联系:求解实数a 的取值集合,由于集合M 中含有参数a ,故把求实数a 的取值范围的问题与集合M 联系起来.(3)找思路:根据集合间的关系N ⊆∁U M ,借助数轴列出关于参数a 的不等关系,然后求出实数a 的取值集合.【解析】 根据题意可知,N ≠∅,又因为N ⊆∁U M , 所以讨论时考虑集合M 有空集和非空两种情况①. 若M =∅,则∁U M =R ,N ⊆∁U M 显然成立. 于是有3a -1≥2a ,得a ≥1. 若M ≠∅,则3a -1<2a ,有a <1. 这时∁U M ={x |x ≤3a -1,或x ≥2a }, 由 N ⊆∁U M 得2a ≤-1或3a -1≥3②, 即a ≤-12或a ≥43,又a <1③,故a ≤-12.综上所述,a ≥1或a ≤-12.即a 的取值集合为{a |a ≥1,或a ≤-12}.【点评】 警误区,促提升失分点1:解题时若未对集合M 的情况进行分析,即忽视了对①处的讨论,则会导致讨论不全面而失分.失分点2:解题时若在②处未考虑端点的等号是否能取到,则会导致答案错误. 失分点3:解题时若忽视③处,即忽视了本例是在大前提a <1的情况下解题的,则会导致答案错误.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:因为A ={x |x ≥-m },所以∁U A ={x |x <-m }, 又B ={x |-2<x <4},(∁U A )∩B =∅, 分析可知-m ≤-2,即m ≥2, 所以m 的取值范围是m ≥2.一、选择题1.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 )=( D )A.{1,2,3,4,6}B.{1,2,3,4,5}C.{1,2,5} D.{1,2}解析:本题考查了集合的交、补运算,由已知得P∩(∁U Q)={1,2,3,4}∩{1,2,6}={1,2}.2.设全集U=R,A={x|0≤x≤6},则∁U A等于(B)A.{0,1,2,3,4,5,6} B.{x|x<0,或x>6}C.{x|0<x<6} D.{x|x≤0,或x≥6}解析:由补集定义并结合数轴易知∁U A={x|x<0,或x>6},故选B.3.设集合U={1,2,3,4},A={1,3},B={3,4},则∁U(A∪B)等于(C)A.{1,3,4} B.{1,4}C.{2} D.{3}解析:∵A={1,3},B={3,4},∴A∪B={1,3,4},又∵U={1,2,3,4},∴∁U(A∪B)={2},故选C.二、填空题4.已知全集U={x|x<3},集合A={x|-1≤x≤2},则∁U A={x|2<x<3,或x<-1}.解析:画出数轴,结合补集定义,易知∁U A={x|2<x<3,或x<-1}.5.设集合U={1,2,3,4,5},A={2,4},B={3,4,5},C={3,4},则(A∪B)∩(∁U C)={2,5}.解析:∵A∪B={2,3,4,5},∁U C={1,2,5},∴(A∪B)∩(∁U C)={2,5}.三、解答题6.设U=R,已知集合A={x|-5<x<5},B={x|0≤x<7},求(1)A∩B;(2)A∪B;(3)A∪(∁U B);(4)B∩(∁U A);(5)(∁U A)∩(∁U B).解:如图1,(1)A∩B={x|0≤x<5}.(2)A∪B={x|-5<x<7}.(3)如图2,∁U B={x|x<0,或x≥7},∴A∪(∁U B)={x|x<5,或x≥7}.(4)如图3,∁U A={x|x≤-5,或x≥5},B∩(∁U A)={x|5≤x<7}.(5)方法1:∵∁U B={x|x<0,或x≥7},∁U A={x|x≤-5,或x≥5},∴如图4,(∁U A)∩(∁U B)={x|x≤-5,或x≥7}.方法2:(∁U A)∩(∁U B)=∁U(A∪B)={x|x≤-5,或x≥7}.。
1-3.2 全集与补集
教学目标:了解全集的意义,理解补集的概念,能利用Venn 图表达集合间的关系;渗透相对的观点.
教学重点:补集的概念.
教学难点:补集的有关运算.
课 型:新授课
教学手段:发现式教学法,通过引入实例,进而对实例的分析,发现寻找其一般结果,归纳其普遍规律.
教学过程:
一、 创设情境
1.复习引入: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.
2.相对某个集合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”。
集合中的部分元素与集合之间关系就是部分与整体的关系.这就是本节课研究的话题 ——全集和补集。
二、 新课讲解
请同学们举出类似的例子
如:U ={全班同学} A ={班上男同学} B ={班上女同学}
特征:集合B 就是集合U 中除去集合A 之后余下来的集合,可以用文氏图表示。
我们称B 是A 对于全集U 的补集。
1、 全集
如果集合S 包含我们要研究的各个集合,这时S 可以看作一个全集。
全集通常用字母U 表示
2、补集(余集)
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“A 在U 中的补集”,简称集合A 的补集,记作U A ð,即
{}|,U A x x U x A
=∈∉且ð 补集的Venn 图表示: 说明:补集的概念必须要有全集的限制
练习:{}{}{}121,2,1,2,3,1,2,3,4A U U ===,则{}{}12334U U A A ==,,痧。
3、基本性质
①()U A C A U ⋃=,()U A C A ⋂=Φ, A A C C U U =)(
②U U U U =∅∅=,痧
③B C A C B A C U U U ⋂=⋃)(,B C A C B A C U U U ⋃=⋂)(
注:借助venn 图的直观性加以说明
三、 例题讲解
例1(P13例3)
例2(P13例4) ①注重借助数轴对集合进行运算②利用结果验证基本性质
四、 课堂练习
1.举例,请填充(参考)
(1)若S ={2,3,4},A ={4,3},则ðS A =____________.
(2)若S ={三角形},B ={锐角三角形},则ðS B =___________.
(3)若S ={1,2,4,8},A =∅,则ðS A =_______.
(4)若U ={1,3,a 2+2a +1},A ={1,3},ðU A ={5},则a =_______
(5)已知A ={0,2,4},ðU A ={-1,1},ðU B ={-1,0,2},求B =_______
(6)设全集U ={2,3,m 2+2m -3},a ={|m +1|,2},ðU A ={5},求m .
(7)设全集U ={1,2,3,4},A ={x |x 2-5x +m =0,x ∈U },求ðU A 、m .
师生共同完成上述题目,解题的依据是定义
例(1)解:ðS A ={2}
评述:主要是比较A 及S 的区别.
例(2)解:ðS B ={直角三角形或钝角三角形}
评述:注意三角形分类.
例(3)解:ðS A =3
评述:空集的定义运用.
例(4)解:a 2+2a +1=5,a =-1±5
评述:利用集合元素的特征.
例(5)解:利用文恩图由A 及ðU A 先求U ={-1,0,1,2,4},再求B ={1,4}. 例(6)解:由题m 2+2m -3=5且|m +1|=3解之 m =-4或m =2
例(7)解:将x =1、2、3、4代入x 2-5x +m =0中,m =4或m =6
当m =4时,x 2-5x +4=0,即A ={1,4}
又当m =6时,x 2-5x +6=0,即A ={2,3}
故满足题条件:ðU A ={1,4},m =4;ðU B ={2,3},m =6.
评述:此题解决过程中渗透分类讨论思想.
2.P14练习题1、2、3、4、5
五、 回顾反思
本节主要介绍全集与补集,是在子集概念的基础上讲述补集的概念,并介绍了全集的概念
1.全集是一个相对的概念,它含有与研究的问题有关的各个集合的全部元素,通常用“U ”表示全集.在研究不同问题时,全集也不一定相同.
2.补集也是一个相对的概念,若集合A 是集合S 的子集,则S 中所有不属于A 的元素组成的集合称为S 中子集A 的补集(余集),记作U A ð,即U A ð={x|A x S x ∉∈且,}. 当S 不同时,集合A 的补集也不同.
六、作业布置
1、 P15习题4,5
2、 用集合A ,B ,C 的交集、并集、补集表示下图有色部分所代表的集合
3、思考:p15 B 组题1,2。