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人教A版 (2019)必修 第一册1.3 集合的基本运算教学演示课件ppt
展开1.3 集合的基本运算
第2课时 补集及综合运用
1.概念: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_______.2.记法:通常记作U.想一想: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.
练一练:已知集合U={-3,-2,-1,0,1,2},A={-2,-1,0,1},则∁UA=( )A.{-2,-1,0,1} B.{-3}C.{-3,2} D.{0,1}[解析] ∵集合U={-3,-2,-1,0,1,2},A={-2,-1,0,1},∴∁UA={-3,2}.故选C.
想一想:怎样理解补集?提示:(1)补集是相对于全集而言的,一方面,若没有定义全集,则不存在补集的说法;另一方面,补集的元素逃不出全集的范围.(2)补集既是集合之间的一种关系,也是集合之间的一种运算.在给定全集U的情况下,求集合A的补集的前提是A为全集U的子集,随着所选全集的不同,得到的补集也是不同的.
练一练:1.已知集合A={x|x<-5或x>7},则∁RA=( )A.{x|-5
2.(2021·贵州遵义市高一期末测试)已知集合U={1,2,3,4,5},集合A={1,3,4},B={2,4},则(∁UA)∪B=( )A.{2,4,5} B.{1,3,4}C.{1,2,4} D.{2,3,4,5}[解析] ∵∁UA={2,5},∴(∁UA)∪B={2,5}∪{2,4}={2,4,5}.
(1)已知全集为U,集合A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6},∁UB={1,4,6},则集合B=_________________.(2)已知全集U={x|x≤5},集合A={x|-3≤x<5},则∁UA=________________________.[分析] (1)先结合条件,由补集的性质求出全集U,再由补集的定义求出集合B,也可借助Venn图求解.(2)利用补集的定义,借助于数轴的直观作用求解.
{x|x<-3,或x=5}
[解析] (1)∵A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6},∴U={1,2,3,4,5,6,7}.又∁UB={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.(2)将全集U和集合A分别表示在数轴上,如图所示. 由补集的定义可知∁UA={x|x<-3,或x=5}.
[归纳提升] 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图可直观地求出全集及补集.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.
【对点练习】❶ (1)设全集U={x∈N|x≥2},集合A={x∈N|x2≥5},则∁UA=( )A.∅ B.{2}C.{5} D.{2,5}(2)已知全集U={x|1≤x≤5},A={x|1≤x<a},若∁UA={x|2≤x≤5},则a=____.
(2)∵A∪(∁UA)=U,且A∩(∁UA)=∅,∴A={x|1≤x<2},∴a=2.
已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},求A∩B,(∁UA)∪B,A∩(∁UB).[分析] 对于无限集,可以利用数轴,分别表示出全集U及集合A、B,先求出∁UA及∁UB,再求解.
[解析] 如图, 由图可得∁UA={x|x≤-2,或3≤x≤4}.如图, 由图可得∁UB={x|x<-3,或2<x≤4}.
如图, 由图可得A∩B={x|-2<x≤2},∴(∁UA)∪B={x|x≤2或3≤x≤4},A∩(∁UB)={x|2
【对点练习】❷ (1)已知集合U={1,2,3,4},A={1,3},B={1,3,4},则A∪(∁UB)=______________;(2)设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩(∁UB)=( )A.{x|0≤x<1} B.{x|0<x≤1}C.{x|x<0} D.{x|x>1}[解析] (1)∁UB={2},A∪(∁UB)={1,2,3}.(2)∵U=R,B={x|x>1},∴∁UB={x|x≤1}.又A={x|x>0},∴A∩(∁UB)={x|0<x≤1}.
[归纳提升] 由集合的补集求解参数的方法(1)若集合中元素个数有限时,可利用补集定义并结合集合知识求解.(2)若集合中元素有无限个时,一般利用数轴分析法求解.
【对点练习】❸ (1)设全集U={2,3,a2+2a-3},A={|2a-1|,2},∁UA={5},则实数a的值为____.(2)设U=R,A={x|a≤x≤b},若∁UA={x|x<3或x>4},则a+b=____.
[解析] (1)∵∁UA={5},∴5∈U,且5∉A.∴a2+2a-3=5,解得a=2或a=-4.当a=2时,|2a-1|=3≠5,此时A={3,2},U={2,3,5},符合题意.当a=-4时,|2a-1|=9,此时A={9,2},U={2,3,5},不满足条件∁UA={5},故a=-4舍去.综上知a=2.(2)∵U=R,A={x|a≤x≤b},∴∁UA={x|xb}.又∵∁UA={x|x<3或x>4},∴a=3,b=4,a+b=7.
忽视空集的特殊性已知A={x∈R|x<-2或x>3},B={x∈R|a≤x≤2a-1},若A∪B=A,则实数a的取值范围为____________________.
{a|a<1或a>3}
[错因分析] 由并集的定义容易知道,对于任何一个集合A,都有A∪∅=A,所以错解忽略了B=∅时的情况.
[方法点拨] ∅有两个独特的性质:(1)对于任意集合A,皆有A∩∅=∅;(2)对于任意集合A,皆有A∪∅=A,因此,如果A∩B=∅,就要考虑集合A或B可能是∅,如果A∪B=A,就要考虑集合B可能是∅.
“正难则反”思想的应用“正难则反”策略是指当某一问题从正面解决较困难时,我们可以从其反面入手解决.已知全集U,求子集A,若直接求A困难,可运用“正难则反”策略先求∁UA,再由∁U(∁UA)=A求A.
已知A={x|x2-2x-8=0},B={x|x2+ax+a2-12=0}.若B∪A≠A,求实数a的取值集合.[分析] 要求B∪A≠A,可先求B∪A=A时,a的取值集合,再求出该集合在实数集R中的补集即可.[解析] 若B∪A=A,则B⊆A.∵A={x|x2-2x-8=0}={-2,4},∴集合B有以下三种情况:①当B=∅时,Δ=a2-4(a2-12)<0,即a2>16,∴a<-4或a>4;
②当B是单元素集时,Δ=a2-4(a2-12)=0,∴a=-4或a=4.③当B={-2,4}时,-2,4是方程x2+ax+a2-12=0的两根,∴a=-2.综上可得,B∪A=A时,a的取值集合为{a|a<-4或a=-2或a≥4}.∴B∪A≠A的实数a的取值集合为{a|-4≤a<4且a≠-2}.
[归纳提升] 补集作为一种思想方法给我们研究问题开辟了新思路,今后要有意识地去体会并运用.在顺向思维受阻时,改用逆向思维,可能“柳暗花明”.从这个意义上讲,补集思想具有转换研究对象的功能,这是转化思想的一种体现.
1.(2022·山东师大期中)已知全集U=R,集合A={y|y=x2+3,x∈R},B={x|-2
3.(2022·湖南长沙望城区期末)已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,3,4},则∁U(A∩B)=( )A.{2,3} B.{1,2,3,4}C.{1,4} D.{2,3,4}[解析] 已知全集U={1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,3,4},∴A∩B={2,3},因此,∁U(A∩B)={1,4}.故选C.
4.设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},则(∁UA)∩B=___________.[解析] 由题意,得U={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},故∁UA={4,6,7,9,10},所以(∁UA)∩B={7,9}.
5.设U=R,已知集合A={x|-5
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