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1、§1.3.2全集与补集【教学目标】 1.知识与技能了解全集的意义,理解补集的概念及其表示法,会根据一个集合求它的补集或者根据一个集合的补集求这个集合,知道并集的元素个数计算公式(容斥原理).2.过程与方法通过概念学习,提高学生逻辑思维能力,根据概念解决集合的有关运算,提高分析、解决问题的能力.3.情感、态度与价值观结合补集的概念,体会相对的观念.【重点难点】1.教学重点:补集的概念,并集的元素个数计算公式2.教学难点:补集的运算【教学方法】谈话法,讲授法,练习法 【教学过程】一、复习引入1.复习(1)子集的概念、符号与性质.(2)用集合语言表示并集和交集的意义:
2、,.2.引入事物都是相对的,在不同的范围研究同一个问题,可能有不同的结果,比如方程,在有理数范围内只有一个解,在实数范围内却有三个解.下面我们就来学习集合中部分与整体的关系.二、讲授内容(一)探索发现1观察下面三个集合,你发现这三个集合有什么关系?,,.我们发现,集合,是集合的子集,集合就是由集合中去掉中所有元素后剩下的元素所构成的集合.如图1-3-10所示:(二)构建概念1.补集一般地,设是一个集合,是的一个子集(即),由中不属于的所有元素组成的集合,叫做在中的补集,记作SA,读作“在中的补集”,即SA.SA可以用图1-3-11中的阴影部分来表示.2.全集如果集合
3、含有我们所要研究的各个集合,这时就可以把看作一个全集,全集通常用表示.全集与它的任意一个真子集之间的关系,可用Venn图表示,如图1-3-12:(三)探索发现2在研究集合时,我们还会遇到有关集合中的元素个数的计算问题,若,,请同学们根据上述集合,讨论中有几个元素?中元素个数跟什么有关?能否建立一个关系式?(四)构建数学我们把有限集合中的元素个数记作.如上例中,.一般地,对于任意两个有限集合,有.特别地,当时,.三、讲解范例例1设,,,求UA,UB,UB,UA.分析本题根据补集、交集、并集的定义求解.解UA,UA,UB,UA.点评求交集、并集、补集是集合中重要的基本运
4、算,需熟练掌握.例2设,,.求,UA,UB.分析根据补集、交集的定义求解.解,UA,UB.点评首先要注意弄清三角形的分类;其次要注意补集是相对于全集而言的.不同的全集,补集也不同.不指明全集,单纯的“集合的补集”是没有意义的.例3已知,UA,UB,求.分析先求全集,再求集合.解由,UA,得,又因为UB,故.点评一般地,UA=U.例4集合分别有8个和13个元素,(1)若有6个元素时,则有多少个元素?(2)当有几个元素时,?分析本题根据并集元素个数的计算公式求解.解 (1)=.即有15个元素.(2)当时,,故.即有21个元素.点评并集中的元素不是简单地把两个集合的元素组
5、合在一起,还要考虑重复的元素要去掉.因此两个集合有多少相同的元素(即两个集合的交集的元素个数)是关键.例5学校组织学科竞赛,某班40名同学中有18人参加了数学竞赛,有12人参加了物理竞赛,两项竞赛都参加的有7人.两项竞赛一共有多少人参加?分析本题应先建立集合模型,再根据并集元素个数的计算公式求解.解 设,.则,,由题意可知,,,所以=.即两项竞赛共有23人参加.点评把文字语言转化成集合语言,解题更简洁方便.四、课堂练习1.教材P16练一练:12.教材P16练一练:23.教材P16练一练:34.教材P16练一练:45.教材P16练一练:5参考答案:1.UA;2.;;3
6、.(1)如图1-3-13;(2)S;4.正确的是(3);5.20.五、反思总结数学知识:1.全集、补集的概念,性质SA=S;2.并集元素个数的计算公式.思想方法:1.在求解问题时,要充分利用数轴、文氏图,掌握数形结合的方法.2.补集是相对于全集而言的,一般地,全集不同,一个集合的补集也会不一样.六、布置作业1.教材P17习题1.3:22.教材P17习题1.3:33.教材P17习题1.3:4参考答案:1.;;2.(提示:,);3.可能是5,6,7(思路点拨:因为,所以,所以).