1、第二课时补集及综合应用为了进一步提高同学们的伙食水平,丰富菜品花样, 学校食堂的老师们做了大量的工作,这是他们的周一、周二工作计划的一部分:计划前两天买进的品种构成集合U第一天买进的品种构成集合A第一天未买进的计划品种构成集合B冬瓜、黄瓜、鲫鱼、茄子、虾、猪肉、芹菜、土豆、毛豆黄瓜、鲫鱼、茄子、猪肉、芹菜、土豆冬瓜、虾、毛豆问题(1)集合A与集合U是什么关系?(2)集合B与集合A是什么关系?知识点一全集1定义:在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集2记法:全集通常记作“全集”是一个相对的概念,并不是固定不变的,它是依据具体的问题来加以
2、选择的例如:我们常把实数集R看作全集,而当我们在整数范围内研究问题时,就把整数集Z看作全集 知识点二补集1补集的概念文字语言如果集合A是全集U的一个子集,则由U中不属于A的所有元素组成的集合,称为A在U中的补集,记作UA,读作“A在U中的补集”符号语言图形语言2补集的性质(1)A(UA);(2)A(UA);(3)UU,UU,U(UA);(4)(UA)(UB)U(AB);(5)(UA)(UB)U(AB)1下列说法正确的是_(填序号)全集一定包含任何元素;同一个集合在不同的全集中补集不同;不同的集合在同一个全集中的补集也不同答案:2设集合U1,2,3,4,5,6,M1,3,5,则UM_解析:因为集
3、合U1,2,3,4,5,6,M1,3,5,所以UM2,4,6答案:2,4,63若全集UxR|2x2,则集合AxR|2x0的补集UA_解析:借助数轴易得UAxR|0x2答案:x|0x24已知全集U0,1,2,且UA2,则A_解析:U0,1,2,UA2,A0,1答案:0,15设全集为U,M0,2,4,UM6,则U_解析:M0,2,4,UM6,U0,2,4,6答案:0,2,4,6补集的简单运算例1(链接教科书第18页例4)(1)设集合U1,2,3,4,5,6,M1,2,4,则UM()AUB1,3,5C3,5,6 D2,4,6(2)已知全集UR,集合Ax|x2,或x2,则UA_解析(1)因为U1,2,
4、3,4,5,6,M1,2,4,由补集的定义,可知UM3,5,6(2)如图,在数轴上表示出集合A,可知UAx|2x2答案(1)C(2)x|2x2求集合补集的2种方法(1)当集合用列举法表示时,直接用定义或借助维恩图求解;(2)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设全集UR,集合Ax|25答案:x|x2,或x52设全集Ux|5x2,或2x5,xZ,Ax|x22x150,B3,3,4,则UA_,UB_解析:法一:在集合U中,xZ,则x的值为5,4,3,3,4,5,U5,4,3,3,4,5又Ax|x22x1503,5,UA5,4,3,4,UB5,4,5法二:可用维
5、恩图表示则UA5,4,3,4,UB5,4,5答案:5,4,3,45,4,5交集、并集、补集的综合运算例2(1)(2020天津高考)设全集U3,2,1,0,1,2,3,集合A1,0,1,2,B3,0,2,3,则A(UB)()A3,3 B0,2C1,1 D3,2,1,1,3(2)(2020全国卷)已知集合U2,1,0,1,2,3,A1,0,1,B1,2,则U(AB)()A2,3 B2,2,3C2,1,0,3 D2,1,0,2,3解析(1)法一:由题知UB2,1,1,所以A(UB)1,1,故选C.法二:易知A(UB)中的元素不在集合B中,则排除选项A、B、D,故选C.(2)由题意,得AB1,0,1,
6、2,所以U(AB)2,3,故选A.答案(1)C(2)A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维恩图来求解;(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1已知集合A,B均为全集U1,2,3,4的子集,且U(AB)4,B1,2,则AUB等于()A3 B4C3,4 D解析:选AU1,2,3,4,U(AB)4,AB1,2,3又B1,2,3A1,2,3又UB3,4,AUB32设Ax|2x2ax20,Bx|x
7、23x2a0,且AB2(1)求a的值及集合A,B;(2)设全集UAB,求(UA)(UB);(3)写出(UA)(UB)的所有子集解:(1)由交集的概念易得2是方程2x2ax20和x23x2a0的公共解,则a5,此时A,B5,2(2)由并集的概念易得UAB.由补集的概念易得UA5,UB.所以(UA)(UB).(3)(UA)(UB)的所有子集即为集合的所有子集:,5,.与补集相关的参数值的求解例3设集合Ax|xm0,Bx|2x4,全集UR,且(UA)B,求实数m的取值范围解由已知Ax|xm,得UAx|xm,因为Bx|2x4,(UA)B,如图,所以m2,即m2,所以m的取值范围是2,)母题探究1(变条件)本例将条件“(UA)B”改为“(UA)B”,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|x2,解得m2,或x0,By|1y3,所以(UA)Bx|x0,或x1答案:x|x0,或x1