§1.1.3 集合的基本运算
一. 教学目标:
1. 知识与技能
(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的交集与并集.
(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.
(3)能使用 Venn 图表达集合的运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.
2. 过程与方法
学生通过观察和类比,借助 Venn 图理解集合的基本运算.
3.情感.态度与价值观
(1)进一步树立数形结合的思想.
(2)进一步体会类比的作用.
(3)感受集合作为一种语言,在表示数学内容时的简洁和准确.
二.教学重点.难点
重点:交集与并集,全集与补集的概念.
难点:理解交集与并集的概念.符号之间的区别与联系.
三.学法与教学用具
1.学法:学生借助 Venn 图,通过观察.类比.思考.交流和讨论等,理解集合的基本运算.
2.教学用具:投影仪.
四. 教学思路
(一)创设情景,揭示课题
问题 1:我们知道,实数有加法运算。类比实数的加法运算,集合是否也可以“相加”
呢?
请同学们考察下列各个集合,你能说出集合 C 与集合 A.B 之间的关系吗?
(1)
(2)
引导学生通过观察,类比.思考和交流,得出结论。教师强调集合也有运算,这就是我
们本节课所要学习的内容。
(二)研探新知
l.并集
—般地,由所有属于集合 A 或属于集合 B 的元素所组成的集合,称为集合 A 与 B 的并集.
记作:A∪B.
读作:A 并 B.
其含义用符号表示为:
用 Venn 图表示如下:
{1,3,5}, {2,4,6}, {1,2,3,4,5,6};A B C= = =
{ | }, { | }, { | }A x x B x x C x x= = =是理数 是无理数 是实数
{ | , }A B x x A x B= ∈ ∈ 或请同学们用并集运算符号表示问题 1 中 A,B,C 三者之间的关系.
练习.检查和反馈
(1)设 A={4,5,6,8),B={3,5,7,8),求 A∪B.
(2)设集合
让学生独立完成后,教师通过检查,进行反馈,并强调:
(1)在求两个集合的并集时,它们的公共元素在并集中只能出现一次.
(2)对于表示不等式解集的集合的运算,可借助数轴解题.
2.交集
(1)思考:求集合的并集是集合间的一种运算,那么,集合间还有其他运算吗?
请同学们考察下面的问题,集合 A.B 与集合 C 之间有什么关系?
②
② B={ | 是新华中学
2004 年 9 月入学的高一年级同学},C={ | 是新华中学 2004 年 9 月入学的高一年级女同
学}.
教师组织学生思考.讨论和交流,得出结论,从而得出交集的定义;
一般地,由属于集合 A 且属于集合 B 的所有元素组成的集合,称为 A 与 B 的交集.
记作:A∩B.
读作:A 交 B
其含义用符号表示为:
接着教师要求学生用 Venn 图表示交集运算.
(2)练习.检查和反馈
①设平面内直线 上点的集合为 ,直线 上点的集合为 ,试用集合的运算表示
的位置关系.
②学校里开运动会,设 A={ | 是参加一百米跑的同学},B={ | 是参加二百米跑的
{ | 1 2}, { |1 3}, .A x x B x x A B= − < < = < < 集合 求
{2,4,6,8,10}, {3,5,8,12}, {8};A B C= = =
{ | 2004 9 }.A x x= 是新华中学 年 月入学的高一年级女同学 x x
x x
{ | , }.A B x x A x B= ∈ ∈ 且
1l 1L 1l 2L 1l
x x x x
A BA
A B同学},C={ | 是参加四百米跑的同学},学校规定,在上述比赛中,每个同学最多只能参
加两项比赛,请你用集合的运算说明这项规定,并解释集合运算 A∩B 与 A∩C 的含义.
学生独立练习,教师检查,作个别指导.并对学生中存在的问题进行反馈和纠正.
(三)学生自主学习,阅读理解
1.教师引导学生阅读教材第 10~11 页中有关补集的内容,并思考回答下例问题:
(1)什么叫全集?
(2)补集的含义是什么?用符号如何表示它的含义?用 Venn 图又表示?
(3)已知集合 .
(4)设 S={ | 是至少有一组对边平行的四边形},A={ | 是平行四边形},B={ |
是菱形},C={ | 是矩形},求 .
在学生阅读.思考的过程中,教师作个别指导,待学生经过阅读和思考完后,请学生回
答上述问题,并及时给予评价.
(四)归纳整理,整体认识
1.通过对集合的学习,同学对集合这种语言有什么感受?
2.并集.交集和补集这三种集合运算有什么区别?
(五)作业
1.课外思考:对于集合的基本运算,你能得出哪些运算规律?
2.请你举出现实生活中的一个实例,并说明其并集.交集和补集的现实含义.
3.书面作业:教材第 12 页习题 1.1A 组第 7 题和 B 组第 4 题.
A 组
一、选择题
1.集合 , ,若 ,则 t 的值是 ( )
A.1 B. 2,0 或-1 C. 2 或 D. 不存在
2.设集合 , ,则 ( )
A. B.
C. D.
3.已知全集 , , ,那么集合 是( )
A. B. C. D.
x x
{ | 3 8}, RA x x A= ≤ < 求
x x x x x
x x x , ,A SB C B A
{ }tM ,3,1= { }12 +−= ttN MNM =
1±
{ }NkkxxA ∈= ,2= { }NkkxxB ∈== ,3 =BA
{ }Nkkxx ∈= ,5 { }Nkkxx ∈= ,6
{ }Nkkxx ∈= ,2 { }Nkkxx ∈= ,3
{ }87654321 ,,,,,,,=U { }543 ,,=A { }631 ,,=B { }872 ,,
BA BA ( )BACU ( )BACU 4.非空集合 P,Q,R 满足关系 , ,则 P,R 的关系是( )
A.P=R B. C. D.
5.已知 I 为全集,集合 M,N I,则 ,则( )
A. B. C. D.
6.设全集 ,集合 , ,那
么 等于 ( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.设集合 , ,若 ,则实数 a 的取值范围是
_______________.
8.已知集合 , ,则 ______.
9 . 已 知 全 集 , 子 集 , , 则 实 数 a =
_________.
10.已知 , ,若 ,则 a 的取
值范围为_______________.
11.设 , , ,则 a+b=_________.
12 . 已 知 集 合 , , 若
,则实数 m 的取值范围为__________.
三、解答题
13.已知集合 , ,且 ,求
.
14.全集 U=Z.集合 , ,若 ,求 a
的取值范围.
高考练习:
1.设 U={x︱x 是小于 9 的正整数} A={1,2,3,4},B={3,4,5,6}, 则 CUA∩CUB=( )。
(2007 年湖北高考题)
A. {1,2} B. {3,4} C. {5,6} D. {7,8}
QQP = QRQ =
RP ⊆ PR ⊆ QRQ =
NNM =
NCMC II ⊇ NCM I⊆ NCMC II ⊆ NCM I⊇
( ){ }RyxyxI ∈= ,, ( )
=−
−= 12
3, x
yyxM ( ){ }1, +≠= xyyxN
NCMC II
∅ ( ){ }3,2 ( )3,2 ( ){ }1, += xyyx
{ }21