内容正文:
第10讲 集合的基本运算
一、 集合的运算
(一)交集
文字语言
对于两个给定的集合A,B,由属于A又属于B的所有元素构成的集合,叫做A,B的交集,记作A∩B,读作“A交B”
符号语言
A∩B={x|x∈A且x∈B}
图形语言
阴影部分为A∩B.
例如(1),
(2),,
性质
A∩B=B∩A,A∩A=A,A∩∅=∅∩A=∅,如果A⊆B,则A∩B=A
【例1】交集
(1)已知集合A={1,2,3},B={-1,2},则A∩B等于( )
A.{1} B.{2} C.{-1,2} D.{1,2,3}
(2)已知A={y|y≤1},B={x|x≥0},则集合A∩B等于( )
A.∅ B.{x|x≤1} C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}
(3)已知集合A={(0,1),(1,1),(-1,2)},B={(x,y)|x+y-1=0,x,y∈Z},则A∩B=________.
(4)集合A={x|2k<x<2k+1,k∈Z},B={x|1<x<6},求A∩B;
【变式1】
(1)设集合,,则集合= .
(2)集合A={x|-2<x<3},B={x|x≤0或x>5},求A∩B;
(3)集合A={(x,y)|y=x+2},B={(x,y)|y=x+3},求A∩B.
(4)设集合,且,则( )
A. B. C.1 D.3
(二)并集
文字语言
对于两个给定的集合A,B,由两个集合的所有的元素组成的集合,叫做A与B的并集,记作A∪B,读作“A并B”
符号语言
A∪B={x|x∈A或x∈B}
图形语言
,阴影部分为A∪B
例如(1)
(2),,
性质
A∪B=B∪A,A∪A=A,A∪∅=∅∪A=A,如果A⊆B,则A∪B=B.
【例2】并集
(1) 设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B=( )
A.{1,2,3,4} B.{1,2,3} C.{2,3,4} D.{1,3,4}
(2) A={x|-1<x<2},B={x|x≤1或x>3},求A∪B.
(3)已知集合,,且,则实数的取值范围是 .
(4)A={(x,y)|x=2},B={(x,y)|y=2}.求A∪B,并说明其几何意义.
【变式2】(1)已知集合,,则 .
A. B.
C. D.
(2)已知集合A=,集合B={m|3>2m-1},求A∩B,A∪B.
(三)补集
(1)全集
定义:在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集.记法:全集通常记作U.
(2)补集
文字语言
如果给定集合A是全集U的一个子集,由U中不属于A的所有元素构成的集合,叫做A在U中的补集,记作.
符号语言
图形语言
例如(1),,
(2),,或
性质
A∪∁UA=U;A∩∁UA=∅;∁U(∁UA)=A.
【例3】(1)设集合U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则=________.
(2)若全集U={x∈R|-2≤x≤2},A={x∈R|-2≤x≤0},求
(3)设全集U={x|x是三角形},A={x|x是锐角三角形},B={x|x是钝角三角形},求A∩B,.
【变式3】(1)设U={x|x是小于9的正整数},A={1,2,3},B={3,4,5,6},求,.
(2)已知集合U=R,A={x|x2-x-2≥0},则=________.
(四)集合运算的综合
【例4】(1)已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=______,(∁UA)∩(∁UB)=________.
(2)设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B≠∅,则a的取值范围是( )
A.-1<a≤2 B.a>2 C.a≥-1 D.a>-1
【变式4】(1)已知集合A={x|x≤1},B={x|x≥a},且A∪B=R,则实数a的取值范围是________.
(2)设全集为R,A={x|3≤x<7},B={x|2<x<10},求,及.
(五)韦恩图与运算问题
【例5】(1)设全集U是自然数集N,集合A={x|x2 >4,x∈N},B={0,2,3},则图中阴影部分所表示的集合是( )
A.{x|x>2,x∈N} B.{x|x≤2,x∈N} C.{0,2} D.{1,2}
(2)用集合语言分别表示下图中的阴影部分:
【变式5】已知集合,