内容正文:
1.3 集合的基本运算
1.3.1 并集与交集
[学习目标] 理解两个集合的并集与交集的含义,能求两个集合的并集与交集,提升数学抽象和直观想象的核心素养(重难点).
要点一 并集、交集的概念及表示法
名称
文字语言描述
符号语言
表示
Venn图
表示
并
集
对于两个给定的集合A,B,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合
A∪B=
{x|x∈A,
或x∈B}
交
集
对于两个给定的集合A,B,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合
A∩B=
{x|x∈A,
且x∈B}
要点二 并集与交集的运算性质
并集的运算性质
交集的运算性质
A∪B=B∪A
A∩B=B∩A
A∪A=A
A∩A=A
A∪∅=A
A∩∅=∅
A⊆B⇔A∪B=B
A⊆B⇔A∩B=A
A(B)⊆(A∪B)
(A∩B)⊆A(B)
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”.
(1)并集中的“或”与生活用语中的“或”是同样的含义.( )
(2)交集概念中的“且”即是“同时”的意思.( )
(3)若两个集合A与B没有公共元素,则A,B没有交集.( )
(4)两个集合A与B没有公共元素时,不能说两个集合没有交集,而是A∩B=∅.( )
提示 (1)× (2)√ (3)× (4)√
探究一 集合的并集运算
规律总结
求集合并集的两种方法
(1)定义法:若集合是用列举法表示的,可以直接利用并集的定义求解.
(2)数形结合法:若集合是用描述法表示的由实数组成的数集,则可以借助数轴分析法求解,此时要注意集合的端点能否取到.
【例题1】 (1)(2022·浙江)设集合A={1,2},B={2,4,6},则A∪B=( )
A.{2}
B.{1,2}
C.{2,4,6}
D.{1,2,4,6}
(2)(2021·北京)已知集合A={x|-1<x<1},B={x|0≤x≤2},则A∪B=( )
A.{x|-1<x<2}
B.{x|-1<x≤2}
C.{x|0≤x<1}
D.{x|0≤x≤2}
解析 (1)A∪B={1,2}∪{2,4,6}={1,2,4,6}.故选D项.
(2)在数轴上表示出集合A,B,如图所示.
由图可知A∪B={x|-1<x≤2}.故选B项.
答案 (1)D (2)B
【变式1】 已知集合M={0,1,3},N={x|x=3a,a∈M},则M∪N=( )
A.{0} B.{0,3}
C.{1,3,9} D.{0,1,3,9}
答案 D
解析 因为M={0,1,3},N={x|x=3a,a∈M},所以N={0,3,9},所以M∪N={0,1,3}∪{0,3,9}={0,1,3,9}.故选D项.
探究二 集合的交集运算
规律总结
求交集的常见类型
(1)若集合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)若集合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)若集合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.
【例题2】 (1)(2022·新高考Ⅱ改编)已知集合A={-1,1,2,4},B={x|0≤x≤2},则A∩B=( )
A.{-1,2} B.{1,2}
C.{1,4} D.{-1,4}
(2)(2022·新高考Ⅰ改编)若集合M={x|0≤x<16},N={x|3x≥1},则M∩N=( )
A.{x|0≤x<2} B.
C.{x|3≤x<16} D.
解析 (1)由题意可得A∩B={1,2}.故选B项.
(2)集合N={x|3x≥1}=,在数轴上表示出集合M,N,如图所示.
由图可知M∩N=.故选D项.
答案 (1)B (2)D
【变式2】 (1)已知集合P={0,1,2},Q={1,2,3},则P∩Q=( )
A.{0} B.{0,3}
C.{1,2} D.{0,1,2,3}
(2)(2020·全国Ⅲ)已知集合A={1,2,3,5,7,11},B={x|3<x<15},则A∩B中元素的个数为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
解析 (1)由题意可得P∩Q={1,2}.故选C项.
(2)由题意得A∩B={5,7,11},所以A∩B中元素的个数为3.故选B项.
答案 (1)C (2)B
探究三 并集和交集性质的应用
解题技巧
利用集合交集、并集的性质解题的方法
(1)在利用集合交集、并集的性质解题时,常常会遇到A∩B=A,A∪B=B等这类问题,解答时常借助于交、并集的定义及集合间的关系去分析,如A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=B⇔A⊆B等,解答时应灵活处理.
(2)当集合B⊆A时,如果集合A是一