内容正文:
第2课时 全集与补集
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有哪些?
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}。
【新课标·新学法】
课程标准
学法指导
1.在具体情境中,了解全集与补集的含义。
2.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,能求给定子集的补集。
能够在现实情境或数学情境中概括出全集、补集、子集等数学对象的一般特征,并学会用三种语言(自然语言、图形语言、符号语言)表达和转换,提升数学抽象和数学运算的核心素养。
稳健启程 新知初步构建
自主预习案明新知
1.全集
定义:在研究某些集合的时候,它们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
自然语言
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,记作∁UA
集合语言
={x|x∈U,且x∉A}
图形语言
性质
①A∪()=U,A∩()=∅,∁U(∁UA)=A;
②=∅,=U
微提醒
的三层含义
(1)表示一个集合。
(2)A是U的子集,即A⊆U。
(3)是U中不属于A的所有元素组成的集合。
微思考
在集合运算问题中,全集一定是实数集吗?
提示:全集是一个相对性的概念,只包含研究问题中涉及的所有的元素,所以全集因问题的不同而异。
1.思维辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)∁UU=∅,∁U∅=U,∁U(∁UA)=A。(√)
解析 由集合补集的定义可知三个等式都成立。
(2)若A⊆B⊆U,则∁UA⊇∁UB。(√)
解析 画出Venn图可知,此说法正确。
(3)若x∈U,则x∈A或x∈∁UA,二者必居其一。(√)
解析 根据补集的定义可知,此说法正确。
2.设集合U=R,M=(2,+∞)∪(-∞,0),则∁UM=( )
A.[0,2]
B.(0,2)
C.(-∞,0)∪(2,+∞)
D.(-∞,0]∪[2,+∞)
解析 用数轴画出M,则∁UM=[0,2]。
答案 A
3.已知全集U={x|-5<x<5,x∈Z},A={0,1,2},则∁UA=________。
解析 全集U={-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4},A={0,1,2},则∁UA={-4,-3,-2,-1,3,4}。
答案 {-4,-3,-2,-1,3,4}
细研深究 萃取知识精华
合作探究案攻重难
类型一 补集的运算
【例1】 (1)设集合U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},则∁UM=( )
A.U B.{1,3,5}
C.{3,5,6} D.{2,4,6}
解析 因为U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},由补集的定义,可知∁UM={3,5,6}。
答案 C
(2)已知全集U=R,集合A={x|x<-2,或x>2},则∁UA=________。
解析 如图,在数轴上表示出集合A,可知∁UA={x|-2≤x≤2}。
答案 {x|-2≤x≤2}
求集合补集的两种方法
(1)当集合用列举法表示时,直接用定义或借助Venn图求解。
(2)当集合是用描述法表示的连续数集时,可借助数轴,利用数轴分析法求解。
【变式训练】 (1)设全集U=R,集合A={x|2<x≤5},则∁UA=________。
解析 用数轴表示集合A为图中阴影部分,
所以∁UA={x|x≤2,或x>5}。
答案 {x|x≤2,或x>5}
(2)设全集U={x|-5≤x<-2,或2<x≤5,x∈Z},A={x|x2-2x-15=0},B={-3,3,4},则∁UA=________,∁UB=________。
解析 解法一:在集合U中,因为x∈Z,则x的值为-5,-4,-3,3,4,5,所以U={-5,-4,-3,3,4,5}。又A={x|x2-2x-15=0}={-3,5},所以∁UA={-5,-4,3,4},∁UB={-5,-4,5}。
解法二:可用Venn图表示。
则∁UA={-5,-4,3,4},∁UB={-5,-4,5}。
答案 {-5,-4,3,4} {-5,-4,5}
类型二 并集、交集、补集的混合运算
命题方向1:借助Venn图进行运算
【例2】 设全集U={x|x是不大于9的正整数},A,B都是U的子集,()∩B={1,3},()∩A={2,4,8},()∩()={6,9},求集合A,B。
解 U={x|x是不大于9的正整数}={1,2,3,4,5,6,7,8,9},由()∩B={1,3},()∩A={2,