資源簡介 (共99張PPT)蘇教版2019高一數學(必修一)第一章 集合1.2 子集、全集、補集學習目標1.理解集合之間的包含的含義.(數學抽象)2.能識別給定集合的子集、真子集,會判斷集合間的關系.(邏輯推理)3.理解給定集合中一個子集的補集的含義,并會求給定子集的補集.(數學運算)情景導入給出下列三個集合:A={班上參加足球隊的同學},B={班上沒有參加足球隊的同學},S={全班同學},那么集合S,A,B的關系如何 觀察下列各組集合:(1) A= {-1,1},B={-1,0,1,2};(2) A=N,B=R;(3) A={ x∣x 為正方形},B={ x∣x 為四邊形}.●集合A與B之間具有怎樣的關系 ●如何用數學語言來表述這種關系 1.子集與真子集新知探究觀察(1),可以發現,集合 A 中的每個元素都是集合 B 的元素觀察(2)(3),它們也有同樣的特征.(1) A= {-1,1},B={-1,0,1,2};(2) A=N,B=R;(3) A={ x∣x 為正方形},B={ x∣x 為四邊形}.這時稱 A 是 B 的子集.子集定義如果集合A的_______一個元素都是集合B的元素,那么集合A稱為集合B的子集.任意概念歸納A是B的子集Venn圖: 或符號表示:_________ 或 _________讀法:集合 A _______ 集合 B 或集合B ________ 集合ABAA (B)包含于包含A BB A概念歸納例如,{1,2,3} N,N R,{ x∣x 為正方形} {x∣x為四邊形}等.A B可以用 Venn圖來表示.BA根據子集的定義,我們知道A A也就是說,任何一個集合是它本身的子集.對于空集 ,我們規定 A,即空集是任何集合的子集.概念歸納【思考】符號“∈”與“ ”有什么區別 提示:①“∈”是表示元素與集合之間的關系,比如 1∈N,-1 N.②“ ”是表示集合與集合之間的關系,比如 N R,{1,2,3} {3,2,1}.③“∈”的左邊是元素,右邊是集合,而“ ”的兩邊均為集合.例1.判斷下列各組集合中,A 是否為 B 的子集.(1) A= {0,1},B={-1,0,1,-2};解:因為0∈B,1∈B,即A中的每一個元素都是B 的元素,所以 A 是 B 的子集.解:因為1∈A,但 1 B,所以 A不是B 的子集.(2) A= {0,1},B= { x∣x=2k,k∈N}思 考A B 與 B A能否同時成立 能;A是B的子集;同時B也是A的子集; 此時A=B;就是兩集合相等的定義.例2.寫出集合 {a,b} 的所有子集.解: 集合{a,b}的所有子集是 ,{a},{b},{a,b}.集合{al,a2,a3,a4}有多少個子集 真子集定義如果集合 A B,并且 A≠B,那么集合 A 稱為集合 B 的真子集.概念歸納A是B的真子集Venn圖:符號表示:_________ 或 _________讀法:集合 A ________ 集合 B 或集合B ________ 集ABAA BB A真包含于真包含概念歸納【思考】集合 M,N 是兩個至少含有一個元素的集合,試畫圖說明這兩個集合關系有哪幾種 提示:有以下五種關系1 2 3 4 5例3.下列各組的 3 個集合中 ,哪 2 個集合之間具有包含關系 (1) S={-2,-1,1,2},A={-1,1},B={-2,2};(2) S=R,A= { x∣x≤0,B= { x∣x>0);(3) S= { x∣x為整數},A= { x∣x 為奇數},B= { x∣x 為偶數}.解:在(1)(2)(3)中都有 A S,B S可以用圖1-2-2來表示.集合間關系的性質(1) 任何一個集合是它本身的子集,即_______.(2) 對于空集,我們規定 A,即空集是任何集合的子集.A A概念歸納例4指出下列各對集合之間的關系:(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};(2)A={x|x是等邊三角形},B={x|x是等腰三角形};解 (1)集合A的元素是數,集合B的元素是有序實數對,故A與B之間無包含關系.(2)等邊三角形是三邊相等的三角形,等腰三角形是兩邊相等的三角形,故A B.典例剖析(4)由列舉法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},故N?M.(3)A={x|-1(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.解 (3)集合B={x|x<5},用數軸表示集合A,B,如圖所示,由圖可知A B.典例剖析判斷集合關系的方法(1)觀察法:一一列舉觀察.(2)元素特征法:首先確定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判斷關系.(3)數形結合法:利用數軸或Venn圖.歸納總結 例5(1)集合{a,b,c}的所有子集為_______________________________,其中它的真子集有________個. 解析 集合{a,b,c}的子集有: ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c},其中,除{a,b,c}外,都是{a,b,c}的真子集,共7個. ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}7典例剖析(2)寫出滿足{3,4}?P {0,1,2,3,4}的所有集合P.解 由題意知,集合P中一定含有元素3,4,并且是至少含有三個元素的集合,因此所有滿足題意的集合P為:{0,3,4},{1,3,4},{2,3,4},{0,1,3,4},{0,2,3,4},{1,2,3,4},{0,1,2,3,4}.典例剖析1.假設集合A中含有n個元素,則:(1)A的子集有2n個;(2)A的非空子集有(2n-1)個;(3)A的真子集有(2n-1)個;(4)A的非空真子集有(2n-2)個.2.求給定集合的子集的兩個注意點:(1)按子集中元素個數的多少,以一定的順序來寫;(2)在寫子集時要注意不要忘記空集和集合本身.歸納總結例6.已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若B?A,求實數m的取值范圍.解 (1)當B≠ 時,如圖所示.解這兩個不等式組得2≤m≤3.(2)當B= 時,由m+1>2m-1,得m<2.綜上可得,實數m的取值范圍是{m|m≤3}.典例剖析(1)利用數軸處理不等式表示的集合間的關系問題時,可化抽象為直觀,要注意端點值的取舍,“含”用實心點表示,“不含”用空心點表示.(2)涉及到“A B”或“A?B且B≠ ”的問題,一定要分A= 和A≠ 兩種情況討論,不要忽視空集的情況.歸納總結1.思考辨析,判斷正誤(1)1 {1,2,3}.( )提示 “ ”表示集合與集合之間的關系,而不是元素和集合之間的關系.(2)任何集合都有子集和真子集.( )提示 空集只有子集,沒有真子集.(3)若a∈A,則{a}?A.( )提示 也有可能{a}=A.(4)若A B,且B A,則A=B.( )×××√練一練B2.已知集合A={-1,0,1},A的子集中,含有元素0的子集共有( )A.2個 B.4個 C.6個 D.8個解析 根據題意,在集合A的子集中,含有元素0的子集有{0},{0,1},{0,-1},{-1,0,1},故選B.練一練3.已知集合A={1,2,3},B={2,3},則( )A.A=B B.A B C.A B D.B A解析 ∵A={1,2,3},B={2,3},∴B A.又1∈A且1 B,∴B是A的真子集,故選D.D練一練4.已知集合A={-1,3,m},B={3,4},若B A,則實數m=________.解析 ∵B A,∴ 元素3,4必為A中元素,∴m=4.4練一練觀察例 3 中每一組的 3個集合,它們之間還有什么關系 2.補集與全集新知探究在例3中,觀察(1),可以發現,A S,S中的元素-2,-1,1,2 去掉 A 中的元素-1,1后,剩下的元素為-2,2,這兩個元素組成的集合就是 B.觀察 (2)(3),它們也有同樣的特征這時稱 B 是 A 在 S中的補集.補集1. 定義文字語言設A S,由_____________的所有元素組成的集合稱為S的子集A的補集,記作 CsA,讀作“_________________”.S中不屬于AA在S中的補集概念歸納符號語言CsA=______________________{ x∣x∈S,且 x A }圖形語言2. 本質補集既是集合之間的一種關系,也是集合的基本運算之一.3. 作用①依據定義求集合的補集;②求參數的值或范圍;③補集思想的應用.概念歸納全集如果一個集合包含我們所研究問題中涉及的_____元素,那么就稱這個集合為全集,全集通常記作U.所有概念歸納例7.設全集U=R,不等式組 的解集為 A,試求A 及 UA,并把它們分別表示在數軸上.2x-1>03x-6≤0 注意:實心點與空心點的區別.例8.(1)設集合U=R,M={x|x>2或x<-2},則 UM=( )A.{x|-2≤x≤2} B.{x|-2C.{x|x<-2或x>2} D.{x|x≤-2或x≥2}(2)已知全集為U,集合A={1,3,5,7}, UA={2,4,6}, UB={1,4,6},則集合B=______________.解析 (1)如圖,在數軸上表示出集合M,可知 UM={x|-2≤x≤2}.A{2,3,5,7}(2)A={1,3,5,7}, UA={2,4,6},則U={1,2,3,4,5,6,7}, UB={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.典例剖析求補集的方法(1)列舉法表示:從全集U中去掉屬于集合A的所有元素后,由所有余下的元素組成的集合.(2)由不等式構成的無限集表示:借助數軸,取全集U中集合A以外的所有元素組成的集合.總結歸納例9.設全集U={3,6,m2-m-1},A={|3-2m|,6}, UA={5},求實數m.解 ∵ UA={5},∴5∈U且|3-2m|=3,由m2-m-1=5,得m2-m-6=0,∴m=-2或m=3.由|3-2m|=3,得m=0或m=3.∴m=3.典例剖析集合A與 UA中沒有公共元素;若集合中元素個數有限時,可利用補集定義并結合Venn圖求解,若集合中元素有無限個時,可利用數軸分析法求參數.總結歸納例10.已知集合A={x|2a-2解 RB={x|x≤1或x≥2}≠ .∵A? RB,∴分A= 和A≠ 兩種情況討論.①若A= ,此時有2a-2≥a,∴a≥2.綜上所述,實數a的取值范圍為{a|a≤1或a≥2}.典例剖析如果所給集合是無限集,一般用數軸分析法求出其補集,要注意端點的取舍;結合兩集合的子集、真子集關系,要注意分空集與非空集合兩種情況討論.總結歸納解析D練一練解析D練一練解析B練一練解析-1或2練一練BD解析練一練解析B練一練解析A練一練解析B練一練解析B練一練解析{x|-2≤x≤-1或0≤x≤2}解析A=P練一練解練一練課本練習1.寫出下列集合的所有子集:(1){1};(2){1,2};(3){1,2,3}.課本練習3.判斷下列表述是否正確: 課本練習解:(1)不正確.(2)不正確.(3)正確.(4)正確.(5)不正確.(6)不正確.(7)正確.(8)正確.4.若U=Z,A={x|x=2k,k∈Z},B={x|x=2k+1,k∈Z),則 UA = . UB = .5. U( UA) = .6,已知U=R,A={x|x<0},求 UA.課本練習BAA UA={x|x≥0}.習題1.2感受·理解1.如圖,試說明集合A,B,C之間有什么包含關系.3,已知U={x|x是至少有一組對邊平行的四邊形),A={x |x是平行四邊形),求 UA.解:{x|x 是梯形}.4.(1)已知U={1,2,3,4),A={1,3},求 UA ;(2)已知U={1,3},A={1,3},求 UA ;(3)已知U=R,A={x|x≥2},求 UA ;(4)已知U=R.A=(x|-2≤x<2),求 UA.感受·理解思考·運用解:(1)不成立.(2)不成立.(3)成立.解:(1){m|m<1}.(2){m|m≥1}.思考·運用探究·拓展易錯點1 混淆元素與集合、集合與集合之間的關系而致錯解析AC錯因分析易錯點2 忽視對空集的討論而致錯解析C錯因分析易錯點3 忽略端點的取值情況而致錯解析C錯因分析一、選擇題1.已知集合N={1,3,5},則集合N的真子集個數為( )A.5 B.6 C.7 D.8C解析 集合N的真子集有23-1=7(個).分層練習-基礎知識點一:子集與真子集2.已知集合A={x|x2-1=0},則下列式子:①{1}∈A;②-1 A;③ A;④{1,-1} A.其中表示正確的有( )A.1個 B.2個 C.3個 D.4個解析 因為A={x|x2-1=0}={-1,1},所以{1} A,①不正確;-1∈A,②不正確; A,符合子集的定義,所以③正確;{-1,1} A,符合子集的定義,所以④正確.綜上可知,正確的式子有2個.B分層練習-基礎3.已知集合A={x|0A.A∈B B.A B C.B A D.B A解析 由數軸易知A中元素都屬于B,B中至少有一個元素如-2 A,故有A B.B分層練習-基礎4.(多選題)設集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0},則滿足B A的實數m的值可以為( )ABD解析 ∵A={x|x2+x-6=0}={-3,2},又∵B A,∴當m=0時,mx+1=0無解,故B= ,滿足條件;分層練習-基礎C5.已知集合A={x∈Z|(x-1)(x+2)<0},則集合A的一個真子集為( )A.{x|-2C.{0} D.{ }解析 A={x∈Z|(x-1)(x+2)<0}={-1,0},所以A的真子集為 ,{0},{-1},故選C.分層練習-基礎二、填空題6.集合A={x|ax-3=0,a∈Z},若A N*,則實數a的所有取值組成的集合為____________.{0,1,3}解析 當a=0時,A= ,滿足題意;分層練習-基礎7.已知集合A={x∈R|x2+x=0},則集合A=____________.若集合B滿足{0} B A,則集合B=____________.解析 ∵解方程x2+x=0,得x=-1或x=0,∴集合A={x∈R|x2+x=0}={-1,0}.又{0} B A,∴B={-1,0}.{-1,0}{-1,0}分層練習-基礎8.設A={x|2解析 因為B A,又B≠ ,{a|3≤a≤4}所以3≤a≤4,即a的取值范圍是{a|3≤a≤4}.分層練習-基礎三、解答題9.判斷下列集合間的關系:(1)A={x|x-3>2},B={x|2x-5≥0};(2)A={x∈Z|-1≤x<3},B={x|x=|y|,y∈A}.所以可利用數軸判斷A,B的關系.如圖所示,A?B.(2)因為A={x∈Z|-1≤x<3}={-1,0,1,2},B={x|x=|y|,y∈A},所以B={0,1,2},所以B A.分層練習-鞏固10.已知A={x∈R|x<-2或x>3},B={x∈R|a≤x≤2a-1},若B A,求實數a的取值范圍.解 由題意知B的可能情況有B≠ 和B= 兩種.①當B≠ 時,∵B A,②當B= 時,由a>2a-1,解得a<1.綜上可知,實數a的取值范圍是{a|a<1或a>3}.分層練習-鞏固A11.若集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x=2k-1,k∈Z},C={x|x=4k-1,k∈Z},則A,B,C的關系是( )A.C?A=B B.A C BC.A=B?C D.B A C解析 ∵A={x|x=2(k+1)-1,k∈Z},B={x|x=2k-1,k∈Z},C={x|x=2×2k-1,k∈Z},∴C?A=B,故選A.分層練習-鞏固12.若集合A={x|ax2+2x+1=0,x∈R}至多有一個真子集,求實數a的取值范圍.②當A只有一個真子集時,A為單元素集,這時有兩種情況:當a=0時,方程化為2x+1=0,解 ①當A無真子集時,A= ,即方程ax2+2x+1=0無實根,當a≠0時,由Δ=4-4a=0,解得a=1.綜上,當集合A至多有一個真子集時,a的取值范圍是{a|a=0或a≥1}.分層練習-鞏固13.已知集合M={x|x2+2x-a=0}.(1)若 ?M,求實數a的取值范圍;解 由題意得方程x2+2x-a=0有實數解,∴Δ=22-4·(-a)≥0,得a≥-1,∴實數a的取值范圍是{a|a≥-1}.分層練習-鞏固(2)若N={x|x2+x=0}且M N,求實數a的取值范圍.解 ∵N={x|x2+x=0}={0,-1},且M N,∴當M= 時,Δ=22-4·(-a)<0,得a<-1;當M≠ 時,i)當Δ=0時,a=-1,此時M={-1},滿足M N,符合題意.ii)當Δ>0時,a>-1,M中有兩個元素,綜上,實數a的取值范圍為{a|a≤-1}.14.已知三個集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+(a-1)=0},C={x|x2-bx+2=0},同時滿足B?A,C A的實數a,b是否存在?若存在,求出a,b所有的值;若不存在,請說明理由.解 A={x|x2-3x+2=0}={1,2}.∵B={x|x2-ax+(a-1)=0}={x|(x-1)[x-(a-1)]=0},∴1∈B.又∵B?A,∴a-1=1,即a=2.∵C={x|x2-bx+2=0},且C A,當C={1,2}時,b=3;當C={1}或{2}時,Δ=b2-8=0,∴C= 或{1}或{2}或{1,2}.當C= 時,Δ=b2-8<0,分層練習-拓展一、選擇題1.已知全集U={x|-1≤x≤5,x∈Z},集合A={x|0≤x<3,x∈N},則 UA=( )A.{x|-1≤x<0或3C.{-1,3,4,5} D.{3,4,5}C解析 U={x|-1≤x≤5,x∈Z}={-1,0,1,2,3,4,5},A={x|0≤x<3,x∈N}={0,1,2},∴ UA={-1,3,4,5}.知識點二:全集和補集分層練習-基礎2.(多選題)已知全集U=R,集合A={x|1≤x≤3或4<x<6},集合B={x|2≤x<5},則下列結論正確的是( )A. UA={x|x<1或3<x≤4或x≥6}B. UB={x|x<2或x≥5}C. UA UBD. UB UA解析 由補集的定義知A,B正確;由子集的定義知C,D都不正確.AB分層練習-基礎3.已知全集U={1,2,a2-2a+3},A={1,a}, UA={3},則實數a等于( )A.0或2 B.0 C.1或2 D.2D分層練習-基礎4.若全集U={0,1,2,3,4,5},且 UA={x∈N*|1≤x≤3},則集合A的真子集共有( )A.3個 B.4個 C.7個 D.8個C解析 UA={x∈N*|1≤x≤3}={1,2,3},∴A={0,4,5},∴集合A的真子集共有23-1=7(個).分層練習-基礎5.設全集U=R,集合A={x|x<0,或x≥1},B={x|x≥a},若 UA UB,則實數a的取值范圍是( )A.{a|a>1} B.{a|a≥1}C.{a|a<1} D.{a|a≤1}B解析 由題意知 UA={x|0≤x<1}, UB={x|x畫出數軸并表示出 UA與 UB.因為 UA UB,所以結合數軸可得a≥1.分層練習-基礎-3二、填空題6.設U={0,1,2,3},A={x|x2+mx=0},若 UA={1,2},則實數m=________.解析 ∵ UA={1,2},∴A={0,3},∴0,3是方程x2+mx=0的兩個根,∴m=-3.分層練習-基礎7.已知全集U=R,A={x|1≤x解析 因為 UA={x|x<1或x≥2},所以A={x|1≤x<2}.所以b=2.2分層練習-基礎8.若集合A={x|-1≤x<1},當S=R時, SA=__________________;當S={x|-4≤x≤1}時, SA=_______________________.解析 ∵A={x|-1≤x<1},∴S=R時, SA={x|x<-1或x≥1};S={x|-4≤x≤1}時, SA={x|-4≤x<-1或x=1}.{x|x<-1或x≥1}{x|-4≤x<-1或x=1}分層練習-基礎三、解答題9.(1)設U={x|x是小于9的正整數},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求 UA和 UB;(2)U={x|x是三角形},A={x|x是等腰三角形},B={x|x是等邊三角形},求 UB和 AB;(3)U=R,A={x|1解 (1)根據題意可知,U={1,2,3,4,5,6,7,8},所以 UA={4,5,6,7,8}, UB={1,2,7,8}.(2) UB={x|x是三邊不都相等的三角形}; AB={x|x是有且僅有兩邊相等的三角形}.(3) UA={x|x≤1,或x≥5},A與 UA在數軸上分別表示如下.分層練習-鞏固10.已知集合A={x|-1解 RA={x|x≤-1或x>3}.綜上可知,實數m的取值范圍是當B≠ 時,要使B RA成立,分層練習-鞏固11.設全集U={1,2,3,4},集合A={x|x2-mx+n=0,x∈U},若 UA={2,3},則m+n=________.9解析 因為 UA={2,3},所以A={x|x2-mx+n=0,x∈U}={1,4},即方程x2-mx+n=0的兩個實根為1和4,得m=5,n=4,m+n=9.分層練習-鞏固12.已知全集U=R,集合P={x|x≤0或x≥6},M={x|a解析 ∵全集U=R,∴ UP={x|0若M= ,即a≥2a+4,解得a≤-4,符合M UP.若M≠ ,要使M UP,{x|0{a|a≤-4或0≤a≤1}∴a≤-4或0≤a≤1.分層練習-鞏固13.設全集U=R,M={x|3a解 UP={x|x<-2,或x>1}.∵M UP,∴分M≠ 和M= 兩種情況討論:若M= ,則3a≥2a+5,∴a≥5.分層練習-拓展14.設全集U=R,集合A={x|x≤2或x≥5}.(1)求 UA;(2)若B={x|2a-3≤x≤-a}且B UA,求實數a的取值范圍.解 (1)由題意 UA={x|2<x<5}.(2)當B= 時,有-a<2a-3,∴a>1;綜上實數a的取值范圍為{a|a>1}.1.理解5個概念——(1)子集;(2)真子集;(3)空集;(4)全集;(5)補集.2.掌握3種方法(1)會判斷兩集合的關系,當所給的集合是與不等式有關的無限集時,常借助數軸,利用數形結合思想判斷.(2)會求子集、真子集的個數問題.(3)對于用不等式給出的集合,已知集合的包含關系求相關參數范圍時,常采用數形結合思想,借助數軸.課堂小結3.注意3個易錯點(1) 是任何集合的子集;(2)當集合中含有字母參數時,一般需要分類討論.(3)混淆元素與集合、集合與集合之間的關系而致錯4.掌握1個策略——正難則反補集作為一種思想方法,為我們研究問題開辟了新思想,在正向思維受阻時,改用逆向思維,如若直接求A困難,則使用“正難則反”策略,先求 UA,再由 U( UA)=A求A.課堂小結 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫