1.3 第2课时 补集-【名师导航】2026-2027学年高中数学必修第一册同步讲义(人教A版)
第2课时 补集
[学习目标] 1.在具体情境中,了解全集的含义及其符号表示.(数学抽象) 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.(数学抽象、数学运算)
[教用·问题初探]——通过让学生回答问题来了解预习教材的情况
问题1.全集的含义是什么?
问题2.补集的含义是什么?
问题3.如何用Venn图表示∁UA?
探究1 全集与补集
问题1 方程(x-1)(x2-2)=0在有理数集内的解集为________;在实数集内的解集为________.
提示:{1};{1,,-
}.
问题2 如果把某次活动中的客人看成集合的元素,所有的客人组成集合U,先到的客人组成集合A,未到的客人组成集合B,这三个集合间有什么样的关系?
提示:集合U是研究对象的全体,A⊆U,B⊆U,A∩B=∅,A∪B=U.其中集合A与集合B是一种“互补”的关系.
[新知生成]
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.
2.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,简称为集合A的补集,记作∁UA |
符号语言 | ∁UA={x|x∈U,且x∉A} |
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图形语言 | |
性质 | (1)∁UA⊆U. (2)∁UU=∅,∁U∅=U. (3)∁U(∁UA)=A. (4)A∪(∁UA)=U,A∩(∁UA)=∅ |
【教用·微提醒】
1.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.∁UA包含三层含义:
(1)A⊆U.
(2)∁UA是一个集合,且∁UA⊆U.
(3)∁UA是U中所有不属于A的元素构成的集合.
[典例讲评] 【链接教材P13例5】
1.(1)设U={x|x是小于7的自然数},A={2,3,4},B={1,5,6},求∁UA,∁UB.
(2)已知全集U={x|x≥-3},集合A={x|-3<x≤4},求∁UA.
[解] (1)根据题意可知,U={0,1,2,3,4,5,6},所以∁UA={0,1,5,6},∁UB={0,2,3,4}.
(2)由题意得∁UA={x|x=-3,或x>4}.
【教材原题·P13例5】
例5 设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求∁UA,∁UB.
[解] 根据题意可知,U={1,2,3,4,5,6,7,8},所以∁UA={4,5,6,7,8},
∁UB={1,2,7,8}.
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图可直观地表示全集及补集.
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(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.
[学以致用] 1.若集合A={x|-1≤x<1},当S分别取下列集合时,求∁SA.
(1)S=R;
(2)S={x|x≤2};
(3)S={x|-4≤x≤1}.
[解] (1)把集合S和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}.
探究2 与补集有关的参数值(范围)的求解
[典例讲评] 2.(1)设全集U={2,4,a2},集合A={4,a+2},∁UA={a},则实数a的值为( )
A.0 B.-1
C.2 D.0或2
(2)设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁UA)∩B=∅,求实数m的取值范围.
(1)A [由集合A={4,a+2},知a+2≠4,即a≠2,而∁UA={a},全集U={2,4,a2},因此解得a=0,经验证a=0满足条件,所以实数a的值为0.故选A.]
(2)[解] 由已知A={x|x≥-m},
得∁UA={x|x<-m},
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