内容正文:
第七讲:集合的运算(补集)
【学习目标】
1.了解全集的含义及其符号表示;
2.理解给定集合中一个子集的补集的含义,并会求给定子集的补集;
3.会用Venn图、数轴进行集合的运算.
【基础知识】
一、知识点:全集
(1)定义:如果一个集合含有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.
二、补集
自然语言
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,记作
符号语言
图形语言
【考点剖析】
考点一:补集的计算(基础)
例1.已知全集,集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
,.
故选:C.
变式训练1:已知全集为实数集,集合,则=( )
A. B.或
C.或 D.
【答案】B
【详解】
由,解得,
∴,
∴或,
故选:B.
变式训练2:已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
由已知,所以.
故选:C.
变式训练3:.若集合,则( )
A.或 B.或
C. D.
【答案】B
【详解】
,
或.
故选:B.
考点二:补给的运算(提升)
例2.已知集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
由题设知:,而,
∴.
故选:C
变式训练1:设集合,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由题设知:,而,
∴.
故选:A.
变式训练2:设集合,则( )
A. B.
C.或 D.或
【答案】B
【详解】
集合,,
故,则.
故选:B.
变式训练3:已知全集,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
,
故选:D.
考点三:交、并、补的综合运算
例3.已知集合或,,则( )
A.或 B.
C. D.
【答案】C
【详解】
∵或,,
∴,或
,或
故选:C
变式训练1:设集合,,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
解:因为集合的元素都在集合中,但不在中,所以为.
故选:B.
变式训练2:已知全集,集合,之间关系的Venn图如图所示,则图中阴影部分表示的集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
由维恩图可知,阴影部分为,
因为全集,集合,,
,
故选:A
变式训练3:设全集,,则集合( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
因为,
所以.
故选:B
考点四:集合相关的运算(图)
例4.已知全集,集合,,,则图中阴影部分表示的集合为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
将对应的数字放在相应的集合中,如下图所示:
故图中阴影部分表示的集合为.
故选:A.
变式训练1:已知全集,,,指出图中阴影部分表示的集合是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
因为,,
所以,,
因为,所以,
由图易知,图中阴影部分表示的集合是,
故图中阴影部分表示的集合是,
故选:C.
变式训练2:图中阴影部分所对应的集合是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
图中阴影部分所对应的集合是两部分集合的并集,
即,
故选:C
变式训练3:如图所示,表示图形阴影部分的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由已知中阴影部分所表示的集合元素满足:“是A的元素且是B的元素,或是C的元素”.
故阴影部分所表示的集合是:
故选:A
考点五:与补集有关的求参(基础)
例5.已知,若,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
因为,
所以或,
因为,所以.
故实数的取值范围为
故选:C
变式训练1:设集合,,若,则( )
A. B.1 C.4 D.
【答案】B
【详解】
依题意,;
而,,故.
故选:B.
变式训练2:设全集,,,求的值.
【答案】或.
【详解】
因为,所以,,解得或,
当时,,,满足,符合题意;
当时,,,满足,符合题意;
所以或.
变式训练3:已知全集,,
(1)若,求的取值范围;
(2)若,,求.
【答案】(1);(2).
【详解】
(1)若,则方程无实数解,
,则.
(2)∵,
∴方程的一个根为4,则,方程另一个根为3.
∴.
∵,
∴方程的一个根为2,则,方程另一个根为3.
∴
∴
考点六:与补集有关的求参(提升)
例6.已知集合,集合,.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)2;(2),或.
【详解】
(1)因为,
所以,所以,所以;
(2),或,由已知可得,所以或,所以或,
故实数的取值范围为,或.
变式训练1:已知集合,,设全集.
(1)求集合的补集;
(2)若