内容正文:
1.1.3 集合的基本运算
第一课时 集合的交集、并集
课标要求
素养要求
理解两个集合之间的并集和交集的含义,能求两个集合的交集与并集.
能用三种语言(自然语言、图形语言、符号语言)表达集合的交集和并集运算,发展学生的数学抽象和数学运算素养.
新知探究
某班有学生20人,他们的学号分别是1,2,3,…,20,现有a,b两本新书,已知学号是偶数的读过新书a,学号是3的倍数的读过新书b.
问题 (1)问至少读过一本书的有哪些同学?
(2)同时读了a,b两本书的有哪些同学?
提示 (1)至少读过一本书的有学号为2,3,4,6,8,9,10,12,14,15,16,18,20的同学.
(2)同时读了a,b两本书的有学号为6,12,18的同学.
1.(1)交集的概念 学习概念时要注意“三种语言”之间的转化
①自然语言:一般地,给定两个集合A,B,由既属于A又属于B的所有元素(即A和B的公共元素)组成的集合,称为A与B的交集.
②符号语言:A与B的交集记作A∩B(读作“A交B”),则A∩B={x|x∈A,且x∈B}.
③图形语言:如图所示.
④我们经常使用的“且”可以借助集合的交集来理解.
(2)交集运算的性质
对于任意两个集合A,B,都有:
①A∩B=B∩A;
②A∩A=A;
③A∩=∩A=;
④(A∩B)⊆A,(A∩B)⊆B;
⑤如果A⊆B,则A∩B=A,反之也成立.
2.并集 重复的元素只记一次
(1)并集的概念
①自然语言:一般地,给定两个集合A,B,由这两个集合的所有元素组成的集合,称为A与B的并集.
②符号语言:A与B的并集记作A∪B(读作“A并B”),则A∪B={x|x∈A,或x∈B}.
③图形语言:如图所示.
④我们经常使用的“或”可以借助集合的并集来理解.
(2)并集运算的性质
①A∪B=B∪A;
②A∪A=A;
③A∪=∪A=A;
④A⊆(A∪B),B⊆(A∪B);
⑤如果A⊆B,则A∪B=B,反之也成立.
拓展深化
[微判断]
1.若A={1,2},B={3,4},则A与B没有交集.(×)
提示 交集为.
2.若A={1,2},B={1,3,4},则A∪B={1,2,1,3,4}.(×)
提示 A∪B={1,2,3,4}.
3.若x∈(A∩B),则x∈(A∪B).(√)
4.若x∈(A∪B),则x∈(A∩B).(×)
提示 不一定成立,x不一定是A,B的公共元素.
[微训练]
1.已知集合A={x|x>0},B={x|-1≤x≤2},则A∪B等于________.
解析 A∪B={x|x>0}∪{x|-1≤x≤2}={x|x≥-1}.
答案 {x|x≥-1}
2.若P=[1,+∞),Q=(-1,4),则P∩Q=________.
解析 如图所示,P∩Q=[1,4).
答案 [1,4)
[微思考]
1.并集定义中“x∈A或x∈B”包含三种情况,你知道有哪三种情况吗?
提示 “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.可用图表示.
2.某次校运动会上,高一(一)班有10人报名参加田赛,有12人报名参加径赛.已知两项都报的有3人,你能算出高一(一)班参赛人数吗?
提示 19人. 参赛人数包括参加田赛的,也包括参加径赛的,但由于元素互异性的要求,两项都报的不能重复计算,故有10+12-3=19(人).
题型一 交集的概念及简单应用
【例1】 (1)若A={x∈N|1≤x≤10},B={x∈R|x2+x-6=0},则图中阴影部分表示的集合为( )
A.{2}
B.{3}
C.{-3,2}
D.{-2,3}
(2)设集合A=[-1,2],B=[0,4],则A∩B=( )
A.[0,2]
B.[1,2]
C.[0,4]
D.[1,4]
解析 (1)易知A={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},B={-3,2},图中阴影部分表示的集合为A∩B={2},故选A.
(2)在数轴上表示出集合A与B,如图所示.
则由交集的定义知,A∩B=[0,2].
答案 (1)A (2)A
规律方法 求集合A∩B的常见类型
(1)若A,B的元素是方程的根,则应先解方程求出方程的根后,再求两集合的交集.
(2)若A,B的元素是有序数对,则A∩B是指两个方程组成的方程组的解集,交集是点集.
(3)若A,B是无限数集,可以利用数轴来求解,但要注意利用数轴表示不等式时,含有端点的值用实心点表示,不含有端点的值用空心圈表示.
【训练1】 (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
B.4
C.3
D.2
(2