内容正文:
1.3集合的基本运算
课时3 并集、交集
学习目标
课程目标 学科核心素养
理解两个集合的并集的含义,会求两个集合的并集 类比实数运算,通过观察分析,抽象概括出集合的并集、交集的概念,培养数学抽象素养
理解两个集合的交集的含义,会求两个集合的交集
能使用Venn图表达集合的并集与交集的运算,体会图形对理解抽象概念的作用 通过使用Venn图刻画集合的基本关系,学会用三种语言(自然语言、图形语言、符号语言)表达数学研究对象,并能进行转换,培养数学运算和直观想象素养
情境导学
某中学门口新开了一家水果店,第一周进货的水果有:香蕉、草莓、猕猴桃、芒果、苹果,且各进十箱.试卖了一周后,水果店第二周进货的水果为:猕猴桃、葡萄、水蜜桃、香蕉,也各进十箱.大家想一想:哪些水果的销路可能比较好?为什么?以水果店第一、第二周售出的水果为元素分别构成集合A和B,这两个集合间有怎样的关系?请用Venn图加以表示.
实数有加、减、乘、除等运算,集合是否也有类似的运算?
初探新知
【活动1】
探究并集的概念及性质
问题1
观察下面的集合,类比实数加法运算,你能说出集合C与集合A,B之间的关系吗?
(1) ,,;
(2) ,},.
问题2
已知集合,,.集合A与B中的公共元素是什么?集合C中的元素与集合A,B有什么关系?
问题3
A∪B能用Venn图表示吗?怎样表示?与有什么关系?与A呢?与B呢?可能成立吗?
初探新知
【活动2】
探究交集的概念及性质
问题4
观察下面的集合,集合C与集合A,B之间有什么关系?
(1),,;
(2) ,是仁爱中学今年在校的高一年级同学},.
问题5
已知集合A={-1,1,2,3},B={0,-1,1},C={-1,1}.集合A与集合B有公共元素吗?它们组成的集合是什么?集合C中的元素与集合A,B有何关系?
初探新知
【活动2】
探究交集的概念及性质
问题6
能用Venn图表示吗?怎样表示?与有什么关系?与A呢?与B呢? 能成立吗?什么情况下成立?呢?
问题7
集合与集合之间具有怎样的关系?
初探新知
1. 并集的概念
(1) 自然语言:一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作 (读作“A并B”).
(2) 符号语言:.
(3) 图形语言(Venn图):
知识梳理
图4 图5 图6
初探新知
2. 并集的性质
(1) ; (2) ,;
(3) ; (4) .
3. 交集的概念
(1) 自然语言:一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作 (读作“A交B”).
(2) 符号语言.
(3) 图形语言(Venn图):
知识梳理
图7 图8 图9
初探新知
4. 交集的性质
(1) ; (2) ,;
(3) ; (4).
知识梳理
典例精析
思路点拨:
(1) 利用定义或Venn图求属于集合A,B的所有元素.
(2) 利用数轴求集合A,B的公共元素.
【例1】
(1) 已知集合,,则________;
(2) [2022·湖南省永州市高一期末改编题]设集合,集合,则=________.
{-1,0,1,2,4}
典例精析
【解】(1) 方法1:.方法2:如图①,.
(2) 如图②,.
典例精析
【方法规律】
进行两个集合的并集、交集运算时:
(1) 对于用描述法表示的实数组成的数集一般借助数轴分析求解.
(2) 对于用列举法表示的实数组成的数集一般利用定义或Venn图求解.
典例精析
【变式训练1】
若集合},,求集合.
典例精析
【解】直接在数轴上标出A,B中x所在的范围,如图,取其公共部分,即.
典例精析
思路点拨:利用交集的定义,可以得到两个含有b,c的方程,解出b,c后,可进一步求出集合A,B.在求并集时,必须注意并集中的元素应该满足互异性.
【例2】 [教材改编题]设,
,若,求.
典例精析
【解】
∵,∴∈A,∈B.将分别代入方程及中,联立得方程解得 ,∴A=,B= ,∴AB=.
典例精析
【方法规律】求解本类题目时需要先利用集合的交、并运算结果求参数的值(或取值范围),关键是要把集合运算的结果转化为元素与集合之间的关系(或集合之间的包含关系).求集合的并(交)集时,对于用列举法表示的集合,可利用并(交)集的定义直接转化,同时要注意集合中元素的互异性;对于用描述法表示的集合,可以借助数轴解题,要特别注意端点值的取舍.
典例精