内容正文:
3.2 全集与补集
内 容 标 准
学 科 素 养
1.理解全集、补集的含义,会求给定集合的补集.
2.能够解决交集、并集、补集的综合运算问题.
3.能借助Venn图,利用集合运算的定义解决有关的实际应用问题.
加强数学运算
熟练数形结合
精确数学概念[来源:学科网ZXXK]
授课提示:对应学生用书第11页
[基础认识]
知识点一 全集
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)全集一定是实数集R.( )
(2)全集一定包含所有元素.( )
提示:(1)× (2)× [(1)全集是一个相对概念,因研究问题的不同而变化,如在实数范围内解不等式,全集为实数集R,而在整数范围内解不等式,则全集为整数集Z.
(2)全集并不是一个包罗万象的集合,而仅仅包含我们研究问题所涉及的全部元素,问题不同,全集也不尽相同.]
知识梳理 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,这个给定的集合叫做全集.
(2)符号表示:全集通常记作U.
知识点二 补集
(1)若B=∁UA,则( )
A.A⊆B
B.B⊆A C.A⊆U
D.A=B
(2)已知U=R,集合A={x|x<-2或x>2},则∁UA=( )
A.{x|-2<x<2}
B.{x|x<-2或x>2}
C.{x|-2≤x≤2}
D.{x|x≤-2或x≥2}
提示:(1)C (2)C
知识梳理 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,叫做U中子集A的补集(或余集).
(2)符号表示:集合A相对于全集U的补集记作∁UA,即∁UA={x|x∈U,且x∉A}.
(3)图示:用Venn图表示∁UA,如图所示:
知识点三 补集的性质
设集合A={1,2},那么相对于集合M={0,1,2,3}和N={1,2,3},∁MA和∁NA相等吗?由此说说你对全集与补集的认识.
提示:∁MA={0,3},∁NA={3},∁MA≠∁NA.
由此可见补集是一个相对的概念,研究补集必须在全集的条件下研究,而全集因研究问题不同而异,同一个集合相对于不同的全集,其补集也就不同.
知识梳理 补集的性质
(1)A∪(∁UA)=U;
(2)A∩(∁UA)=∅;
(3)∁UU=∅,∁U∅=U,∁U(∁UA)=A;
(4)(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B);
(5)(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B).
思考:1.全集就是实数集R吗?
提示:不一定.全集的定义指出“全集包含研究问题中所涉及的所有元素”,但我们研究的问题并不一定是实数集,也有可能为整数集、自然数集或有理数集等.
2.理解补集的定义应注意些什么?
提示:(1)补集是相对于全集U的一个子集而言的.如果全集U不存在了,其补集便无从谈起.
(2)∁UA包含五层含义:①A⊆U;②∁UA⊆U;③∁UA中的元素x满足x∈U,但x∉A;④A∩(∁UA)=∅;⑤A∪(∁UA)=U.[来源:Z|xx|k.Com]
[自我检测]
1.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则∁UA=( )
A.{1,3,5,6}
B.{2,3,7}
C.{2,4,7}
D.{2,5,7}
解析:由补集的定义,集合A在U中的补集指U中除A外其他元素构成的集合.故选C.
答案:C
2.已知全集U=R,A={x|x<2},则∁UA等于( )
A.{x|x>2}
B.{x|x<2}
C.{x|x≥2}
D.{x|x≤2}
解析:∵全集为R,A={x|x<2},∴∁UA={x|x≥2}.
答案:C
3.已知全集U={0,1,2},且∁UA={2},则A=________.
解析:由Venn图可知A={0,1}.
答案:{0,1}
授课提示:对应学生用书第11页
探究一 补集的运算
[例1] (1)已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6},∁UB={1,4,6},则集合B=________;
(2)已知全集U={x|x≤5},集合A={x|-3≤x<5},则∁UA=________.
[思路点拨] (1)先结合条件,由补集的性质求出全集U,再由补集的定义求集合B,也可借助Venn图求解.
(2)利用补集的定义,借助于数轴的直观作用求解.
[解析] (1)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.
由图可知B={2,3,5,7}.
(2)将全集U和集合A分别表示在数轴上,如图所示.
由补集定义可得∁UA={x|x<-3,或x=5}.
[来源:学+科+网]
[答案] (1){2,3,5,7} (2){