1、温馨提示: 此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第2课时补集及综合应用出席各种学术会议,听各类学术报告,是科研工作者实现科研目标的重要手段,也是年轻学者积累科学知识的重要途径一次学术报告会,在一个可容纳300人的报告厅举行【问题1】若让你统计参加报告会的人数,你会采用什么方法?【问题2】若小明同学制作三张签名表(每张可供100人签名),让每名参会人员进入会场时签名,最后发现未到会的人数较少如何计算参加报告会的人数?1全集(1)概念:一般地,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:通
2、常记作U.2补集对补集概念的解读1.求补集是集合的一种运算,其运算结果是一个集合,这种运算有两个前提,一是必须有全集,二是求补集的这个集合必须是全集的子集2集合的补集运算与实数的减法运算可进行类比实数集合被减数a被减集合(全集)A减数b减集合B差ab补集ABUA,A,U三者之间有什么关系?提示:AU,UAU,A(UA)U,A(UA).U(UA)A等1.全集一定是实数集R吗?2.RAQA成立吗?3一个集合的补集中一定含有元素吗?4若xU,则xA或xUA,二者必居其一吗?提示:1.不一定2.不成立3.不一定4.是图中U是全集,A,B是U的两个子集,用阴影表示:(1)(UA)(UB);(2)(UA)
3、(UB).由所获得的结果,你能获取什么结论?提示:(UA)(UB)U(AB),(UA) (UB)U(AB).1设集合AxN*|x6,B2,4,则AB等于()A2,4 B0,1,3,5C1,3,5,6 DxN*|x6【解析】选C.因为AxN*|x61,2,3,4,5,6,B2,4,所以AB1,3,5,62已知Ux|x5,Ax|0x2,则UA_【解析】因为Ux|x5,Ax|0x2,所以UAx|x0或2x5答案:x|x0或2x5基础类型一补集的运算(数学运算)1.若全集UxR|2x2,则集合AxR|2x0的补集UA为()AxR|0x2 BxR|0x2CxR|0x2 DxR|0x2【解析】选C.借助数
4、轴易得UAxR|0x22(2021郑州高一检测)若全集U0,1,2,3且UA2,则集合A的真子集共有()A3个 B5个 C7个 D8个【解析】选C.因为U0,1,2,3且UA2,所以A0,1,3,所以集合A的真子集为,0,1,3,0,1,0,3,1,3共7个3已知全集为U,集合A1,3,5,7,UA2,4,6,UB1,4,6,则集合B_【解析】方法一:因为A1,3,5,7,UA2,4,6,所以U1,2,3,4,5,6,7又UB1,4,6,所以B2,3,5,7方法二:满足题意的Venn图如图所示由图可知B2,3,5,7答案:2,3,5,7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
5、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,注意端点值的取舍若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解微提醒:借助数轴求解时,要特别注意端点的取舍基础类型二集合并、交、补集的综合运算(数学运算)【典例】1.(2021三门峡高一检测)已知全集U,集合A1,2,3,B2,4,则(UA)B等于()A1,2,4 B2,3,4C0,2,4 D0,2,3,4【解析】选C.因为U,A1,2,3,所以UA 0,4,又因为B2,4,所以(UA)B0,2,42
6、集合Ax|1x2,Bx|x1,则A(RB)()Ax|x1 Bx|x1Cx|1x2 Dx|1x2【解析】选D.因为Bx|x1,所以RBx|x1,又Ax|1x2,所以A (RB) x|1x23全集Ux|x10,xN*,AU,BU,(UB)A1,9,AB3,(UA)(UB)4,6,7,求集合A,B.【解析】方法一:根据题意作出Venn图如图所示由图可知A1,3,9,B2,3,5,8方法二:(UB)A1,9,(UA)(UB)4,6,7,所以UB1,4,6,7,9又U1,2,3,4,5,6,7,8,9,所以B2,3,5,8因为(UB)A1,9,AB3,所以A1,3,91解与Venn图有关的集合综合运算问
7、题的关注点(1)准确分析Venn图阴影部分表示的集合的含义,并用恰当的集合运算表示(2)已知集合综合运算结果,可以用画Venn图分析题意,找到解题策略2求解集合综合运算问题的一般顺序解决集合综合运算问题时,一般要遵循从里向外,先计算括号内的部分,再计算其他部分的顺序进行1已知全集U1,2,3,4,5,6,7,8,集合A2,3,5,6,集合B1,3,4,6,7,则集合A(UB)()A2,5 B3,6C2,5,6 D2,3,5,6,8【解析】选A.因为U1,2,3,4,5,6,7,8,B1,3,4,6,7,所以UB2,5,8又A2,3,5,6,所以A(UB)2,52设全集为R,集合Ax|3x7,B
8、x|2x6,求R(AB),R(AB),(RA)B,A(RB).【解析】如图所示所以ABx|2x7,ABx|3x6所以R(AB)x|x2或x7,R(AB)x|x6或x3又因为RAx|x3或x7,所以(RA)Bx|2x3又因为RBx|x2或x6,所以A(RB)x|x2或x3【加固训练提升】1.(2019全国卷)已知集合U1,2,3,4,5,6,7,A2,3,4,5,B2,3,6,7,则B(UA)()A1,6 B1,7 C6,7 D1,6,7【解析】选C.由已知得UA,所以B(UA)6,7,故选C.2已知全集UR,集合Ax|1x2,若B(RA)R,B(RA)x|0x1或2x3,求集合B.【解析】因为
9、Ax|1x2,所以RAx|x2又B(RA)R,A(RA)R,可得AB.而B(RA)x|0x1或2x3,所以x|0x1或2x3B.借助于数轴可得BAx|0x1或2x3x|0x3综合类型与补集有关的参数值的求解(逻辑推理)集合中元素个数有限的问题【典例】已知全集U2,0,3a2,U的子集P2,a2a2,UP1,求实数a的值【解析】由已知,得1U,且1P,因此解得a2.当a2时,U2,0,1,P2,0,UP1,满足题意因此实数a的值为2.集合中元素个数有限时的解题策略当集合中元素个数有限时,可根据集合运算结果,利用Venn图直观展示各集合之间的关系,进而列出方程(或不等式)求参数的值(或范围).【加
10、固训练】 设全集I1,3,5,7,9,集合A1,|a5|,9,IA5,7,则a的值为_【解析】由题意得3A,所以|a5|3,所以a2或a8.答案:2或8集合中元素个数无限的问题【典例】设集合Ax|xm0,Bx|2x4,全集UR,且(UA)B,求实数m的取值范围【解析】方法一:由Ax|xm0x|xm,得UAx|xm因为Bx|2x4,(UA)B,所以m2,即m2,所以m的取值范围是m|m2方法二:由(UA)B可知BA,又Bx|2x4,Ax|xm0x|xm,结合数轴:得m2,即m2,所以m的取值范围是m|m2将本例中条件“(UA)B”改为“(UA)BB”,其他条件不变,求实数m的取值范围【解析】由已
11、知得Ax|xm,所以UAx|xm,又(UA)BB,所以m4,解得m4,所以实数m的取值范围是m|m4【备选例题】 若集合Ax|ax23x20中至多有一个元素,求实数a的取值范围【解析】假设集合A中含有2个元素,即ax23x20有两个不相等的实数根,则解得a0,则U(AB)_【解析】因为ABx|02答案:x|x0或x24已知全集U1,2,a22a3,A1,a,UA3,则实数a等于_【解析】因为UA3,所以a22a33,解得a0或a2.当a0时,集合A不是U的子集,故a0舍去,则a2.答案:25若集合Ax|1x1,当S分别取下列集合时,求SA.(1)SR.(2)Sx|x2(3)Sx|4x1【解析】(1)把集合A表示在数轴上如图所示由图知SAx|x1或x1(2)把集合S和A表示在数轴上,如图所示由图知SAx|x1或1x2(3)把集合S和A表示在数轴上,如图所示由图知SAx|4x1或x1关闭Word文档返回原板块