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.
自主梳理
1.(1)交集的概念
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.
(1)“且”的理解
“x∈A,且x∈B”表示元素x属于集合A,同时属于集合B.
(2)集合A与B没有公共元素,不能说两个集合没有交集,而是A∩B=∅.
2.并集
(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.
(1)并集定义的理解
“x∈A或x∈B”包含三种情形:①x∈A,但x∉B;②x∈B,但x∉A;③x∈A且x∈B.
(2)并集中元素的互异性
由集合中元素的互异性,相同的元素,即A与B的公共元素在并集中只能出现一次.
自主检验
1.思考辨析,判断正误
(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.
2.已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},则P∪Q=( )
A.{x|-1<x<2} B.{x|0<x<1}
C.{x|-1<x<0} D.{x|1<x<2}
答案 A
解析 结合数轴可得P∪Q={x|-1<x<2}.故选A.
3.若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=( )
A.{x|-2<x<-1} B.{x|-2<x<3}
C.{x|-1<x<1} D.{x|1<x<3}
答案 A
解析 ∵A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},
∴A∩B={x|-2<x<-1},故选A.
4.已知集合A={x|x>0},B={x|-1≤x≤2},则A∪B=________.
答案 {x|x≥-1}
解析 A∪B={x|x>0}∪{x|-1≤x≤2}={x|x≥-1}.
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]
答案 (1)A (2)A
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].
思维升华 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)已知M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},则M∩N=( )
A.x=3,y=-1