1、13集合的基本运算第2课时集合的全集、补集课程目标 1.理解全集和补集的含义,会求给定子集的补集;2.能够利用集合的补集的性质解决简单的参数问题 知识点一全集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_ 判断正误(请在括号中打“”或“”).(1)全集一定包括任何一个元素()(2)只有实数集R才可以作为全集()(3)为了研究集合A1,2,3,4,5,6,B1,2,3,C1,3,5之间的关系,要从中选一个集合作为全集,这个集合是A.()【解析】 (1)全集仅包含我们研究问题所涉及的全部元素,而非任何元素(2)研究的问题并不一定是实数集,也
2、有可能为整数集、自然数集或有理数集等(3)根据全集的定义知应选集合A作为全集 知识点二补集文字语言对于一个集合A,由全集U中_不属于集合A_的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,记作_UA_符号语言UA_x|xU,且xA_图形语言研读UA是U中不属于A的所有元素组成的集合补集是相对于全集而言的,全集不同,补集也不同,即集合A在不同的全集中所求得的补集是不同的 判断正误(请在括号中打“”或“”).(1)一个集合的补集一定含有元素()(2)集合AC与集合BC相等()(3)(UA)AU.()(4)(UA)A.()(5)UU.()【解析】 (1)因为全集的补集是空集,即UU,所以这个说法错
3、误(2)当AB时,二者相等,否则不相等根据补集的定义知,(3)(4)(5)中等式成立 若全集M1,0,1,2,3,Nx|x21,xZ,则MN等于(B)AB0,2,3C1,1 D0,1,2,3【解析】 因为M1,0,1,2,3,Nx|x21,xZ1,1,根据补集的定义,得MN0,2,3 活学活用已知全集Ua,b,c,d,e,集合Ab,c,d,Bc,e,则(UA)B等于(C)Ab,c,e Bc,d,eCa,c,e Da,c,d,e【解析】 由Ua,b,c,d,e,Ab,c,d,得UAa,e,又Bc,e,所以(UA)Ba,c,e 若集合S,AS,BS,且AB,(SB)A,(SA)(SB),求集合A和
4、B.解:由题意利用Venn图可得:A,B. 活学活用已知U1,2,3,4,5,6,7,8,A3,4,5,B4,7,8,求AB,AB,A,B.解:AB4,AB3,4,5,7,8,又UA1,2,6,7,8,UB1,2,3,5,6,所以(UA)(UB)1,2,6,A(UB)3,5,(UA)B1,2,4,6,7,8规律方法解答此类问题的关键在于准确使用Venn图表示集合,并熟悉几种常见运算的对应图形,此外,还要熟悉集合的基本运算 若全集U2,4,a2a1,Aa4,4,UA7,则实数a_2_【解析】 因为UA7,所以7U且7A,所以a2a17,解得a2或a3.当a3时,A4,7,与7A矛盾,当a2时满足
5、题意,所以a2. 活学活用设U0,1,2,3,AxU|x2mx0,若UA1,2,则实数m_3_【解析】 因为U0,1,2,3,UA1,2,所以A0,3所以0,3是方程x2mx0的两根,所以m3. 已知集合Ax|xa21或xa,Bx|2x4,若AB,则实数a的取值范围为_a|a2_解:(a21)a0,a21a恒成立先考虑AB时实数a的取值范围,由AB可得:a或a2.所以当AB时,实数a的取值范围为a|a2 活学活用已知集合Ax|x24mx2m60,xR,Bx|x0,xR,若AB,求实数m的取值范围解:设全集Um|(4m)24(2m6)0,解得U.若AB,则方程x24mx2m60的两根均非负,则有
6、解得m.关于U的补集为m|m1,实数m的取值范围为m|m1规律方法在求解含参的不等式和方程等问题时,如果问题的正面包含较多的情况,我们可以考虑补集的思想,定义一个全集,然后再从全集中求出问题的反面,进而通过取补集,使得原问题得解 设集合Ax|xm0,Bx|2x4,全集UR,且(UA)B,则实数m的取值范围是_m|m2_【解析】 由已知得Ax|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【迁移探究1】 将本例条件“(UA)B”改为“(UA)B”,其他条件不变,则m的取值范围是_m|m2_【解析】 由已知得Ax|xm,所以UAx|x2,解得m2.所
7、以m的取值范围是m|m2【迁移探究2】 将本例条件“(UA)B”改为“(UB)AR”,其他条件不变,则m的取值范围是_m|m2_【解析】 由已知得Ax|xm,UBx|x2或x4.又(UB)AR,所以m2,解得m2.所以m的取值范围是m|m2规律方法由集合的补集求解参数的问题(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相关知识求解(2)如果所给集合是无限集,与集合的交集、并集、补集运算有关的求参数问题时,一般利用数轴分析法求解 活学活用已知集合Ax|2x3,Bx|mxm9,若(RA)BB,则实数m的取值范围是_m|m11或m3_【解析】 RAx|x2或x3,由(RA)BB
8、,得B(RA),m92或m3.故m的取值范围是m|m11或m3.1已知全集UR,集合Ax|12x19,则UA(D)A x|x4B x|x0或x4C x|x0或x4 Dx|x0或x4【解析】 因为UR,Ax|0x4,所以UAx|x0或x42已知全集UMN1,2,3,4,5,M(UN)2,4,则N(B)A1,2,3 B1,3,5C1,4,5 D2,3,4【解析】 因为M(UN)2,4,所以元素2,4是UN中的元素,即2,4一定不是N中的元素,故选项A,C,D错误故选B.3已知全集Ux|x5,集合Ax|3x5,则UA(A)Ax|x3或x5Bx|x3Cx|3x5Dx|x5 【解析】 将集合U和集合A分别表示在数轴上(图略),由补集的定义可知UAx|x4或x4或x3,所以Ax|3x4,所以a3,b4,所以ab7.6某班举行数、理、化三科竞赛,每人至少参加一科,已知参加数学竞赛的有27人,参加物理竞赛的有25人,参加化学竞赛的有27人,其中只参加数学、物理两科的有10人,只参加物理、化学两科的有7人,只参加数学、化学两科的有11人,而参加数、理、化三科的有4人,则全班共有_43_人【解析】 设参加数、理、化三科竞赛的人组成集合A,B,C,如图所示,则全班人数为24510711443.