1、1.1.3 集合的全集与补集教学目标1知识与技能(1)了解全集的意义.(2)理解补集的含义,会求给定子集的补集.2过程与方法通过示例认识全集,类比实数的减法运算认识补集,加深对补集概念的理解,完善集合运算体系,提高思维能力.3情感、态度与价值观通过补集概念的形成与发展、理解与掌握,感知事物具有相对性,渗透相对的辨证观点.教学重点与难点重点:补集概念的理解;难点:有关补集的综合运算.授课过程教学环节 教学内容 师生互动 设计意图提出问题导入课题示例1:数集的拓展示例2:方程( x 2) (x2 3) = 0的解集. 在有理数范围内,在实数范围内.学生思考讨论.挖掘旧知,导入新知,激发学习兴趣.形
2、成概念1全集的定义.如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,称这个集合为全集,记作 U.示例3: A = 全班参加数学兴趣小组的同学, B = 全班设有参加数学兴趣小组的同学, U = 全班同学,问 U、 A、 B三个集关系如何.2补集的定义补集: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.即 UA = x | x U,且 ,Venn图表示师:教学学科中许多时候,许 多问题都是在某一范围内进行研究. 如实例1是在实数集范围内不断扩大数集. 实例2:在有理数范围内求解;在实数范围内求解. 类似这些给定的集合就是全集.师生合作
3、,分析示例生: U = A B, U中元素减去 A中元素就构成 B.师:类似这种运算得到的集合 B称为集合 A的补集,生师合作交流探究补集的概念.合作交流,探究新知,了解全集、补集的含义.AUAU应用举例深化概念例1 设 U = x | x是小于9的正整数, A = 1,2,3, B = 3,4,5,6,求UA, UB.例2 设全集 U = x | x是三角形, A = x|x是锐角三角形, B = x | x是钝角三角形. 求 A B, U (A B).学生先尝试求解,老师指导、点评.例1解:根据题意可知, U = 1,2,3,4,5,6,7,8,所以 UA = 4, 5, 6, 7, 8,
4、UB = 1, 2, 7, 8.例2解:根据三角形的分类可知 A B =,A B = x | x是锐角三角形或钝角三角形,U (A B) = x | x是直角三角形.加深对补集概念的理解,初步学会求集合的补集.性质探究补集的性质: A( UA) = U, A( UA) =.练习1:已知全集 U = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, A=2, 4, 5, B = 1, 3, 5, 7,求 A( UB),( UA)(UB).总结:( UA)( UB) = U (A B),( UA)( UB) = U (A B).师:提出问题生:合作交流,探讨师生:学生说明性质、成立的理由,老师点评、阐述.
5、师:变式练习:求 A B,求 U (A B)并比较与( UA)( UB)的结果. 解:因为 UA = 1, 3, 6, 7,UB = 2, 4, 6,所以 A( UB) = 2, 4,( UA)( UB) = 6.能力提升. 探究补集的性质,提高学生的归纳能力.应用举例例2 填空(1)若 S = 2,3,4, A = 4,3,则 SA = .(2)若 S = 三角形, B = 锐角三角形,则 SB = .(3)若 S = 1,2,4,8, A =,则 SA = .(4)若 U = 1,3, a2 + 3a + 1, A = 1,3, UA = 5,则 a .(5)已知 A = 0,2,4, U
6、A = 1,1, UB = 1,0,2,求 B =.(6)设全集 U = 2,3, m2 + 2m 3, A = |m + 1| ,2, UA = 5,求 m.(7)设全集 U = 1,2,3,4, A 师生合作分析例题.例2(1):主要是比较 A及 S的区别,从而求 SA .例2(2):由三角形的分类找 B的补集.例2(3):运用空集的定义.例2(4):利用集合元素的特征.综合应用并集、补集知识求解.例2(7):解答过程中渗透分类讨论思想. 例2(1)解: SA = 2例2(2)解: SB = 直角三角形或钝角三角形例2(3)解: SA = S 例2(4)解: a2 + 3a + 1 = 5
7、,a = 4或1.例2(5)解:利用韦恩图由 A设 UA 先求 U = 1,0,1,2,4,再求 B = 进一步深化理解补集的概念. 掌握补集的求法.= x | x2 5x + m = 0, x U,求 UA、 m.1,4.例2(6)解:由题 m2 + 2m 3 = 5且| m + 1| = 3,解之 m = 4或 m = 2.例2(7)解:将 x = 1、2、3、4代入 x2 5x + m = 0中, m = 4或 m = 6,当 m = 4时, x2 5x + 4 = 0,即 A = 1,4,又当 m = 6时, x2 5x + 6 = 0,即 A = 2,3.故满足条件: UA = 1,4, m = 4; UB = 2,3, m = 6.课堂笔记归纳总结1全集的概念,补集的概念.2 UA =x | xU,且 A.3补集的性质:( UA) A = U,( UA) A =, U= U, UU = ,( UA)( UB) = U (A B),( UA)( UB) = U (A B)师生合作交流,共同归纳、总结,逐步完善.引导学生自我回顾、反思、归纳、总结,形成知识体系.