集合的基本运算(第2课时)
(一)教学目标
1.知识与技能
(1)了解全集的意义.
(2)理解补集的含义,会求给定子集的补集.
2.过程与方法
通过示例认识全集,类比实数的减法运算认识补集,加深对补集概念的理解,完善集合运算体系,提高思维能力.
3.情感、态度与价值观
通过补集概念的形成与发展、理解与掌握,感知事物具有相对性,渗透相对的辨证观点.
(二)教学重点与难点
重点:补集概念的理解;难点:有关补集的综合运算.
(三)教学方法
通过示例,尝试发现式学习法;通过示例的分析、探究,培养发现探索一般性规律的能力.
(四)教学过程
U
,
5, 7},求A ∩(U
B ),(U A )∩(U B ). 总结: (U
A )∩(U
B ) = U
(A ∪B ), (
U A )∪(U B ) =
U
(A ∩B ).
∪B )并比较与(U A )∩(U B )的
结果.
解:因为
U
A = {1, 3, 6, 7},
U
B = {2, 4, 6},所以A ∩(U B )
= {2, 4}, (
U
A )∩(U
B ) = {6}.
应用举例
例2 填空
(1)若S = {2,3,4},A = {4,3},则
S
A = . (2)若S = {三角形},
B = {锐角三角形},则
S
B = . (3)若S = {1,2,4,8},A = ,则
S
A = . (4)若U = {1,3,a 2 + 3a + 1},A = {1,3},U A = {5},则a . (5)已知A = {0,2,4},U A = {–1,1},
U
B = {–1,0,2},求B = . (6)设全集U = {2,3,m 2 + 2m – 3},A = {|m + 1| ,2},U
A = {5},求m .
(7)设全集U = {1,2,3,4},A = {x | x 2 – 5x + m = 0,x ∈U },求U
A 、m .
师生合作分析例题.
例2(1):主要是比较A 及S 的区别,从而求
S A
.
例2(2):由三角形的分类找B 的补集.
例2(3):运用空集的定义. 例2(4):利用集合元素的特征.
综合应用并集、补集知识求解. 例2(7):解答过程中渗透分类讨论思想. 例2(1)解:S A = {2}
例2(2)解:
S
B = {直角三角
形或钝角三角形} 例2(3)解:S A = S
例2(4)解:a 2 + 3a + 1 = 5,
a = – 4或1.
例2(5)解:利用韦恩图由A 设
U
A 先求U = {–1,0,1,2,
4},再求B = {1,4}.
进一步深化
理解补集的概念. 掌握补集的求法.
备选例题
例1 已知A = {0,2,4,6},S A = {–1,–3,1,3},S B = {–1,0,2},用列举法写出集合B.
【解析】∵A = {0,2,4,6},S A = {–1,–3,1,3},
∴S = {–3,–1,0,1,2,3,4,6}
而S B = {–1,0,2},∴B =S (S B) = {–3,1,3,4,6}.
例2 已知全集S = {1,3,x3 + 3x2 + 2x},A = {1,|2x– 1|},如果S A = {0},则这样的实数x是否存在?若存在,求出x;若不存在,请说明理由.
【解析】∵S A= {0},∴0∈S,但0∉A,∴x3+ 3x2+ 2x= 0,x(x+ 1) (x + 2) = 0,
即x1 = 0,x2 = –1,x3 = –2.
当x = 0时,|2x– 1| = 1,A中已有元素1,不满足集合的性质;
当x= –1时,|2x– 1| = 3,3∈S;当x = –2时,|2x– 1| = 5,但5∉S.
∴实数x的值存在,它只能是–1.
例3 已知集合S = {x | 1<x≤7},A = {x | 2≤x<5},B = {x | 3≤x <7}. 求:
(1)(S A)∩(S B);(2)S (A∪B);(3)(S A)∪(S B);(4)S (A∩B).
【解析】如图所示,可得
A∩B = {x | 3≤x<5},A∪B = {x | 2≤x<7},
S A = {x | 1<x<2,或5≤x≤7},
S
B = {x | 1<x<3}∪{7}.
由此可得:(1)(S A)∩(S B) = {x | 1<x<2}∪{7};
(2)S (A∪B) = {x | 1<x<2}∪{7};
(3)(S A)∪(S B) = {x | 1<x<3}∪{x |5≤x≤7} = {x | 1<x<3,或5≤x≤7};
(4)S (A∩B) = {x | 1<x<3}∪{x | 5≤x≤7} = {x | 1<x<3,或5≤x≤7}.
例4 若集合S = {小于10的正整数},A S
⊆,B S
⊆,且(S A)∩B = {1,9},A∩B = {2},(S A)∩(S B) = {4,6,8},求A和B.
【解析】由(S A)∩B = {1,9}可知1,9∉A,但1,9∈B,
由A∩B = {2}知,2∈A,2∈B.
由(S A)∩(S B) = {4,6,8}知4,6,8∉A,且4,6,8∉B
下列考虑3,5,7是否在A,B中:
若3∈B,则因3∉A∩B,得3∉A. 于是3∈S A,所以3∈(S A)∩B,
这与(S A)∩B = {1,9}相矛盾.
故3∉B,即3∈(S B),又∵3∉(S A)∩(S B),
∴3∉(S A),从而3∈A;同理可得:5∈A,5∉B;7∈A,7∉B. 故A = {2,3,5,7},B = {1,2,9}.
评注:此题Venn图求解更易.。