内容正文:
集合的基本运算
第1课时 并集与交集
学业标准
学科素养
1.理解两个集合的并集与交集的含义.会求两个简单集合的并集和交集.(重点)
2.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.(难点)
1.通过交集与并集的学习,培养数学抽象核心素养.
2.通过集合的运算,提升逻辑推理、数学运算核心素养.
[教材梳理]
◇导学1 并集
已知下列集合:A={x|x2-1=0},B={x∈N|1≤x≤4},C={-1,1,2,3,4}.
[问题1] 集合A与集合B各有几个元素?
[提示] A={-1,1},B={1,2,3,4},即集合A有2个元素,集合B有4个元素.
[问题2] 若将集合A与集合B的元素放在一起,构成一个新的集合是什么?
[提示] {-1,1,2,3,4}.
[问题3] 集合C中的元素与集合A,B有什么关系?
[提示] 集合C中元素属于集合A或属于集合B.
◎结论形成
◇导学2 交集
已知集合A={1,2,3,4},B={3,4,5,6},C={3,4}.
[问题1] 集合A与集合B有公共元素吗?它们组成的集合是什么?
[提示] 有.{3,4}.
[问题2] 集合C中的元素与集合A,B有什么关系?
[提示] 集合C中的元素既属于集合A又属于集合B.
◎结论形成
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)A∪B的元素个数等于集合A中元素的个数与集合B中元素个数的和.
(2)并集定义中的“或”能改为“和”.
(3)A∩B是由属于A且属于B的所有元素组成的集合.
(4)交集的元素个数一定比任何一个集合的元素个数都少.
(5)若A∩B=A∩C,则必有B=C.
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.若集合M={-1,0,1,2},N={x|x(x-1)=0},则M∩N=
A.{-1,0,1,2} B.{0,1,2}
C.{-1,0,1} D.{0,1}
解析 N={0,1},M∩N={0,1}.
答案 D
3.已知集合A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},则A∪B=________.
解析 因为A={x|-1<x<2},B={x|0<x<3},
所以A∪B={x|-1<x<3}.
答案 {x|-1<x<3}
4.已知集合A={x|x≥2},B={x|x≥m},且A∪B=A,则实数m的取值范围是________.
解析 ∵A∪B=A,∴B⊆A.又A={x|x≥2},B={x|x≥m},∴m≥2.
答案 m≥2
题型一 交集、并集的运算
[例1] (1)设集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x≤1},则S∩T=
A.{x|x≥-4} B.{x|x>-2}
C.{x|-4≤x≤1} D.{x|-2<x≤1}
(2)设集合M={x|x2+2x=0,x∈R},N={x|x2-2x=0,x∈R},则M∪N=
A.{0} B.{0,2}
C.{-2,0} D.{-2,0,2}
[自主解答] (1)S∩T={x|x>-2}∩{x|-4≤x≤1}={x|-2<x≤1}.
(2)集合M={0,-2},N={0,2},
故M∪N={-2,0,2},选D.
[答案] (1)D (2)D
[规律方法]
1.先确定已知集合的元素是解决交集、并集基本运算的关键.
2.先化简集合,若是用列举法表示的数集,可以根据交集、并集的定义直接观察或用Venn图表示出集合运算的结果;若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果,此时要注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示.
[触类旁通]
1.已知集合A={x|-4≤x<2},B={x|-1<x≤3},求A∩B,A∪B.
解析 分别在数轴上表示集合A和B,如图所示.
根据A∩B和A∪B的定义,
由图知A∩B={x|-1<x<2},A∪B={x|-4≤x≤3}.
题型二 交集、并集性质的应用
[例2] (多选题)设集合A={-2},B={x|ax+1=0,a∈R},若A∩B=B,则a的值为
A.0 B. C.1 D.2
[自主解答] ∵A∩B=B,∴B⊆A.
∵A={-2}≠∅,∴B=∅或B≠∅.
①当B=∅时,方程ax+1=0无解,此时a=0.
②当B≠∅时,此时a≠0,则B=,
∴-∈A,
即有-=-2,得a=.
综上,得a=0或a=.
[答案] AB
[素养聚焦] 通过对空集的讨论,把逻辑推理等核心素养体现在解题过程中.
[易错警示]
1.解决此类问题要熟练掌握A∩B=B⇔A∪B=A⇔B⊆A.
2.在B⊆A时,注意B=∅的情形不能漏掉.
3.分类讨论时要不重不漏.
[触类旁通]
2.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.
(1