内容正文:
数学 必修·第一册[RJA]
第2课时 补集
(教师独具内容)
课程标准:1.在具体情境中,了解全集的含义.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.3.能使用Venn图表达集合的基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用.
教学重点:1.补集的概念.2.交集、并集、补集的综合运算.
教学难点:1.对补集的理解及补集思想的应用.2.子集、并集、交集、补集的综合应用.
核心素养:通过补集的运算培养数学运算素养.
知识点一 全集
(1)概念:一般地,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:通常记作U.
知识点二 补集
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).
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)全集一定含有任何元素.( )
(2)集合∁RA=∁QA.( )
(3)同一个集合,对于不同的全集,其补集也不同.( )
(4)一个集合的补集一定含有元素.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
2.做一做
(1)已知全集U={0,1,2},且∁UA={2},则A=( )
A.{0} B.{1}
C.∅ D.{0,1}
(2)设全集为U,M={0,2,4},∁UM={6},则U=( )
A.{0,2,4,6} B.{0,2,4}
C.{6} D.∅
(3)全集U={x|0<x<10},集合A={x|2<x<5},则∁UA=________.
(4)设集合U={1,2,3,4,5},M={2,3},N={4},则∁U(M∪N)=________.
答案 (1)D (2)A (3){x|0<x≤2,或5≤x<10} (4){1,5}
题型一 补集的简单运算
例1 (1)(2023·河北遵化高一上期中)设全集U={x∈N+|x<9},集合A={3,4,5,6},则∁UA=( )
A.{1,2,3,8} B.{1,2,7,8}
C.{0,1,2,7} D.{0,1,2,7,8}
[解析] 因为U={x∈N+|x<9}={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5,6},所以∁UA={1,2,7,8}.故选B.
[答案] B
(2)已知全集为R,集合A={x|x<1,或x≥5},则∁RA=________.
[解析] 在数轴上画出集合A,由数轴,得∁RA={x|1≤x<5}.
[答案] {x|1≤x<5}
(3)已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6},∁UB={1,4,6},则集合B=________.
[解析] 因为集合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}.
[答案] {2,3,5,7}
补集的求解步骤及方法
(1)步骤:①确定全集,在进行补集的简单运算时,应首先明确全集;②紧扣定义求解补集.
(2)方法:①借助Venn图或数轴求解;②借助补集的性质求解.
[跟踪训练1] (1)设全集U={x|x是小于5的非负整数},A={2,4},则∁UA=________.
答案 {0,1,3}
解析 由题意,知U={0,1,2,3,4},又A={2,4},所以∁UA={0,1,3}.
(2)若集合A={x|-1≤x<1},当S分别取下列集合时,求∁SA.
①S=R;②S={x|x≤2};③S={x|-4≤x≤1}.
解 ①把集合A表示在数轴上,如图所示.
由图知∁SA={x|x<-1,或x≥1}.
②把集合S和A表示在数轴上,如图所示.
由图知∁SA={x|x<-1,或1≤x≤2}.
③把集合S和A表示在数轴上,如图所示.
由图知∁SA={x|-4≤x<-1,或x=1}.
题型二 集合的交集、并集、补集的综合运算
例2 (1)已知U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={4,7,8},求(∁UA)∩(∁UB),A∩(∁UB),(∁UA)∪B.
[解] 解法一:因为∁UA={1,2,6,7,8},∁UB={1,2,3,5,6},
所以(∁UA)∩(∁UB)={1,2,6},A∩(∁UB)={3,5},(∁UA)∪B={1,2,4,6,7,8}.
解法二:画出Venn图,如图所示,由图可得(∁UA)∩(∁UB)={1,2,6},A∩(∁UB)={3,5},(∁UA)∪B={1,2,4,6,7,8}.
(2)设全集为R,A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},求∁RB,∁R(A∪B)及(∁RA)∩