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北师大版高一上册数学第一章教案范文:集合的基本运算(第二课时)

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2016-08-31

2.设集合I={x||x|<3,x∈Z},A={1,2},B={-2,-1,2},则A∪(∁IB)等于(  )

A.{1}    B.{1,2}     C.{2}    D.{0,1,2}

答案:D

例2 设全集U={x|x≤20,x∈N,x是质数} ,A∩(∁UB)={3,5},(∁UA)∩B={7,19},(∁UA)∩(∁UB)={2,17},求集合A,B.

活动:学生回顾集合的运算的含义,明确全集中的元素.利用列举法表示全集U,根据题中所给的条件,把集合中的元素填入相应的Venn图中即可.求集合A,B的关键是确定它们的元素,由于全集是U,则集合A,B中的元素均属于全集U,由于本题中的集合均是有限集并且元素的个数不多,可借助于Venn图来 解决.

解:U={2,3,5,7,11,13,17,19},

由题意借助于Venn图,如图8所示,

图8

∴A={3,5,11,13},B={7,11,13,19}.

点评:本题主要考查集合的运算、Venn图以及推理能力.借助于Venn图分析集合的运算问题,使问题简捷地获得解决,将本来抽象的集合问题直观形象地表示出来,这正体现了数形结合思想的优越性.

变式训练

1.设I为全集,M,N,P都是它的子集,则图9中阴影部分表示的集合是(  )

图9

A.M∩[(∁IN)∩P]

B.M∩(N∪P)

C.[(∁IM)∩(∁IN)]∩P

D.M∩N∪(N∩P)

解析:思路一:阴影部分在集合M内部,排除C;阴影部分不在集合N内,排除B,D.

思路二:阴影部分在集合M内部,即是M的子集,又阴影部分在P内不在集合N内,即在(∁IN)∩P内,所以阴影部分表示的集合是M∩[(∁IN)∩P].

答案:A

2.设U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},(∁UA)∩B={3,7},(∁UB)∩A={2,8},(∁UA)∩(∁UB)={1,5,6},则集合A=________,B=________.

解析:借助Venn图,如图10,把相关运算的结果表示出来,自然地就得出集合A,B了.

图10

答案:{2,4,8,9} {3,4,7,9}

知能训练

课本本节练习4.

【补充练习】

1.设全集U=R,A={x|2x+1>0},试用文字语言表述∁UA的意义.

解:A={x|2x+1>0},即不等式2x+1>0的解集,∁UA中元素均不能使2x+1>0成立,即∁UA中元素应当满足2x+1≤0.∴∁UA即不等式2x+1≤0的解集.

2.如图11所示,U是全集,M,P,S是U的三个子集,则阴影部分表示的集合是________.

图11

解析:观察图可以看出,阴影部分满足两个条件:一是不在集合S内;二是在集合M,P的公共部分内,因此阴影部分表示的集合是集合S的补集与集合M,P的交集的交集,即(∁US)∩(M∩P).

答案:(∁US)∩(M∩P)

3.设集合A,B都是U={1,2,3,4}的子集,已知(∁UA)∩(∁UB)={2},(∁UA)∩B={1},则A等于(  )

A.{1,2}   B.{2,3}   C.{3,4}   D.{1,4}

解析:如图12所示.

图12

由于(∁UA)∩(∁UB)={2},(∁UA)∩B={1},则有∁UA={1,2}.∴A={3,4}.

答案:C

4.设全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合S={1,3,5},T={3,6},则∁U(S∪T)等于(  )

A.      B.{2,4,7,8}     C.{1,3,5,6}     D.{2,4,6,8}

解析:直接观察(或画出Venn图),得S∪T={1,3,5,6},则∁U(S∪T)={2,4,7,8}.

答案:B

5.已知集合I={1,2,3,4},A={1},B={2,4},则A∪(∁IB)等于(  )

A.{1}     B.{1,3}     C.{3}     D.{1,2,3}

解析:∵∁IB={1,3},∴A∪(∁IB)={1}∪{1,3}={1,3}.

答案:B

拓展提升

问题:某班有学生50人,解甲、乙两道数学题,已知解对甲题者有 34人,解对乙题者有28人,两题均解对者有20人,问:

(1)至少解对其中一题者有多少人?

(2)两题均未解对者有多少人?

分析:先利用集合表示解对甲、乙两道数学题的各种类型,然后根据题意写出它们的运算,问题便得到解决.

解:设全集为U,A={只解对甲题的学生},B={只解对乙题的学生},C={甲、乙两题都解对的学生},则A∪C={解对甲题的学生},B∪C={解对乙题的学生},

A∪B∪C={至少解对一题的学生},∁U(A∪B∪C)={两题均未解对的学生}.

由已知,A∪C有34个人,C有20个人,

从而知A有14个人;B∪C有28个人,C有20个人,所以B有8个人.因此A∪B∪C有N1=14+8+20=42(人),∁U(A∪B∪C)有N2=50-42=8(人).

∴至少解对其中一题者有42个人,两题均未解对者有8个人.

课堂小结

本节课学习了:

①全集和补集的概念和求法.

②常借助于数轴或Venn图进行集合的补集运算.

作业

课本习题1.1A组 9,10,B组 4

设计感想

本节教学设计注重渗透数形结合的思想方法,因此在教学过程中要重点指导学生借助于数轴或Venn图进行集合的补集运算.由于高考中集合常与以后学习的不等式等知识紧密结合,本节对此也予以体现,可以利用课余时间学习有关解不等式的知识.

备课资料

【备选例题】

【例1】已知A={y|y=x2-4x+6,x∈R,y∈N},B={y|y=-x2-2x+7,x∈R,y∈N},求A∩B,并分别用描述法、列举法表示它.

解:y=x2-4x+6=(x-2)2+2≥2,A={y|y≥2,y∈N},

又∵y=-x2-2x+7=-(x+1)2+8≤8,∴B={y|y≤8,y∈N}.

故A∩B={y|2≤y≤8}={2,3,4,5,6,7,8}.

【例2】设S={(x,y)|xy>0},T={(x,y)|x>0,且y>0},则(  )

A.S∪T=S       B.S∪T=T   C.S∩T=S       D.S∩T=

解析:S={(x,y)|xy>0}={(x,y)|x>0且y>0,或x<0且y<0},则T⊆S,所以S∪T=S.

答案:A

【例3】某城镇有1 000户居民,其中有819户有彩电,有682户有空调,有535户彩电和空调都有,则彩电和空调至少有一种的有________户.

解析:设这1 000户居民组成集合U,其中有彩电的组成集合A,有空调的组成集合B,如图13所示.有彩电无空调的有819-535=284(户);有空调无彩电的有682-535=147(户),因此二者至少有一种的有284+147+535=966(户).填966.

图13

答案:966

【知识拓展】

差集与补集

有两个集合A,B,如果集合C是由所有属于A但不属于B的元素组成的集合,那么C就叫做A与B的差集,记作A-B(或AB).

例如,A={a,b,c,d},B={c,d,e,f},C=A-B={a,b}.

也可以用Venn图表示,如图14所示(阴影部分表示差集).

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