内容正文:
第2课时 补集
学 习 目 标
核 心 素 养
1.了解全集的含义及其符号表示.(易混点)
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.(重点、难点)
3.会用Venn图、数轴进行集合的运算.(重点)
1.通过补集的运算培养数学运算素养.
2.借助集合思想对实际生活中的对象进行判断归类,培养数学抽象素养.
某学习小组学生的集合为U={王明,曹勇,王亮,李冰,张军,赵云,冯佳,薛香芹,钱忠良,何晓慧},其中在学校应用文写作比赛与技能大赛中获得过金奖的学生集合为P={王明,曹勇,王亮,李冰,张军}.
问题:没有获得金奖的学生构成的集合是什么?
提示:没有获得金奖的学生的集合为Q={赵云,冯佳,薛香芹,钱忠良,何晓慧}.
1.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U.
思考1:全集一定是实数集R吗?
提示: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.补集
文字语言
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∁UA
符号语言
∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
思考2:全集的补集是什么?空集的补集是什么?
提示:全集的补集是∅,空集的补集是全集.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)全集一定含有任何元素.
( )
(2)集合∁RA=∁QA.
( )
(3)一个集合的补集一定含有元素.
( )
[答案] (1)× (2)× (3)×
2.已知全集U={0,1,2},且∁UA={2},则A=( )
A.{0}
B.{1}
C.∅
D.{0,1}
D [∵U={0,1,2},∁UA={2},
∴A={0,1},故选D.]
3.设全集为U,M={0,2,4},∁UM={6},则U等于( )
A.{0,2,4,6}
B.{0,2,4}
C.{6}
D.∅
A [∵M={0,2,4},∁UM={6},
∴U=M∪∁UM={0,2,4,6},故选A.]
4.已知U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},则A∩(∁UB)=________,(∁UA)∩(∁UB)=________.
{2,4} {6} [∵U={1,2,3,4,5,6,7},A={2,4,5},B={1,3,5,7},∴∁UA={1,3,6,7},∁UB={2,4,6}.
∴A∩(∁UB)={2,4,5}∩{2,4,6}={2,4},
(∁UA)∩(∁UB)={1,3,6,7}∩{2,4,6}={6}.]
5.若集合A={x|x>1},则∁RA=________.
{x|x≤1} [∵A={x|x>1},∴∁RA={x|x≤1}.]
补集的运算
【例1】 (1)已知全集为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=________.
(1){2,3,5,7} (2){x|x<-3或x=5} [(1)法一(定义法):因为A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6},所以U={1,2,3,4,5,6,7}.
又∁UB={1,4,6},所以B={2,3,5,7}.
法二(Venn图法):满足题意的Venn图如图所示.
由图可知B={2,3,5,7}.
(2)将集合U和集合A分别表示在数轴上,如图所示.
由补集的定义可知∁UA={x|x<-3或x=5}.]
求集合的补集的方法
(1(定义法:当集合中的元素较少时,可利用定义直接求解.
(2(Venn图法:借助Venn图可直观地求出全集及补集.
(3(数轴法:当集合中的元素连续且无限时,可借助数轴求解,此时需注意端点问题.
eq \o([跟进训练])
1.(1)设集合A={x∈N*|x≤6},B={2,4},则∁AB等于( )
A.{2,4} B.{0,1,3,5}
C.{1,3,5,6}
D.{x∈N*|x≤6}
(2)已知U={x|x>0},A={x|2≤x<6},则∁UA=______.
(1)C (2){x|0<x<2,或x≥6} [(1)因为A={x∈N*|x≤6}={1,2,3,4,5,6},B={2,4},所以∁AB={1,3,5,6}.
故选C.
(2)如图,分别在数轴上表示两集合,则由补集的定义可知,∁UA={x|0<x<2,或x≥6}.]
集合交、并、补集的综合运算
【例2】 设全集为R,A={x|