§1.3交集、并集、补集
课型:新授课
课时计划:本课题共安排2课时
教学目的:(1)理解交集与并集的概念;
(2)掌握有关集合的术语和符号,并会用它们正确表示一些简单的集合;
(3)使学生理解补集的概念;
(4)使学生了解全集的意义
教学重点:交集、并集、全集、补集的概念;
教学难点:弄清交集与并集的概念、符号之间的区别与联系;关键是要能达到会正确表示一些简单集合的目标;
教具使用:常规教学、多媒体
教学过程:
引入课题
生活中我们已有公共部分和合并的概念,将它引申到集合中,就是下面要学习的交集。
新课教学
上节所学知识点
(1)子集:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A的任何一
个元素都是集合B的元素,我们就说集合A包含于集
合B,或集合B包含集合A
记作:,AB或BA
读作:A包含于B或B包含A
当集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A时,则记
作AB或BA
注:有两种可能
(1)A是B的一部分,;(2)A与B是同一集合
(2)集合相等:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,我们就说集合A等于集合B,记作A=B
(3)真子集:对于两个集合A与B,如果,并且,我们就说集合A是集合B的真子集,记作:AB或BA,读作A真包含于B或B真包含A
(4)子集与真子集符号的方向
(5)空集是任何集合的子集ΦA
空集是任何非空集合的真子集ΦA若A≠Φ,则ΦA
任何一个集合是它本身的子集
(6)易混符号
①“”与“”:元素与集合之间是属于关系;集合与集合之间是包含关系如ΦR,{1}{1,2,3}
②{0}与Φ:{0}是含有一个元素0的集合,Φ是不含任何元素的集合
如Φ{0}不能写成Φ={0},Φ∈{0}
(7)含n个元素的集合的所有子集的个数是,所有真子集的个数是
2.交集的定义
一般地,由所有属于A且属于B的元素所组成的集合,叫做A,B的交集.
记作AB(读作‘A交B’),
即AB={x|xA,且xB}.
如:{1,2,3,6}{1,2,5,10}={1,2}.
又如:A={a,b,c,d,e},B={c,d,e,f}.则AB={c,d,e}.
3.并集的定义
一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,叫做A,B的并集.
记作:AB(读作‘A并B’),
即AB={x|xA,或xB}).
如:{1,2,3,6}{1,2,5,10}={1,2,3,5,6,10}.
三、讲解范例:
例1设A={x|x>-2},B={x|x<3},求AB.
解:AB={x|x>-2}{x|x<3}={x|-2 例2设A={x|x是等腰三角形},B={x|x是直角三角形},求AB.
解:AB={x|x是等腰三角形}{x|x是直角三角形}
={x|x是等腰直角三角形}.
例3A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求AB.
解:AB={3,4,5,6,7,8}.
例4设A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形},求AB.
解:AB={x|x是锐角三角形}{x|x是钝角三角形}
={x|x是斜三角形}.
例5设A={x|-1 解:AB={x|-1 说明:求两个集合的交集、并集时,往往先将集合化简,两个数集的交集、并集,可通过数轴直观显示;利用韦恩图表示两个集合的交集,有助于解题
例6(课本第12页)设A={(x,y)|y=-4x+6},{(x,y)|y=5x-3},求AB.
解:AB={(x,y)|y=-4x+6}{(x,y)|y=5x-3}
={(x,y)|}={(1,2)}
注:本题中,(x,y)可以看作是直线上的的坐标,也可以看作二元一次方程的一个解.
形如2n(nZ)的整数叫做偶数,形如2n+1(nZ)的数叫做奇数,全体奇数的集合叫做奇数集全体偶数的集合叫做偶数集.
例7已知A是奇数集,B是偶数集,Z为整数集,
求AB,AZ,BZ,AB,AZ,BZ.
例8设集合A={-4,2m-1,m2},B={9,m-5,1-m},又AB={9},
求实数m的值.
解:∵AB={9},A={-4,2m-1,m2},B={9,m-5,1-m},
∴2m-1=9或m2=9,解得m=5或m=3或m=-3.
若m=5,则A={-4,9,25},B={9,0,-4}与AB={9}矛盾;
若m=3,则B中元素m-5=1-m=-2,与B中元素互异矛盾;
若m=-3,则A={-4,-7,9},B={9,-8,4}满足AB={9}.∴m=-3.
例9.设A={x|x2+ax+b=0},B={x|x2+cx+15=0},又AB={3,5},A∩B={3},求实数a,b,c的值.
解:∵A∩B={3},∴3∈B,∴32+3c+15=0,
∴c=-8.由方程x2-8x+15=0解得x=3或x=5,
∴B={3,5}.由A(AB={3,5}知,
3∈A,5A(否则5∈A∩B,与A∩B={3}矛盾)
故必有A={3},∴方程x2+ax+b=0有两相同的根3,
由韦达定理得3+3=-a,33=b,即a=-6,b=9,c=-8.
四、小结:本节课学习了以下内容:
A∩B={x|x∈A,且x∈B}
――是同时属于A,B的两个集合的所有元素组成的集合.
A∪B={x|x∈A或x∈B}
――是属于A或者属于B的元素所组成的集合.
五、作业:
1.P={a2,a+2,-3},Q={a-2,2a+1,a2+1},PQ={-3},求a.(a=-2)
2.已知集合A={y|y=x2-4x+5},B={x|y=}求AB,AB.
(AB={x|1x5},AB=R.)
3.已知A={x|x24},B={x|x>a},若AB=,求实数a的取值范围.(a>2)
4.集合M={(x,y)|∣xy∣=1,x>0},N={(x,y)|xy=-1},求MN.
(MN={(x,y)|xy=-1,或xy=1(x>0)}.)
5.已知全集U=AB={1,3,5,7,9},A(CUB)={3,7},(CUA)B={5,9}.则AB=____.
六、全集与补集
1、全集:如果一些集合都有是某个给定集合的子集,这个集合就可以看作一个全集,全集通常用U表示
2补集:一般地,设U是一个集合,A是U的一个子集(即),
由U中所有不属于A的元素组成的集合,叫做U中子集A
的补集,,记作,即
CuA=
2、性质:Cu(CuA)=A,CuU=,Cu=U
七、讲解范例:
例1(1)若U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},求CuA
(2)若A={0},求证:CNA=N
(3)求证:CRQ是无理数集
解(1)∵U={1,2,3,4,5,6},A={1,3,5},
∴由补集的定义得CSA={2,4,6}
证明(2)∵A={0},N={0,1,2,3,4,…},N={1,2,3,4,…}
∴由补集的定义得CNA=N
证明(3)∵ Q是有理数集合,R是实数集合
∴由补集的定义得CRQ是无理数集合
例2已知全集U=R,集合A={x|1≤2x+1<9},求CA
解:∵A={x|1≤2x+1<9}={x|0≤X<4},U=R
04x
∴CA={x|x<0,或x≥4}
例3已知U={x|-1≤x+2<8},A={x|-2<1-x≤1},
B={x|5<2x-1<11},讨论A与CuB的关系
解:∵U={x|-3≤x<6},A={x|0≤x<3},B={x|3≤x<6}
∴CuB={x|-3≤x<3}
∴ACuB
八、练习:
1、已知全集U={x|-1<x<9},A={x|1<x<a},若A≠,则a的取值范围是(D)
(A)a<9(B)a≤9(C)a≥9(D)1<a≤9
2、已知全集U={2,4,1-a},A={2,a2-a+2}如果CUA=
{-1},那么a的值为2
3、已知全集U,A是U的子集,是空集,B=CUA,求CUB,CU,CUU
(CUB=CU(CUA,CU=U,CUU=)
4、设U={梯形},A={等腰梯形},求CUA.
解:CUA={不等腰梯形}.
5、已知U=R,A={x|x2+3x+2<0},求CUA.
解:CUA={x|x≤-2,或x≥-1}.
6、集合U={(x,y)|x∈{1,2},y∈{1,2}},
A={(x,y)|x∈N,y∈N,x+y=3},求CUA.
解:CUA={(1,1),(2,2)}.
7、设全集U(UΦ),已知集合M,N,P,且M=CUN,N=CUP,则M与P的关系是()
M=CUP,(B)M=P,(C)MP,(D)MP.
解:选B.
8、设全集U={2,3,},A={b,2},={b,2},求实数a和b的值.
(a=2、-4,b=3)
九、小结:本节课学习了以下内容:补集、全集及性质
十、作业:习题1.3(1),(2)
1.已知S={a,b},AS,则A与CSA的所有组对共有的个数为
(A)1(B)2(C)3(D)4(D)
2.设全集U(U≠),已知集合M、N、P,且M=CUN,N=CUP,则M与P的关系是M=P
3.已知U=﹛(x,y)︱x∈﹛1,2﹜,y∈﹛1,2﹜﹜,
A=﹛(x,y)︱x-y=0﹜,求A
(A=﹛(1,2),(2,1)﹜)
4.设全集U=﹛1,2,3,4,5﹜,A=﹛2,5﹜,求A的真子集的个数
5.若S={三角形},B={锐角三角形},则CSB=.
CSB={直角三角形或钝角三角形}
6.已知A={0,2,4},CUA={-1,1},CUB={-1,0,2},求B=
利用文恩图,B={1,4}
7.已知全集U={1,2,3,4},A={x|x2-5x+m=0,x∈U},
求CUA、m.
解:将x=1、2、3、4代入x2-5x+m=0中,m=4、6.
当m=4时,A={1,4};
m=6时,A={2,3}.
故满足题条件:CUA={2,3},m=4;CUA={1,4},m=6.
七、板书设计(略)
八、课后记:
3
U
A
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