1、第第 2 2 课时课时 补集补集 学习目标 1.了解全集的含义及其符号表示.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.3.会用 Venn 图、数轴进行集合的运算 知识点 全集与补集 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. 思考 全集一定是实数集 R 吗? 答案 不一定 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
2、称为 集合 A 相对于全集 U 的补集,记作UA 符号语言 UAx|xU,且 xA 图形语言 预习小测 自我检验 1设全集 U1,2,3,4,5,集合 A1,2,则UA_. 答案 3,4,5 解析 U1,2,3,4,5,A1,2,UA3,4,5 2已知全集 UR,Ax|x2,则UA_. 答案 x|x2 解析 全集为 R,Ax|x0,则U(AB)_. 答案 x|x0 或 x2 解析 ABx|02 一、全集与补集 例 1 (1)已知全集 U,集合 A1,3,5,7,UA2,4,6,UB1,4,6,则集合 B_. (2)已知全集 Ux|x5,集合 Ax|3x5,则UA_. 答案 (1)2,3,5,7
3、 (2)x|x3,或 x5 解析 (1)方法一 A1,3,5,7,UA2,4,6, U1,2,3,4,5,6,7 又UB1,4,6, B2,3,5,7 方法二 借助 Venn 图,如图所示 由图可知 B2,3,5,7 (2)将集合 U 和集合 A 分别表示在数轴上, 如图所示由补集定义可得UAx|x3,或 x5 反思感悟 求集合补集的基本方法及处理技巧 (1)基本方法:定义法 (2)两种处理技巧: 当集合用列举法表示时,可借助 Venn 图求解; 当集合是用描述法表示的连续数集时,可借助数轴,利用数轴分析求解 跟踪训练 1 (1)若全集 UxR|2x2,AxR|2x0,则UA 等于( ) Ax
4、|0x2 Bx|0 x2 Cx|0x2 Dx|0 x2 答案 C 解析 UxR|2x2,AxR|2x0, UAx|0x2,故选 C. (2)设全集 Ux|x 是三角形,Ax|x 是锐角三角形,Bx|x 是钝角三角形,则 (UA)(UB)_. 答案 x|x 是直角三角形 解析 根据三角形的分类可知,UAx|x 是直角三角形或钝角三角形,UBx|x 是直角三 角形或锐角三角形, 所以(UA)(UB) 二、交、并、补的综合运算 例 2 已知全集 Ux|x4, 集合 Ax|2x3, Bx|3x2, 求 AB, (UA)B, A(UB),U(AB) 解 如图所示 Ax|2x3,Bx|3x2,Ux|x4,
5、 UAx|x2,或 3x4, UBx|x3,或 2x4, ABx|2x2,ABx|3x3 故(UA)Bx|x2,或 3x4, A(UB)x|2x3, U(AB)x|x3,或 3x4 反思感悟 解决集合交、并、补运算的技巧 (1)如果所给集合是有限集,则先把集合中的元素一一列举出来,然后结合交集、并集、补集 的定义来求解在解答过程中常常借助于 Venn 图来求解这样处理起来,相对来说比较直 观、形象且解答时不易出错 (2)如果所给集合是无限集,则常借助数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后进行 交、并、补集的运算解答过程中要注意边界问题 跟踪训练2 已知全集Ux|x10, xN*, A2,
6、4,5,8, B1,3,5,8, 求U(AB), U(AB), (UA)(UB),(UA)(UB) 解 方法一 AB1,2,3,4,5,8, U1,2,3,4,5,6,7,8,9, U(AB)6,7,9 AB5,8, U(AB)1,2,3,4,6,7,9 UA1,3,6,7,9,UB2,4,6,7,9, (UA)(UB)6,7,9, (UA)(UB)1,2,3,4,6,7,9 方法二 作出 Venn 图,如图所示,由图形也可以直接观察出来结果 三、与补集有关的参数的范围问题 例 3 设集合 Ax|xm0,Bx|2x4,全集 UR,且(UA)B,求实数 m 的 取值范围 解 方法一 (直接法):
7、由 Ax|xm0 x|xm,得UAx|xm 因为 Bx|2x4,(UA)B, 所以m2,即 m2, 所以 m 的取值范围是 m2. 方法二 (集合间的关系):由(UA)B可知 BA, 又 Bx|2x4,Ax|xm0 x|xm, 结合数轴: 得m2,即 m2. 延伸探究 1将本例中条件“(UA)B”改为“(UA)BB”,其他条件不变,则 m 的取值范围 又是什么? 解 由已知得 Ax|xm, 所以UAx|xm, 又(UA)BB, 所以m4,解得 m4. 2将本例中条件“(UA)B”改为“(UB)AR”,其他条件不变,则 m 的取值范围 又是什么? 解 由已知 Ax|xm, UBx|x2 或 x4
8、 又(UB)AR, 所以m2,解得 m2. 反思感悟 由集合的补集求解参数的方法 (1)如果所给集合是有限集,由补集求参数问题时,可利用补集定义并结合知识求解 (2)如果所给集合是无限集,求与集合交、并、补运算有关的参数问题时,一般利用数轴分析 法求解 跟踪训练 3 已知集合 Ax|xa,Bx|x0若 A(RB),求实数 a 的取 值范围 解 Bx|x0, RBx|1x0, 要使 A(RB),结合数轴分析(如图), 可得 a1. 即实数 a 的取值范围是a|a1 1设集合 U1,2,3,4,5,6,M1,2,4,则UM 等于( ) AU B1,3,5 C3,5,6 D2,4,6 答案 C 解析
9、 U1,2,3,4,5,6,M1,2,4, UM3,5,6 2设 UR,Ax|x0,Bx|x1,则 A(UB)等于( ) Ax|0 x1 Bx|0x1 Cx|x1 答案 B 解析 UBx|x1, 所以 A(UB)x|0a,Bx|x1,若 A(RB),则实数 a 的取值范围是_ 答案 a|a1 解析 RBx|x1, A(RB),a1. 5 设全集 UR, 集合 Ax|x0, By|y1, 则UA 与UB 的包含关系是_ 答案 UAUB 解析 先求出UAx|x0,UBy|y1x|x1UAUB. 1知识清单: (1)全集和补集的概念及运算 (2)并、交、补集的混合运算 (3)与补集有关的参数的求解 2方法归纳:正难则反的补集思想、数形结合 3常见误区:求补集时忽视全集,运算时易忽视端点的取舍