新教材高中数学第一章集合与常用逻辑用语1.1集合1.1.3集合的基本运算第1课时集合的交集与并集学案新人教B版必修第一
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(教师独具内容)
课程标准:1.理解两个集合交集与并集的含义,能求两个集合的交集与并集.2.能使用维恩图直观地表达两个集合的交集与并集.
教学重点:1.交集与并集的含义(自然语言、符号语言、图形语言).2.求两个集合的交集与并集.
教学难点:1.交集中“且”、并集中“或”的正确理解.2.准确地找出交集、并集中的元素,并能恰当地加以表示.
【情境导学】(教师独具内容)
为了丰富学生的体育生活,发挥学生的特长,学校组建了三个体育社团:足球社团、篮球社团、排球社团.已知参加这三个社团的人数分别是200,500,400,那么,我校参加体育社团的总人数是200+500+400=1100吗?如果不是,还需要一些什么条件,才能把总人数计算出来?
【知识导学】
知识点一 交集
02B∩□03A,A∩A=□04A,A∩?=□05?,A∩B=A?06交集的运算性质:A∩B=□□A?07□B. 知识点二 并集
02B∪□03A,A∪A=□04A,A∪?=□05A,A∪B=B?06并集的运算性质:A∪B=□□A?07□B. 从维恩图可以直观地看出,对于两个有限集,必有: Card(A∪B)=Card(A)+Card(B)-Card(A∩B).
【新知拓展】
集合的交、并运算中的注意事项
(1)对于元素个数有限的集合,可直接根据集合的“交”“并”定义求解,但要注意集合元素的互异性.
(2)对于元素个数无限的集合,进行交、并运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点值取到与否.
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)若A∩B=?,则A,B至少有一个是?.( ) (2)若A∪B=?,则A,B都是?.( )
(3)对任意集合A,B,下列式子总成立A∩B?A?A∪B.( )
(4)对于任意集合A,B,下列式子总成立A∪B=B?A?B?A∩B=A.( ) (5)对于两个非空的有限集合A,B,A∪B中的元素一定多于A中的元素.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× 2.做一做
(1)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为( )
A.5 C.3
B.4 D.2
(2)已知集合A={x|-1 B.(-1,0) D.(2,3) (3)已知集合A={1,2,x},B={2,x},若A∪B=A,则x=________. 答案 (1)D (2)A (3)0 2 题型一 求两个集合的交集与并集 例1 已知集合A={x|-1 由上图可得,A∩B={x|-1 集合A与B的“交”“并”运算,实质上就是对集合A与B中元素的“求同”“合并”: (1)A∩B中的元素是“所有”属于集合A且属于集合B的元素,而不是部分,特别地,当集合A和集合B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B=?. (2)对于并集,要注意其中“或”的意义,“或”与通常所说的“非此即彼”有原则性的区别,它们是“相容”的.“x∈A或x∈B”这一条件,包括下列三种情况:x∈A但x?B; x∈B但x?A;x∈A且x∈B.因此,A∪B是由所有至少属于A,B两者之一的元素组成的集合. [跟踪训练1] 已知集合A={y|y=x2-1},B={x|-2≤x<0},求A∩B,A∪B. 解 A∩B={x|-1≤x<0},A∪B={x|x≥-2}. 题型二 简单的含参问题 例2 已知集合A={0,1},B={x|(x-1)(x-a)=0}.求A∩B,A∪B. [解] 集合B是方程(x-1)(x-a)=0的解集,它可能只有一个元素1(a=1),也可能有两个元素1,a(a≠1). ①当a=1时,A∩B={1},A∪B={0,1}; ②当a=0时,A∩B={0,1},A∪B={0,1}; ③当a≠0且a≠1时,A∩B={1},A∪B={0,1,a}. 金版点睛 由于参数a的变化,集合B中的元素也在变化,即集合B是变化的集合,因此需要分类讨论;特别注意,不能把集合B写成{1,a}(因为当a=1时,不满足元素的互异性);可以看两集合的“交”“并”运算,应当首先弄清两集合中的元素是什么,之后再依据法则求解. [跟踪训练2] 已知集合A={x|x2-px-2=0},B={x|x2+qx+r=0},且A∪B={-2,1,5},A∩B={-2},求p+q+r的值. 解 ∵A∩B={-2}, ∴-2∈A且-2∈B. 将x=-2代入x-px-2=0,得p=-1, ∴A={1,-2}. ∵A∪B={-2,1,5},A∩B={-2}, ∴B={-2,5}. 解得q=-3,r=-10, ∴p+q+r=-14. 题型三 类似于“交”“并”运算的一些新定义型问题 例3 设M,P是两个非空集合,规定M-P={x|x∈M,且x?P},根据这一规定,M-(M-P)等于( ) A.M C.M∪P B.P D.M∩P 2 [解析] 当M∩P≠?时,由图可知M-P为图中的阴影部分,则M-(M-P)显然是M∩P;当M∩P=?时,M-P=M,此时M-(M-P)=M-M={x|x∈M,且x?M}=?=M∩P,故选D. [答案] D 金版点睛 题目给出了两个集合的一种运算“M-P”,其运算法则是:M-P是由所有属于M且不属于P的元素组成的集合,弄清法则便可以进行运算,特别是借助维恩图,使问题简捷明了. [跟踪训练3] 设A,B是两个非空集合,规定A*B={x|x∈A∪B,且x?A∩B}.若A={0,1,2,4},B={1,2,3},求A*B. 解 A∪B={0,1,2,3,4},A∩B={1,2}, ∴A*B={0,3,4}. 1.已知集合A={x|x是不大于8的正奇数},B={x|x是9的正因数},则A∩B=________,