人教A版数学必修一集合的基本运算(教案)

合集下载

集合的基本运算一 必修一教案4

集合的基本运算一 必修一教案4

第 4 页 共 4 页
(二)例题讲解: 例 1. (课本例 5)设集合 A x 1 x 2 , B x 1 x 3 , 求 A∪B. 变式:A={x|-5≤x≤8}
例 2. (课本例 7)设平面内直线 l1 上点的集合为 L1, 直线 l2 上点的集合为 L2,试用集合的运算表示 l1 ,l2 的 位置关系。
第 1 页 共 4 页
教学难点
教学过程
1. 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,叫做集合 A 与集合 B 的并集(union set) 。记作:A∪B(读作: “ A 并 B” ) ,即
A B x x A, 或x B
用 Venn 图表示:
人教版高中数学必修 1 教案
授课时间: 备课时间: 年 年 月 月 日 日
课题:集合的基本运算㈠ (1)理解交集与并集的概念; (2)掌握交集与并集的区别与联系;
教学目标
(3)会求两个已知集合的交集和并集,并能正确应用它们解决一 些简单问题。
教学重点
交集与并集的概念,数形结合的思想。 理解交集与并集的概念、符号之间的区别与联系。 一、复习回顾: 1.已知 A={1,2,3},S={1,2,3,4,5},则 A S;{x|x∈S 且 x A}= 。 2.用适当符号填空: 0 {0}; 0 Φ; Φ {x|x 2 +1=0,x∈ R} {0} {x|x<3 且 x>5} ; {x|x>6} {x|x< - 2 或 x>5} ; {x|x>-3} {x>2} 二、新课教学 (一). 交集、并集概念及性质的教学: 思考 1.考察下列集合,说出集合 C 与集合 A,B 之 间的关系: (1) A {1,3,5} , B {2,4,6}, C 1,2,3,4,5,6 ; (2) A {x x是有理数} , B {x x是无理数}, C x x 是实数 ; 由学生通过观察得结论。

1.3集合的基本运算教案-高一数学人教A版(2019)必修第一册

1.3集合的基本运算教案-高一数学人教A版(2019)必修第一册

第一章集合与常用逻辑用语1.3集合的基本运算【素养目标】1.能从教材实例中抽象出两个集合并集和交集、全集和补集的含义.(数学抽象)2.准确翻译和使用补集符号和Venn图.(数学抽象)3.掌握有关的术语和符号,并会用它们正确进行集合的并集、交集与补集运算.(数学运算) 4.能用Venn图表示两个集合的并集和交集.(直观想象)5.能根据集合间的运算结果判断两个集合之间的关系.(逻辑推理)6.能根据两个集合的运算结果求参数的取值范围.(逻辑推理)7.会用Venn图、数轴解决集合综合运算问题.(直观想象)【学法解读】1.在本节学习中,学生应依据老师创设合适的问题情境,加深对“并集”“交集”“补集”“全集”等概念含义的认识,特别是对概念中“或”“且”的理解,尽量以义务教育阶段所学过的数学内容或现实生活中的实际情境为载体创设相关问题,帮助理解.2.要注意结合实例,运用数轴、V enn图等表示集合进行运算,从而更直观、清晰地解决有关集合的运算问题.1.3.1 并集与交集必备知识·探新知基础知识(3)A⊆B (4)B⊆A(5)A=B说明:由上述五个图形可知,无论集合A,B是何种关系,A∪B恒有意义,图中阴影部分表示并集.:并集概念中的“或”与生活用语中的“或”的含义是否相同?提示:并集概念中的“或”与生活用语中的“或”的含义是不同的.生活用语中的“或”是“或此”“或彼”只取其一,并不兼存;而并集中的“或”则是“或此”“或彼”“或此彼”,可兼有.“x∈A或x∈B”包含三种情形:①x∈A,但x∉B;②x∈B,但x∉A;③x∈A且x∈B.知识点二交集(1)A与B相交(有公共元素,相互不包含)(2)A与B相离(没有公共元素,A∩B=∅)(3)A⊆B,则A∩B=A(4)B⊆A,则A∩B=B(5)A=B,A∩B=B=A:集合运算中的“且”与生活用语中的“且”相同吗?提示:集合运算中的“且”与生活用语中的“且”的含义相同,均表示“同时”的含义,即“x∈A,且x∈B”表示元素x属于集合A,同时属于集合B.知识点三并集与交集的性质(1)___A∩A=A___,A∩∅=∅.(2)____A∪A=A____,A∪∅=A.思考3:(1)对于任意两个集合A,B,A∩B与A有什么关系?A∪B与A有什么关系?(2)设A,B是两个集合,若已知A∩B=A,A∪B=B,则它们之间有何关系?集合A与B 呢?提示:(1)(A∩B)⊆A,A⊆(A∪B).(2)A∩B=A⇔A∪B=B⇔A⊆B.基础自测1.(2019·全国卷Ⅲ理,1)已知集合A={-1,0,1,2},B={x|x2≤1},则A∩B=(A) A.{-1,0,1}B.{0,1}C.{-1,1} D.{0,1,2}[解析]∵B={x|x2≤1}={x|-1≤x≤1},∴A∩B={-1,0,1,2}∩{x|-1≤x≤1}={-1,0,1},故选A.2.(2019·江苏宿迁市高一期末测试)设集合M={0,1,2},N={2,4},则M∪N=(D) A.{0,1,2} B.{2}C.{2,4} D.{0,1,2,4}[解析]M∪N={0,1,2}∪{2,4}={0,1,2,4}.3.已知集合M={x|-5<x<3},N={x|-4<x<5},则M∩N=(A)A.{x|-4<x<3}B.{x|-5<x<-4}C.{x|3<x<5} D.{x|-5<x<5}[解析]M∩N={x|-5<x<3}∩{x|-4<x<5}={x|-4<x<3},故选A.4.(2019·江苏,1)已知集合A={-1,0,1,6},B={x|x>0,x∈R},则A∩B=____{1,6}________.[解析]A∩B={-1,0,1,6}∩{x|x>0,x∈R}={1,6}.5.已知集合A={1,2,3},B={2,m,4},A∩B={2,3},则m=___3__.[解析]因为A∩B={2,3},所以3∈B.所以m=3.关键能力·攻重难题型探究题型一并集运算例1(1)设集合A={1,2,3},B={2,3,4,5},求A∪B;(2)设集合A={x|-3<x≤5},B={x|2<x≤6},求A∪B.[分析]第(1)题由定义直接求解,第(2)题借助数轴求很方便.[解析](1)A∪B={1,2,3}∪{2,3,4,5}={1,2,3,4,5}.(2)画出数轴如图所示:∴A∪B={x|-3<x≤5}∪{x|2<x≤6}={x|-3<x≤6}.[归纳提升]并集运算应注意的问题(1)对于描述法给出的集合,应先看集合的代表元素是什么,弄清是数集,还是点集……,然后将集合化简,再按定义求解.(2)求两个集合的并集时要注意利用集合元素的互异性这一属性,重复的元素只能算一个.(3)对于元素个数无限的集合进行并集运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点的值能否取到.【对点练习】❶ (1)已知集合A ={0,2,4},B ={0,1,2,3,5},则A ∪B =__{0,1,2,3,4,5}__. (2)若集合A ={x|x>-1},B ={x|-2<x<2},则A ∪B =__{x|x>-2}___. [解析] (1)A ∪B ={0,2,4}∪{0,1,2,3,5}={0,1,2,3,4,5}. (2)画出数轴如图所示,故A ∪B ={x|x>-2}.题型二 交集运算例2 (1)设集合M ={-1,0,1},N ={x|x2=x}则M∩N =( B ) A .{-1,0,1} B .{0,1} C .{1}D .{0}(2)若集合A ={x|-2≤x≤3},B ={x|x<-1或x>4},则集合A∩B 等于( D ) A .{x|x≤3或x>4} B .{x|-1<x≤3} C .{x|3≤x<4}D .{x|-2≤x<-1}(3)已知A ={(x ,y)|4x +y =6},B ={(x ,y)|3x +2y =7},则A∩B =___{(1,2)}__. [分析] (1)先求出集合N 中的元素再求M 、N 的交集.(2)借助数轴求A ∩B .(3)集合A和B 的元素是有序实数对(x ,y ),A 、B 的交集即为方程组⎩⎪⎨⎪⎧4x +y =63x +2y =7的解集.[解析] (1)N ={x|x2=x}={0,1},∴M∩N ={0,1},故选B .(2)将集合A 、B 表示在数轴上,由数轴可得A∩B ={x|-2≤x<-1},故选D .(3)A ∩B ={(x ,y )|4x +y =6}∩{(x ,y )|3x +2y =7}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ,y ⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ 4x +y =63x +2y =7={(1,2)}. [归纳提升] 求集合A∩B 的方法与步骤 (1)步骤①首先要搞清集合A 、B 的代表元素是什么.②把所求交集的集合用集合符号表示出来,写成“A∩B”的形式.③把化简后的集合A、B的所有公共元素都写出来即可(若无公共元素则所求交集为∅).(2)方法①若A、B的代表元素是方程的根,则应先解方程,求出方程的根后,再求两集合的交集;若集合的代表元素是有序数对,则A∩B是指两个方程组成的方程组的解集,解集是点集.②若A、B是无限数集,可以利用数轴来求解.但要注意,利用数轴表示不等式时,含有端点的值用实心点表示,不含有端点的值用空心点表示.【对点练习】❷(1)(2020·天津和平区高一期中测试)设集合A={1,2,3,4},B={y|y=2x -1,x∈A},则A∩B等于(A)A.{1,3}B.{2,4}C.{2,4,5,7} D.{1,2,3,4,5,7}(2)(2020·广州荔湾区高一期末测试)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0},若A∩B ={1},则集合B=(D)A.{-3,1} B.{0,1}C.{1,5} D.{1,3}[解析](1)∵A={1,2,3,4},B={y|y=2x-1,x∈A},∴B={1,3,5,7},∴A∩B={1,3},故选A.(2)∵A∩B={1},∴1∈B,∴1是方程x2-4x+m=0的根,∴1-4+m=0,∴m=3.∴B={x|x2-4x+3=0}={x|(x-1)(x-3)=0}={1,3}.题型三集合的交集、并集性质的应用例3(1)设集合M={x|-2<x<5},N={x|2-t<x<2t+1,t∈R},若M∪N=M,则实数t的取值范围为___________.(2)设A={x|x2-2x=0},B={x|x2-2ax+a2-a=0}.①若A∩B=B,求a的取值范围;②若A∪B=B,求a的取值.[分析](1)把M∪N=M转化为N⊆M,利用数轴表示出两个集合,建立端点间的不等关系式求解.(2)先化简集合A,B,再由已知条件得A∩B=B和A∪B=B,转化为集合A、B的包含关系,分类讨论求a的值或取值范围.[解析] (1)由M ∪N =M 得N ⊆M ,当N =∅时,2t +1≤2-t ,即t ≤13,此时M ∪N =M 成立.当N ≠∅时,由数轴可得⎩⎪⎨⎪⎧2-t <2t +1,2t +1≤5,2-t ≥-2,解得13<t ≤2.缩上可知,实数t 的取值范围是{t |t ≤2}. (2)由x 2-2x =0,得x =0或x =2.∴A ={0,2}. ①∵A ∩B =B ,∴B ⊆A ,B =∅,{0},{2},{0,2}. 当B =∅时,Δ=4a 2-4(a 2-a )=4a <0,∴a <0;当B ={0}时,⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a =0,Δ=4a =0,∴a =0;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧4-4a +a 2-a =0,Δ=4a =0,无解;当B ={0,2}时,⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,Δ=4a >0,a 2-a =0,得a =1.综上所述,得a 的取值范围是{a |a =1或a ≤0}. ②∵A ∪B =B ,∴A ⊆B .∵A ={0,2},而B 中方程至多有两个根, ∴A =B ,由①知a =1.[归纳提升] 利用交、并集运算求参数的思路(1)涉及A ∩B =B 或A ∪B =A 的问题,可利用集合的运算性质,转化为相关集合之间的关系求解,要注意空集的特殊性.(2)将集合中的运算关系转化为两个集合之间的关系.若集合中的元素能一一列举,则可用观察法得到不同集合中元素之间的关系,要注意集合中元素的互异性;与不等式有关的集合,则可利用数轴得到不同集合之间的关系.【对点练习】❸ 已知集合M ={x|2x -4=0},集合N ={x|x2-3x +m =0}, (1)当m =2时,求M∩N ,M ∪N ; (2)当M∩N =M 时,求实数m 的值. [解析] (1)由题意得M ={2}.当m =2时,N ={x|x2-3x +2=0}={1,2}, ∴M∩N ={2},M ∪N ={1,2}.(2)∵M∩N =M ,∴M ⊆N ,∵M ={2},∴2∈N ,∴2是关于x 的方程x2-3x +m =0的解,即4-6+m =0,解得m =2.课堂检测·固双基1.设集合A ={x ∈N *|-1≤x ≤2},B ={2,3},则A ∪B =( B ) A .{-1,0,1,2,3} B .{1,2,3} C .{-1,2}D .{-1,3}[解析] 集合A ={1,2},B ={2,3},则A ∪B ={1,2,3}. 2.已知集合A ={x |-3<x <3},B ={x |x <1},则A ∩B =( C ) A .{x |x <1} B .{x |x <3} C .{x |-3<x <1}D .{x |-3<x <3}[解析] A ∩B ={x |-3<x <3}∩{x |x <1}={x |-3<x <1}.故选C .3.设集合A ={2,4,6},B ={1,3,6},则如图中阴影部分表示的集合是( C )A .{2,4,6}B .{1,3,6}C .{1,2,3,4,6}D .{6}[解析] 图中阴影表示A ∪B ,又因为A ={2,4,6},B ={1,3,6},所以A ∪B ={1,2,3,4,6},故选C .4.已知集合A ={x |x ≤1},B ={x |x ≥a },且A ∪B =R ,则实数a 的取值范围是__a ≤1__. [解析] 利用数轴画图解题.要使A ∪B =R ,则a ≤1.5.已知集合A ={x |m -2<x <m +1},B ={x |1<x <5}. (1)若m =1,求A ∪B ;(2)若A ∩B =A ,求实数m 的取值范围. [解析] (1)由m =1,得A ={x |-1<x <2}, ∴A ∪B ={x |-1<x <5}.(2)∵A ∩B =A ,∴A ⊆B .显然A ≠∅.故有⎩⎪⎨⎪⎧m -2≥1,m +1≤5,解得3≤m ≤4.∴实数m 的取值范围为[3,4].素养作业·提技能A 组·素养自测一、选择题1.已知集合A ={-2,0,2},B ={x |x 2-x -2=0},则A ∩B =( B ) A .∅ B .{2} C .{0}D .{-2}[解析] 因为B ={-1,2},所以A ∩B ={2}.2.已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |x <-5,或x >4},则M ∪N =( A ) A .{x |x <-5,或x >-3} B .{x |-5<x <4} C .{x |-3<x <4}D .{x |x <-3,或x >5}[解析] 在数轴上分别表示集合M 和N ,如图所示,则M ∪N ={x |x <-5,或x >-3}.3.已知M ={(x ,y )|x +y =2},N ={(x ,y )|x -y =4},则M ∩N 等于( D ) A .x =3,y =-1 B .(3,-1) C .{3,-1}D .{(3,-1)}[解析] ∵M ,N 均为点集,由⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =4,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,∴M ∩N ={(3,-1)}.4.若A ={x ∈N |1≤x ≤10},B ={x ∈R |x 2+x -6=0},则图中阴影部分表示的集合为( A )A .{2}B .{3}C .{-3,2}D .{-2,3}[解析] A ={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},B ={-3,2},由题意可知,阴影部分为A ∩B ,A ∩B ={2}.5.集合A ={1,2},B ={1,2,3},C ={2,3,4},则(A ∩B )∪C =( D ) A .{1,2,3} B .{1,2,4} C .{2,3,4}D .{1,2,3,4}[解析] A ∩B ={1,2},(A ∩B )∪C ={1,2,3,4},故选D .6.(2019·武汉市高一调研)设集合A ={x |-1≤x <2},B ={x |x <a },若A ∩B ≠∅,则a 的取值范围是( D )A .{a |-1<a ≤2}B .{a |a >2}C .{a |a ≥-1}D .{a |a >-1}[解析] 因为A ∩B ≠∅,所以集合A ,B 有公共元素,在数轴上表示出两个集合,如图所示,易知a >-1. 二、填空题7.已知集合A ={2,3},B ={2,6,8},C ={6,8},则(C ∪A )∩B =__{2,6,8}__. [解析] ∵A ∪C ={2,3}∪{6,8}={2,3,6,8}, ∴(C ∪A )∩B ={2,3,6,8}∩{2,6,8}={2,6,8}.8.若集合A ={x |3ax -1=0},B ={x |x 2-5x +4=0},且A ∪B =B ,则a 的值是__0,13,112__. [解析] 由题意知,B ={1,4},A ∪B =B ,∴A ⊆B .当a =0时,A =∅,符合题意;当a ≠0时,A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫13a ,∴13a =1或13a =4, ∴a =13或a =112.综上,a =0,13,112.9.已知集合A ={x |x <1,或x >5},B ={x |a ≤x ≤b },且A ∪B =R ,A ∩B ={x |5<x ≤6},则2a -b =__-4__.[解析] 如图所示,可知a =1,b =6,2a -b =-4.三、解答题10.已知集合A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫3-x >0,3x +6>0,集合B ={m |3>2m -1},求A ∩B ,A ∪B .[解析] 解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧3-x >0,3x +6>0,得-2<x <3,则A ={x |-2<x <3}.解不等式3>2m -1,得m <2,则B ={m |m <2}. 用数轴表示集合A 和B ,如图所示.则A∩B={x|-2<x<2},A∪B={x|x<3}.11.设集合A={a2,a+1,-3},B={a-3,2a-1,a2+1},A∩B={-3},求实数a 的值.[解析]∵A∩B={-3},∴-3∈B.∵a2+1≠-3,∴a-3=-3或2a-1=-3.①若a-3=-3,则a=0,此时A={0,1,-3},B={-3,-1,1},但由于A∩B={1,-3}与已知A∩B={-3}矛盾,∴a≠0.②若2a-1=-3,则a=-1,此时A={1,0,-3},B={-4,-3,2},A∩B={-3}.综上可知a=-1.B组·素养提升一、选择题1.设集合S={x|(x-2)(x-3)≥0},T={x|x>0},则S∩T=(D)A.{x|2≤x≤3} B.{x|x≤2或x≥3}C.{x|x≥3} D.{x|0<x≤2或x≥3}[解析]∵S={x|(x-2)(x-3)≥0}={x|x≤2或x≥3},且T={x|x>0},∴S∩T={x|0<x≤2或x≥3}.故选D.2.设集合A={a,b},B={a+1,5},若A∩B={2},则A∪B等于(D)A.{1,2} B.{1,5}C.{2,5} D.{1,2,5}[解析]因为A∩B={2},所以2∈A,2∈B,所以a+1=2,所以a=1,b=2,即A={1,2},B={2,5},所以A∪B={1,2,5},故选D.3.(多选题)已知集合A={2,3,4},集合A∪B={1,2,3,4,5},则集合B可能为(AD) A.{1,2,5} B.{2,3,5}C.{0,1,5} D.{1,2,3,4,5}[解析]集合A={2,3,4},A∪B={1,2,3,4,5},则B中必有元素1和5,且有元素2,3,4中的0个,1个,2个或3个都可以,AD符合.B、C错误,故选AD.4.(多选题)已知集合A ={2,4,x 2},B ={2,x },A ∪B =A ,则x 的值可以为( ABC )A .4B .0C .1D .2 [解析] ∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .∴x ∈A ,∴x =4或x 2=x ,由x 2=x 解得x =0或1,当x =0时,A ={2,4,0},B ={2,0},满足题意.当x =1时,A ={2,4,1},B ={2,1},满足题意.当x =4时,A ={2,4,16},B ={2,4},满足题意.故选ABC .二、填空题5.已知集合A ={x |0≤x ≤a ,a >0},B ={0,1,2,3},若A ∩B 有3个真子集,则a 的取值范围是__1≤a <2__.[解析] ∵A ∩B 有3个真子集,∴A ∩B 中有2个元素,又∵A ={x |0≤x ≤a ,a >0}, ∴1≤a <2.6.设集合M ={x |-2<x <5},N ={x |2-t <x <2t +1,t ∈R },若M ∩N =N ,则实数t 的取值范围为__t ≤2__.[解析] 当2t +1≤2-t 即t ≤13时,N =∅.满足M ∩N =N ; 当2t +1>2-t 即t >13时,若M ∩N =N 应满足⎩⎪⎨⎪⎧2-t ≥-22t +1≤5,解得t ≤2.∴13<t ≤2.综上可知,实数t 的取值范围是t ≤2.7.(2019·枣庄市第八中学考试)设集合A ={x |2a +1≤x ≤3a -5},B ={x |3≤x ≤22},则使A ⊆(A ∩B )成立的a 的取值集合为__{a |a ≤9}__.[解析] 由A ⊆(A ∩B ),得A ⊆B ,则(1)当A =∅时,2a +1>3a -5,解得a <6.(2)当A ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1≤3a -5,2a +1≥3,3a -5≤22,解得6≤a ≤9.综合(1)(2)可知,使A ⊆(A ∩B )成立的a 的取值集合为{a |a ≤9}.三、解答题8.已知集合M ={x |2x +6=0},集合N ={x |x 2-3x +m =0}.(1)当m =-4时,求M ∩N ,M ∪N ;(2)当M ∩N =M 时,求实数m 的值.[解析](1)M={-3}.当m=-4时,N={x|x2-3x-4=0}={-1,4},则M∩N={-3}∩{-1,4}=∅,M∪N={-3}∪{-1,4}={-3,-1,4}.(2)∵M∩N=M,∴M⊆N.由于M={-3},则-3∈N,∴-3是关于x的方程x2-3x+m=0的解,∴(-3)2-3×(-3)+m=0,解得m=-18.9.某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有多少人?[解析]设参加数学、物理、化学小组的人数构成的集合分别为A,B,C,同时参加数学和化学小组的有x人,由题意可得如图所示的Venn图.由全班共36名同学参加课外探究小组可得(26-6-x)+6+(15-10)+4+(13-4-x)+x=36,解得x=8,即同时参加数学和化学小组的有8人.。

人教版数学高一-人教A版 集合的基本运算全集与补集 教学设计

人教版数学高一-人教A版 集合的基本运算全集与补集 教学设计

1.1.3集合的基本运算(全集、补集)【教学目标】1、了解全集的意义,理解补集的概念.2、能用韦恩图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用3、进一步体会数学语言的简洁性与明确性,发展运用数学语言交流问题的能力。

【教学重难点】教学重点:会求给定子集的补集。

教学难点:会求给定子集的补集。

【教学过程】(一)复习集合的概念、子集的概念、集合相等的概念;两集合的交集,并集.(二)教学过程一、情景导入观察下面两个图的阴影部分,它们同集合A 、集合B 有什么关系?二、检查预习1、在给定的问题中,若研究的所有集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为 .2、若A 是全集U 的子集,由U 中不属于A 的元素构成的集合,叫做 ,记作 。

三、合作交流Φ=⋂A C A U ,U A C A U =⋃,A A C C U U =)(B C A C B A C U U U ⋂=⋃)(,B C A C B A C U U U ⋃=⋂)(注:是否给出证明应根据学生的基础而定.四、精讲精练例⒈设U={2,4,3-a 2},P={2,a 2+2-a },CU P={-1},求a . 解:∵-1∈CU P∴-1∈U∴3-a 2=-1得a =±2.当a =2时,P={2,4}满足题意.当a =-2时,P={2,8},8∉U舍去.因此a =2.[点评]由集合、补集、全集三者关系进行分析,特别注意集合元素的互异性,所以解题时不要忘记检验,防止产生增解。

变式训练一:已知A={0,2,4,6},CS A={-1,-3,1,3},CS B={-1,0,2},用列举法写出集合B.解:∵A={0,2,4,6},CS A={-1,-3,1,3}∴S={-3,-1,0,1,2,3,4,6}又CS B={-1,0,2} ∴B={-3,1,3,4,6}.例⒉设全集U=R,A={x|3m-1<x<2m},B={x|-1<x<3},B⊂≠CU A,求m的取值范围.解:由条件知,若A=Φ,则3m-1≥2m即m≥1,适合题意;若A≠Φ,即m<1时,CU A={x|x≥2m或x≤3m-1},则应有-1≥2m即m≤-21; 或3m-1≥3即m≥43与m<1矛盾,舍去. 综上可知:m的取值范围是m≥1或m≤-21. 变式训练二:设全集U={1,2,3,4},且A={x|x2-mx+n=0,x∈U},若CU A={2,3},求m,n的值.解:∵U={1,2,3,4},CU A={2,3}∴A={1,4}.∴1,4是方程x2-mx+n=0的两根.∴m=1+4=5,n=1×4=4.【板书设计】一、 基础知识1. 全集与补集2. 全集与补集的性质二、 典型例题例1: 例2:小结:【作业布置】本节课学案预习下一节。

【2019版新教材】高中数学A版必修第一册第一章全章节教案教学设计+课后练习及答案(名师推荐精编版)

【2019版新教材】高中数学A版必修第一册第一章全章节教案教学设计+课后练习及答案(名师推荐精编版)

【新教材】人教统编版高中数学A版必修第一册第一章教案教学设计+课后练习及答案1.1 《集合的概念》教案教材分析集合概念及其基本理论,称为集合论,是近、现代数学的一个重要的基础.许多重要的数学分支,都是建立在集合理论的基础上.此外,集合理论的应用也变得更加广泛.教学目标【知识与能力目标】1.通过实例,了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;2.知道常用数集及其专用记号;3.了解集合中元素的确定性、互异性、无序性;4.会用集合语言表示有关数学对象;5.培养学生抽象概括的能力.【过程与方法目标】1.让学生经历从集合实例中抽象概括出集合共同特征的过程,感知集合的含义.2.让学生归纳整理本节所学知识.【情感态度价值观目标】使学生感受学习集合的必要性和重要性,增加学生对数学学习的兴趣.教学重难点【教学重点】集合的含义与表示方法.【教学难点】对待不同问题,表示法的恰当选择.课前准备学生通过预习,自主学习、思考、交流、讨论和概括,从而更好地完成本节课的教学目标.教学过程(一)创设情景,揭示课题请分析以下几个实例:1.正整数1,2,3,;2.中国古典四大名著;3.2018足球世界杯参赛队伍;4.《水浒》中梁山108 好汉;5.到线段两端距离相等的点.在这里,集合是我们常用的一个词语,我们感兴趣的是问题中某些特定对象的总体,而不是个别的对象,为此,我们将学习一个新的概念——集合(宣布课题),即是一些研究对象的总体.(二)研探新知1.集合的有关概念(1)一般地,我们把研究对象统称为元素(element),把一些元素组成的总体叫做集合(set)(简称为集).思考:上述5 个实例能否构成集合?如果是集合,那么它的元素分别是什么?练习1:下列指定的对象,是否能构成一个集合?①很小的数②不超过30 的非负实数③直角坐标平面的横坐标与纵坐标相等的点④ 的近似值⑤高一年级优秀的学生⑥所有无理数⑦大于2 的整数⑧正三角形全体(2)关于集合的元素的特征(a)确定性:设A一个给定的集合,对于一个具体对象a,则a或者是集合A 的元素,或者不是集合 A 的元素,两种情况必有一种且只有一种成立.(b)互异性:一个给定集合中的元素,指属于这个集合的互不相同的个体(对象),因此,同一集合中不应重复出现同一元素.一元素.(c)无序性:集合中的元素是没有顺序关系的,即只要构成两个集合的元素一样,我们称这两个集合是相等的,跟顺序无关.(3)思考1:列举一些集合例子和不能构成集合的例子,对学生的例子予以讨论、点评,进而讲解下面的问题.答案:(a)把3-11内的每一个偶数作为元数,这些偶数全体就构成一个集合.(b)不能组成集合,因为组成它的元素是不确定的.( 4)元素与集合的关系;(a)如果a是集合A的元素,就说a属于(belongto) A,记作a € A(b)如果a不是集合A的元素,就说a不属于(not belong to) A,记作a A例如:A表示方程x2=1的解. 2 A, 1CA( 5)集合的表示方法我们可以用自然语言来描述一个集合,但这将给我们带来很多不便,除此之外还常用列举法和描述法来表示集合.(a)列举法:把集合中的元素一一列举出来,并用花括号”。

集合的基本运算 教学设计(2021)-人教A版高中数学必修第一册

集合的基本运算 教学设计(2021)-人教A版高中数学必修第一册

1.3集合的基本运算教学设计(人教A版)集合的基本运算是人教版普通高中课程标准实验教科书,数学必修1第一章第三节的内容. 在此之前,学生已学习了集合的含义以及集合与集合之间的基本关系,这为学习本节内容打下了基础. 本节内容是函数、方程、不等式的基础,在教材中起着承上启下的作用. 本节内容是高中数学的主要内容,也是高考的对象,在实践中应用广泛,是高中学生必须掌握的重点.课程目标1. 理解两个集合的并集与交集的含义,能求两个集合的并集与交集;2. 理解全集和补集的含义,能求给定集合的补集;3. 能使用Venn图表达集合的基本关系与基本运算.数学学科素养1.数学抽象:并集、交集、全集、补集含义的理解;2.逻辑推理:并集、交集及补集的性质的推导;3.数学运算:求两个集合的并集、交集及补集,已知并集、交集及补集的性质求参数(参数的范围);4.数据分析:通过并集、交集及补集的性质列不等式组,此过程中重点关注端点是否含“=”及∅问题;5.数学建模:用集合思想对实际生活中的对象进行判断与归类。

重点:1.交集、并集定义的三种语言的表达方式及交集、并集的区别与联系;2全集与补集的定义.难点:利用交集并集补集含义和Venn图解决一些与集合的运算有关的问题.教学方法:以学生为主体,采用诱思探究式教学,精讲多练。

教学工具:多媒体。

一、问题导入:实数有加、减、乘、除等运算.集合是否也有类似的运算.要求:让学生自由发言,教师不做判断。

而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本10-13页,思考并完成以下问题1. 两个集合的并集与交集的含义是什么?它们具有哪些性质?2.怎样用Venn图表示集合的并集和交集?3.全集与补集的含义是什么?如何用Venn图表示给定集合的补集?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。

三、新知探究(一)知识整理1、并集一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集,记作:A∪B(读作:“A并B”)即: A∪B={x|x∈A,或x∈B} Venn图表示2 交集一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B的交集,记作:A∩B(读作:“A交B”)即: A∩B={x|∈A,且x∈B}Venn图表示3.全集一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U。

数学教案 人教a版必修第一册 同步备课第3小节集合的基本运算

数学教案 人教a版必修第一册 同步备课第3小节集合的基本运算

1.3 集合的基本运算最新课程标准:(1)理解两个集合的并集与交集的含义,能求两个集合的并集与交集.(2)在具体情境中,了解全集的含义.(3)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.(4)能使用Venn 图表达集合的基本关系与基本运算,体会图形对理解抽象概念的作用.第1课时并集与交集知识点一并集自然语言一般地,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的并集符号语言A∪B={x|x∈A或x∈B}(读作“A并B”)图形语言知识点二交集自然语言一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集符号语言A∩B={x|x∈A且x∈B}(读作“A交B”)图形语言状元随笔 1.两个集合的并集、交集还是一个集合.2.对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合,因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.3.A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.[教材解难]1.教材P10观察类比实数的加法运算,集合有类似的并集运算.(1)(2)中集合C都是由所有属于集合A和所有属于集合B的元素组成的,即集合A的所有元素和集合B的所有元素共同组成了集合C.2.教材P11思考两个关系式成立.3.教材P11思考(1)(2)中集合C由所有属于集合A又属于集合B的元素组成.4.教材P12思考两个关系式成立.[基础自测]1.已知集合M={-1,0,1},N={0,1,2},则M∪N=( )A.{-1,0,1} B.{-1,0,1,2}C.{-1,0,2} D.{0,1}解析:M∪N表示属于M或属于N的元素组成的集合,故M∪N={-1,0,1,2}.答案:B2.已知集合A={0,2},B={-2,-1,0,1,2},则A∩B=( )A.{0,2} B.{1,2}C.{0} D.{-2,-1,0,1,2}解析:本题主要考查集合的基本运算.∵A={0,2},B={-2,-1,0,1,2},∴A∩B={0,2},故选A.答案:A3.设集合A={1,2},则满足A∪B={1,2,3}的集合B的个数是( )A.1 B.3C.4 D.8解析:因为A={1,2},A∪B={1,2,3}.所以B={3}或{1,3}或{2,3}或{1,2,3},故选C.答案:C4.设集合A={x|2≤x<5},B={x|3x-7≥8-2x},则A∩B=________.解析:∵A={x|2≤x<5},B={x|3x-7≥8-2x}={x|x≥3},∴A∩B={x|3≤x<5}.答案:{x|3≤x<5}题型一并集的运算[教材P10例1、2]例1 (1)设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求A∪B.(2)设集合A={x|-1<x<2},集合B={x|1<x<3},求A∪B.【解析】(1)A∪B={4,5,6,8}∪{3,5,7,8}={3,4,5,6,7,8}.(2)A∪B={x|-1<x<2}∪{x|1<x<3}={x|-1<x<3}.如图还可以利用数轴直观表示(2)中求并集A∪B的过程.状元随笔(1)由并集定义A∪B是由A、B中所有元素组成的.(2)利用数轴求并集更直观.教材反思(1)在求两个集合的并集时,它们的公共元素在并集中只能出现一次,如元素5,8.(2)此类题目首先应看清集合中元素的范围,简化集合,若是用列举法表示的数集,可以根据并集的定义直接观察或用Venn图表示出集合运算的结果;若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果,此时要注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示.跟踪训练 1 (1)已知集合A={1,3,4,7},B={x|x=2k+1,k∈A},则集合A∪B中元素的个数为________.(2)已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},那么P∪Q=( )A.{x|-1<x<2} B.{x|0<x<1}C.{x|-1<x<0} D.{x|1<x<2}解析:(1)∵A={1,3,4,7},B={x|x=2k+1,k∈A},∴B={3,7,9,15},∴A∪B={1,3,4,7,9,15}.∴集合A∪B中元素的个数为6.(2)因为P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},画数轴如图,所以P∪Q={x|-1<x<2}.答案:(1)6 (2)A状元随笔(1)找出集合A,B中出现的所有元素,写出A∪B,求元素个数.(2)画数轴,根据条件确定P∪Q.题型二交集的运算[经典例题]例2 (1)已知集合A={1,3,5,7},B={2,3,4,5},则A∩B=( )A.{3} B.{5}C.{3,5} D.{1,2,3,4,5,7}(2)已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B=( )A.{0} B.{1}C.{1,2} D.{0,1,2}【解析】(1)本题主要考查集合的运算.由题意得A∩B={3,5},故选C.找出A、B的公共元素求A∩B.(2)本题考查集合的运算.∵A={x|x-1≥0}={x|x≥1},B={0,1,2},∴A∩B={1,2},故选C.先求A,再求A∩B.【答案】(1)C (2)C方法归纳求交集的基本思路首先要识别所给集合,其次要化简集合,使集合中的元素明朗化,最后再依据交集的定义写出结果,有时要借助于Venn图或数轴写出交集.借助于数轴时要注意数轴上方“双线”(即公共部分)下面的实数组成了交集.跟踪训练2 (1)已知集合A={x||x|<2},B={-2,0,1,2},则A∩B=( )A.{0,1} B.{-1,0,1}C.{-2,0,1,2} D.{-1,0,1,2}(2)若集合A={x|-5≤x≤5},B={x|x≤-2或x>3},则A∩B=________.解析:(1)本题主要考查集合的运算.化简A={x|-2<x<2},∴A∩B={0,1},故选A.先求A再求A∩B.(2)在数轴上表示出集合A与B,如下图.由交集的定义可得A∩B={x|-5≤x≤-2或3<x≤5}.利用数轴求A∩B.答案:(1)A (2){x|-5≤x≤-2或3<x≤5}题型三交集、并集性质的运用[经典例题]例3 已知A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+8=2},C={x|x2+2x-8=0},若∅(A∩B),且A∩C=∅,求a的值.【解析】A={x|x2-ax+a2-19=0},B={2,3},C={-4,2}.因为∅(A∩B),且A∩C=∅,那么3∈A,故9-3a+a2-19=0.即a2-3a-10=0.所以a=-2或a=5.当a=-2时A={x|x2+2x-15=0}={3,-5},符合题意.当a=5时A={x|x2-5x+6=0}={2,3},不符合A∩C=∅.综上知,a=-2.状元随笔审结论(明解题方向)审条件(挖解题信息)求a的值,需建立关于a的方程(1)集合A,B,C是由相应方程的解构成的,先要解方程求B,C.(2)由∅(A∩B),知A∩B≠∅,结合A∩C=∅,可确定集合A中的元素,建立关于a的方程.建关系——找解题突破口∅(A∩B),A∩C=∅→确定集合A中的元素→建立关于a的方程→检验集合中元素的互异性.方法归纳(1)连续数集求交、并集借助数轴采用数形结合法.(2)利用A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A可实现交、并运算与集合间关系的转化.注意事项:(1)借助数轴求交、并集时注意端点的实虚.(2)关注Venn图在解决复杂集合关系中的作用.跟踪训练3 已知集合A={x|x<-1或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若A∩B=B,求实数a的取值范围.解析:①当B =∅时,只需2a>a +3,即a>3; ②当B≠∅时,根据题意作出如图所示的数轴,可得⎩⎪⎨⎪⎧a +3≥2a,a +3<-1或⎩⎪⎨⎪⎧a +3≥2a,2a>4,解得a<-4或2<a≤3.综上可得,实数a 的取值范围为(-∞,-4)∪(2,+∞). 由A∩B=B 得B ⊆A ,B 分2类,B =∅,B≠∅,再利用数轴求.课时作业 3一、选择题1.已知集合M ={x|-3<x<1},N ={-3,-2,-1,0,1},则M∩N=( ) A .{-2,-1,0,1} B .{-3,-2,-1,0} C .{-2,-1,0} D .{-3,-2,-1} 解析:运用集合的运算求解. M∩N={-2,-1,0},故选C. 答案:C2.已知集合A ={x|x≥-3},B ={x|-5≤x≤2},则A∪B=( ) A .{x|x≥-5} B .{x|x≤2} C .{x|-3<x≤2} D.{x|-5≤x≤2} 解析:结合数轴(图略)得A∪B={x|x≥-5}. 答案A3.设集合A ={1,2,3,4},B ={-1,0,2,3},C ={x∈R|-1≤x<2},则(A∪B)∩C=( ) A .{-1,1} B .{0,1} C .{-1,0,1} D .{2,3,4} 解析:本题主要考查集合的运算.由题意得A∪B={1,2,3,4,-1,0},∴(A∪B)∩C={1,2,3,4,-1,0}∩{x∈R|-1≤x<2}={-1,0,1}.故选C.答案:C4.设集合A ={x|-1≤x<2},B ={x|x<a},若A∩B≠∅,则a 的取值范围是( ) A .a<2 B .a>-2 C .a>-1 D .-1<a≤2解析:在数轴上表示出集合A ,B 即可得a 的取值范围为a>-1.答案:C 二、填空题5.定义A -B ={x|x∈A,且x ∉B},若M ={1,2,3,4,5},N ={2,3,6},则N -M =________. 解析:关键是理解A -B 运算的法则,N -M ={x|x∈N,且x ∉M},所以N -M ={6}. 答案:{6}6.设集合A ={1,2,a},B ={1,a 2},若A∩B=B ,则实数a 允许取的值有________个.解析:由题意A∩B=B 知B ⊆A ,所以a 2=2,a =±2, 或a 2=a ,a =0或a =1(舍去),所以a =±2,0,共3个.答案:37.已知集合A ={x|x≤1},B ={x|x≥a},且A∪B=R ,则实数a 的取值范围为________. 解析:由A∪B=R ,得A 与B 的所有元素应覆盖整个数轴.如图所示:所以a 必须在1的左侧,或与1重合,故a≤1. 答案:(-∞,1] 三、解答题8.设A ={x|-1<x<2},B ={x|1<x<3},求A ∪B,A∩B. 解析:如图所示:A∪B={x|-1<x<2}∪{x|1<x<3}={x|-1<x<3}. A∩B={x|-1<x<2}∩{x|1<x<3}={x|1<x<2}.9.已知A ={x|a<x≤a+8},B ={x|x<-1,或x>5}.若A∪B=R ,求a 的取值范围. 解析:在数轴上标出集合A ,B ,如图.要使A∪B=R ,则⎩⎪⎨⎪⎧a +8≥5,a<-1,解得-3≤a<-1.综上可知,a 的取值范围为-3≤a<-1. [尖子生题库]10.集合A ={x|-1≤x<3},B ={x|2x -4≥x-2}.第2课时补集及综合应用知识点补集1.全集如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.2.补集状元随笔全集并不是一个含有任何元素的集合,仅包含所研究问题涉及的所有元素.∁U A的三层含义:(1)∁U A表示一个集合;(2)A是U的子集,即A ⊆U;(3)∁U A是U中不属于A的所有元素组成的集合.[教材解难]理解补集应关注三点(1)补集既是集合之间的一种关系,同时也是集合之间的一种运算.求集合A的补集的前提是A是全集U的子集,随着所选全集的不同,得到的补集也是不同的,因此,它们是相互依存、不可分割的两个概念.(2)∁U A包含三层意思:①A⊆U;②∁U A是一个集合,且∁U A⊆U;③∁U A是由U中所有不属于A的元素构成的集合.(3)若x∈U,则x∈A或x∈∁U A,二者必居其一.[基础自测]1.设全集U=R,集合P={x|-2≤x<3},则∁U P等于( )A.{x|x<-2或x≥3} B.{x|x<-2或x>3}C.{x|x≤-2或x>3} D.{x|x≤-2且x≥3}解析:由P={x|-2≤x<3}得∁U P={x|x<-2或x≥3}.答案:A2.设全集U={1,2,3,4,5,6},A={1,2},B={2,3,4},则A∩(∁U B)=( )A.{1,2,5,6} B.{1}C.{2} D.{1,2,3,4}解析:∵∁U B={1,5,6},∴A∩(∁U B)={1,2}∩{1,5,6}={1}.答案:B3.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)等于( )A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}解析:A∪B={x|x≤0或x≥1},所以∁U(A∪B)={x|0<x<1}.故选D.答案:D4.已知集合U={2,3,6,8},A={2,3},B={2,6,8},则(∁U A)∩B=________.解析:先计算∁U A,再计算(∁U A)∩B.∵U={2,3,6,8},A={2,3},∴∁U A={6,8}.∴(∁U A)∩B={6,8}∩{2,6,8}={6,8}.答案:{6,8}题型一补集的运算[教材P13例5]例1 设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求∁U A,∁U B.【解析】根据题意可知,U={1,2,3,4,5,6,7,8},所以∁U A={4,5,6,7,8},∁U B={1,2,7,8}.列举法,先求出全集,再利用补集的定义求∁U A,∁U B.教材反思求补集的原则和方法(1)一个基本原则.求给定集合A的补集,从全集U中去掉属于集合A的元素后,由所有剩下的元素组成的集合即为A的补集.(2)两种求解方法:①若所给的集合是有关不等式的集合,则常借助于数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后再根据补集的定义求解,注意端点值的取舍.②若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解.跟踪训练1 (1)已知全集U ={1,2,3,4,5},A ={1,3},则∁U A =( )A .∅B .{1,3}C .{2,4,5}D .{1,2,3,4,5}(2)设全集为R ,集合A ={x|0<x<2},B ={x|x≥1},则A∩(∁R B)=( )A.{x|0<x≤1}B .{x|0<x<1}C .{x|1≤x<2}D .{x|0<x<2}解析:(1)本小题考查集合的运算.∵U={1,2,3,4,5},A ={1,3},∴∁U A ={2,4,5}.利用补集定义直接求.(2)本题主要考查集合的基本运算.由B ={x|x≥1},得∁R B ={x|x<1},借助于数轴,可得A∩(∁R B)={x|0<x<1},故选B.利用数轴表示集合A 、B ,结合数轴求出结果.答案:(1)C (2)B题型二 集合交、并、补的综合运算[经典例题]例2 (1)已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A ={2,3,5,6},集合B ={1,3,4,6,7},则集合A∩(∁U B)=( )A .{2,5}B .{3,6}C .{2,5,6}D .{2,3,5,6,8}(2)已知全集U =R ,A ={x|-4≤x<2},B ={x|-1<x≤3},P =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x≤0或x ≥52,求A∩B,(∁U B)∪P,(A∩B)∩(∁U P).【解析】 (1)因为U ={1,2,3,4,5,6,7,8},B ={1,3,4,6,7},所以∁U B ={2,5,8}.又A ={2,3,5,6}, 所以A∩(∁U B)={2,5}.先求∁U B ,再求A∩∁U B.(2)将集合A ,B ,P 分别表示在数轴上,如图所示.因为A ={x|-4≤x<2},B ={x|-1<x ≤3},所以A∩B={x|-1<x<2},∁U B ={x|x≤-1或x>3}.又P =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x≤0或x ≥52, 所以(∁U B)∪P=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x≤0或x ≥52. 又∁U P =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 0<x<52,所以(A∩B)∩(∁U P)={x|-1<x<2}∩⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ 0<x<52={x|0<x<2}. 根据集合的交集、补集、并集运算,画数轴,即可求解.【答案】 (1)A (2)见解析方法归纳求集合交、并、补运算的方法跟踪训练2 已知全集U ={x|x≤4},集合A ={x|-2<x<3},B ={x|-3<x≤3}.求∁U A ,A∩B,∁U (A∩B),(∁U A)∩B.解析:把全集U 和集合A ,B 在数轴上表示如下:由图可知,∁U A ={x|x≤-2或3≤x≤4},A∩B={x|-2<x<3},∁U (A∩B)={x|x≤-2或3≤x≤4},(∁U A)∩B={x|-3<x≤-2或x =3}.借助数轴求出∁U A ,∁U B 再运算.题型三 补集思想的应用[经典例题]例3 已知集合A ={x|x 2-4x +2m +6=0},B ={x|x<0},若A∩B≠∅,求实数m 的取值范围.【解析】 先求A∩B=∅时m 的取值范围.(1)当A =∅时,①方程x 2-4x +2m +6=0无实根,所以Δ=(-4)2-4(2m +6)<0,解得m >-1.(2)当A≠∅,A∩B=∅时,方程x 2-4x +2m +6=0的根为非负实根.②设方程x 2-4x +2m +6=0的两根为x 1,x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=(-4)2-4(2m +6)≥0,x 1+x 2=4≥0,x 1x 2=2m +6≥0,③ 即⎩⎪⎨⎪⎧ m≤-1,m≥-3,解得-3≤m≤-1,综上,当A∩B=∅时,m 的取值范围是{m|m≥-3}.又因为U =R ,④所以当A∩B≠∅时,m 的取值范围是∁R {m|m≥-3}={m|m<-3}.所以,A∩B≠∅时,m 的取值范围是{m|m<-3}.状元随笔 ①A∩B=∅,对于集合A 而言,分A =∅与A≠∅两种情况. A =∅表示方程无实根. ②B={x|x<0},而A∩B=∅,故A {x|x≥0},即已知方程的根为非负实根.③Δ≥0保证了A≠∅,即原方程有实根;x 1+x 2≥0与x 1x 2≥0保证了原方程两根非负. 如果两根都大于1,则等价形式为⎩⎪⎨⎪⎧ (x 1-1)+(x 2-1)>0,(x 1-1)(x 2-1)>0,而不是⎩⎪⎨⎪⎧ x 1+x 2>2,x 1x 2>1.④由于A∩B≠∅,故方程x 2-4x +2m +6=0一定有解,故我们还可以设全集U ={m|Δ≥0}={m|m≤-1}.此时,{m|-3≤m≤-1}关于U 的补集也是{m|m<-3},结果相同.方法归纳(1)运用补集思想求参数范围的方法:①否定已知条件,考虑反面问题;②求解反面问题对应的参数范围;③将反面问题对应参数的范围取补集.(2)补集思想适用的情况:从正面考虑,情况较多,问题较复杂的时候,往往考虑运用补集思想.跟踪训练3 设全集U ={3,6,m 2-m -1},A ={|3-2m|,6},∁U A ={5},求实数m.解析:因为∁U A={5},所以5∈U但5∉A,所以m2-m-1=5,解得m=3或m=-2.当m=3时,|3-2m|=3≠5,此时U={3,5,6},A={3,6},满足∁U A={5};当m=-2时,|3-2m|=7≠5,此时U={3,5,6},A={6,7},不符合题意舍去.综上,可知m=3.根据补集的定义,得到关于m的方程m2-m-1=5,解得m的值后还需检验.课时作业 4一、选择题1.已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=( )A.{x|-1<x<2} B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}解析:本题主要考查集合的基本运算及一元二次不等式的解法.化简A={x|x<-1或x>2},∴∁R A={x|-1≤x≤2}.故选B.答案:B2.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},(∁U B)∩A={9},则A=( ) A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}解析:因为A∩B={3},所以3∈A,又(∁U B)∩A={9},所以9∈A.若5∈A,则5∉B(否则5∈A∩B),从而5∈∁U B,则(∁U B)∩A={5,9},与题中条件矛盾,故5∉A.同理1∉A,7∉A,故A={3,9}.答案:D3.设全集U=R,M={x|x<-2或x>2},N={x|1<x<3},则图中阴影部分所表示的集合是( )A.{x|-2≤x<1} B.{x|-2≤x≤2}C.{x|1<x≤2} D.{x|x<2}解析:阴影部分所表示集合是N∩(∁U M),又∵∁U M={x|-2≤x≤2},∴N∩(∁U M)={x|1<x≤2}.答案:C4.设集合M={x|-1≤x<2},N={x|x-k≤0},若(∁R M)⊇(∁R N),则k的取值范围是( ) A.k≤2 B.k≥-1C.k>-1 D.k≥2解析:由(∁R M)⊇(∁R N)可知M⊆N,则k的取值范围为k≥2.答案:D二、填空题5.设全集U={x∈N*|x≤9},∁U(A∪B)={1,3},A∩(∁U B)={2,4},则B=________.解析:∵全集U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},由∁U(A∪B)={1,3},得A∪B={2,4,5,6,7,8,9},由A∩(∁U B)={2,4}知,{2,4}⊆A,{2,4}⊆∁U B,∴B={5,6,7,8,9}.答案:{5,6,7,8,9}6.已知全集U=R,M={x|-1<x<1},∁U N={x|0<x<2},那么集合M∪N=________.解析:∵U=R,∁U N={x|0<x<2},∴N={x|x≤0或x≥2},∴M∪N={x|-1<x<1}∪{x|x≤0或x≥2}={x|x<1或x≥2}.答案:{x|x<1或x≥2}7.已知U=R,A={x|a≤x≤b},∁U A={x|x<3或x>4},则ab=________.解析:因为A∪(∁U A)=R,A∩(∁U A)=∅,所以a=3,b=4,所以ab=12.答案:12三、解答题8.已知全集U=R,集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x≤3}.求:(1)A∩B;(2)∁U(A∪B);(3)A∩(∁U B).解析:(1)因为A={x|-1<x<2},B={x|0<x≤3},所以A∩B={x|-1<x<2}∩{x|0<x≤3}={x|0<x<2}.(2)A∪B={x|-1<x<2}∪{x|0<x≤3}={x|-1<x≤3},∁U(A∪B)={x|x≤-1或x>3}.(3)A∩(∁U B)={x|-1<x<2}∩{x|x>3或x≤0}={x|-1<x≤0}.9.已知全集U ={不大于20的素数},M ,N 为U 的两个子集,且满足M∩(∁U N)={3,5},(∁U M)∩N={7,19},(∁U M)∩(∁U N)={2,17},求M ,N.解析:方法一 U ={2,3,5,7,11,13,17,19},如图,∴M={3,5,11,13},N ={7,11,13,19}.方法二 ∵M∩(∁U N)={3,5},∴3∈M,5∈M 且3∉N,5∉N.又∵(∁U M)∩N={7,19},∴7∈N,19∈N 且7∉M,19∉M.又∵(∁U M)∩(∁U N)={2,17},∴∁U (M∪N)={2,17},∴M={3,5,11,13},N ={7,11,13,19}. [尖子生题库]10.已知A ={x|-1<x≤3},B ={x|m≤x<1+3m}.(1)当m =1时,求A∪B;(2)若B ⊆(∁R A),求实数m 的取值范围.解析:(1)m =1时,B ={x|1≤x<4},A∪B={x|-1<x<4}.(2)∁R A ={x|x≤-1或x>3}.当B =∅,即m≥1+3m 时,得m≤-12,满足B ⊆(∁R A), 当B≠∅时,要使B ⊆(∁R A)成立,则⎩⎪⎨⎪⎧ m<1+3m ,1+3m≤-1或⎩⎪⎨⎪⎧ m<1+3m ,m>3,解之得m>3.综上可知,实数m 的取值范围是m>3或m≤-12.。

高一数学教案《集合的基本运算》(新人教A版

高一数学教案《集合的基本运算》(新人教A版

1.1.3集合的基本运算教学设计(第一课时)教学目标:1、理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集;2、能使用Venn 图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用。

过程与方法:针对具体实例,通过类比实数间的加法运算引入了集合间“并”的运算,并在此基础上进一步扩展到集合的“交”的运算和“补”的运算。

类比方法的使用体现了知识之间的联系,渗透了数学学习的方法。

情感、态度与价值观:1、类比方法让学生体会知识间的联系;2、Venn 图表达集合运算让学生体会数形结合思想方法的应用对理解抽象概念的作用;3、通过集合运算的学习逐渐发展学生使用集合语言进行交流的能力。

教学重点:集合的交集与并集的概念;教学难点:集合的交集与并集 “是什么”,“为什么”,“怎样做”;教学过程:一、复习回顾:1:什么叫集合A 是集合B 的子集?2:关于子集、集合相等和空集,有哪些性质?(1) .A A ⊆;(2) 若A B ⊆,且B A ⊆,则.A B =;(3) 若,,A B B C ⊆⊆则C A ⊆;(4) A ∅⊆.二、创设情境,新课引入问:实数有加法运算,两个集合是否也可以相加呢?考察下列各个集合,你能说出集合C 与集合A ,B 之间的关系吗?(1){}{}{}6,5,4,3,2,1,6,4,2,5,3,1===C B A ; (2){}是有理数x x A =,{}是无理数x x B =,{}是实数x x C =.学生讨论并引出新课题.三、师生互动,新课讲解:1、并集一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素所组成的集合,称为集合A 与B 的并集(Union )记作:A ∪B 读作:“A 并B ”即: A ∪B={x|x ∈A ,或x ∈B}例1:(1)设A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求:A∪B。

(2)设集合A={x|-1<x<2},集合B={x|1<x<3},求:A∪B。

人教A版高中数学必修1+1.1.3+集合的基本运算+教学设计(第二课时)(2)

人教A版高中数学必修1+1.1.3+集合的基本运算+教学设计(第二课时)(2)

本节课是集合这一章的核心内容,高考常考考点之一,所以一定要掌握并集,补集,交集的概念。

集合的基本运算是在学习集合定义以及集合的性质之后学到的,它对日后学习研究函数的定义域、值域、单调区间等内容起到知识储备作用。

1.教学重点:交集与并集,全集与补集的概念。

2.教学难点:理解交集与并集的概念,以及符号之间的区别与联系。

一、知识梳理1、集合的运算A∩B={x|x∈A且x∈B}.A∪B={x|x∈A或x∈B}.∁U A={x|x∈U,且x∉A}2、性质:A∪B=B∪A,A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=A⇔B⊆A,A⊆(A∪B).A∩B=B∩A,A∩A=A,A∩∅=∅,A∩B=A⇔A⊆B,A∩B⊆A∪B,A∩B⊆A,A∩B⊆B.A∪(∁U A)=U,A∩(∁U A)=∅,∁U(∁U A)=A二、题型探究例1.已知A ={ (x,y) | 4 x+y = 6 },B ={ (x,y) | 3 x+2 y = 7 }.求A ∩ B.解:A∩B = {(x,y) | 4 x+y = 6 }∩{(x,y) | 3 x+2 y = 7 }== {(1,2)}.例2.已知x∈R,集合A={-3,x2,x+1},B={x-3,2x-1,x2+1},如果A∩B={-3},求A∪B。

例3.已知集合,且有4个子集,则实数的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B.【解析】∵有4个子集,∴有2个元素,∴,∴且,即实数的取值范围是,故选B.例4.已知集合,且,求实数的取值范围.三、达标检测1、设集合Α={1,2,4},Β={x|x2-4x+m=0}.若Α∩Β={1},则Β=( ) A.{1,-3} B.{1,0} C.{1,3} D.{1,5}【答案】C2、设集合,,全集,若,则有( )A. B. C. D. 【解析】由,解得,又,如图则,满足条件.【答案】C 3、已知集合,集合,若,则实数的值为 . 【答案】1或-1或0. 【解析】∵,∵,,对集合B 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

§1.3集合的基本运算
教学目的:(1)理解两个集合的并集与交集的的含义,会求两个简单集合的并集与交集;
(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集;
(3)能用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概
念的作用。

课型:新授课
教学重点:集合的交集与并集、补集的概念;
教学难点:集合的交集与并集、补集“是什么”,“为什么”,“怎样做”;
教学过程:
一、引入课题
我们两个实数除了可以比较大小外,还可以进行加法运算,类比实数的加法运算,两个集合是否也可以“相加”呢?
思考(P
思考题),引入并集概念。

9
二、新课教学
1.并集
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,称为集合A 与B的并集(Union)
记作:A∪B 读作:“A并B”
即: A∪B={x|x∈A,或x∈B}
Venn
说明:两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A与B的所有元素组成的集合(重复元素只看成一个元素)。

例4、例5)
例题(P
9-10
说明:连续的(用不等式表示的)实数集合可以用数轴上的一段封闭曲线来表示。

问题:在上图中我们除了研究集合A与B的并集外,它们的公共部分(即问号部分)还应是我们所关心的,我们称其为集合A与B的交集。

2.交集
一般地,由属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,叫做集合A与B 的交集(intersection)。

记作:A∩B 读作:“A交B”
即: A∩B={x|∈A,且x∈B}
交集的Venn图表示
说明:两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A与B的公共元素组成的集合。

例6、例7)
例题(P
9-10
拓展:求下列各图中集合A与B的并集与交集
A
说明:当两个集合没有公共元素时,两个集合的交集是空集,而不能说两个集合没有交集
3.补集
全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集(Universe),通常记作U。

补集:对于全集U的一个子集A,由全集U中所有不属于集合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(complementary set),简称为集合A的补集,
记作:C
A
U
A={x|x∈U且x∈A}
即:C
U
补集的Venn图表示
说明:补集的概念必须要有全集的限制
例题(P 12例8、例9)
4. 求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交
集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn 图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法。

5. 集合基本运算的一些结论:
A ∩
B ⊆A ,A ∩B ⊆B ,A ∩A=A ,A ∩∅=∅,A ∩B=B ∩A
A ⊆A ∪
B ,B ⊆A ∪B ,A ∪A=A ,A ∪∅=A,A ∪B=B ∪A
(C U A )∪A=U ,(C U A )∩A=∅
若A ∩B=A ,则A ⊆B ,反之也成立
若A ∪B=B ,则A ⊆B ,反之也成立
若x ∈(A ∩B ),则x ∈A 且x ∈B
若x ∈(A ∪B ),则x ∈A ,或x ∈B
6. 课堂练习
(1)设A={奇数}、B={偶数},则A ∩Z=A ,B ∩Z=B ,A ∩B=∅
(2)设A={奇数}、B={偶数},则A ∪Z=Z ,B ∪Z=Z ,A ∪B=Z
___;
__________C B A _____,__________C B A }2
5x 0x |x {C }3x 1|x {B }2x 4|x {A )4(__________B A }Z 2
1m |m {B }Z 2n |n {A )3(==≥≤=≤≤-=≤≤-==∈+=∈=Y Y I I I 那么,或,,集合,则,集合 三、 归纳小结(略)
四、 作业布置
书面作业:P 13习题1.1,第6-12题。

相关文档
最新文档