内容正文:
专题1.3集合的基本运算
知识点一
并集
1.定义:一般地,由所有属于集合A或集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作A∪B
2.符号:A∪B={x|x∈A,或x∈B}
3.图示:
知识点二
交集
1.定义:一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作A∩B.
2.符号:A∩B={x|x∈A,且x∈B}.
3.图示:
知识点三
并集和交集的性质
并集
交集
简单性质
A∪A=A;A∪∅=A
A∩A=A;A∩∅=∅
常用结论
A∪B=B∪A;A⊆(A∪B);
B⊆(A∪B);A∪B=B⇔A⊆B
A∩B=B∩A;(A∩B)⊆A;
(A∩B)⊆B;A∩B=B⇔B⊆A
知识点四
补集
1.全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集.
2.补集:对于一个集合A,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A相对于全集U的补集,简称为集合A的补集,记作∁UA.
3.符号:∁UA={x|x∈U,且x∉A}.
4.图示:
5.解读:
(1)简单地说,∁UA是从全集U中取出集合A的全部元素之后,所有剩余的元素组成的集合.
(2)性质:A∪(∁UA)=U,A∩(∁UA)=∅,∁U(∁UA)=A,∁UU=∅,∁U∅=U,∁U(A∩B)=(∁UA)∪(∁UB),∁U(A∪B)=(∁UA)∩(∁UB).
(3)如图所示的阴影部分是常用到的含有两个集合运算结果的图示.
知识点四
集合中元素的个数
考点01 并集运算
【典例1】(2022秋·广东东莞·高一校考期中)已知集合,,则集合( )
A. B. C. D.
【典例2】(2023春·陕西·高二校联考期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【总结提升】
1.对于描述法给出的集合,应先看集合的代表元素是什么,弄清是数集,还是点集……,然后将集合化简,再按定义求解.
2.求两个集合的并集时要注意利用集合元素的互异性这一属性,重复的元素只能算一个.
3.对于元素个数无限的集合进行并集运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点的值能否取到.
考点02 根据并集运算结果求集合或参数
【典例3】(2023春·宁夏石嘴山·高二平罗中学校考期末)已知集合,,且,则m的值为( )
A. B.或
C.或或 D.或或或
【典例4】(2022秋·山东东营·高一利津县高级中学校考阶段练习)集合,若,的值组成的集合为
【总结提升】
1.A∪B=B⇔A⊆B
2.当集合A⊆B时,若集合A不确定,运算时要考虑A=∅的情况,否则易漏解.
考点03 交集的运算
【典例5】(2023春·陕西商洛·高二校考期中)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【典例6】(2023春·北京·高二校考期中)已知集合,集合,则集合A∩B=( )
A. B. C. D.
【总结提升】
求集合A∩B的方法与步骤
(1)步骤
①首先要搞清集合A、B的代表元素是什么;
②把所求交集的集合用集合符号表示出来,写成“A∩B\”的形式;
③把化简后的集合A、B的所有公共元素都写出来即可(若无公共元素则所求交集为∅).
(2)方法
①若A、B的代表元素是方程的根,则应先解方程,求出方程的根后,再求两集合的交集;若集合的代表元素是有序数对,则A∩B是指两个方程组成的方程组的解集,解集是点集.
②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点表示.
考点04 根据交集运算结果求集合或参数
【典例7】(2023春·湖北黄冈·高一校联考期中)已知集合,,,则( )
A.或 B.或 C.或 D.或或
【典例8】(2021秋·高一课时练习)已知集合,.
(1)若,实数的取值范围是 .
(2)若,实数的取值范围是 .
(3)若,实数的取值范围是 .
【典例9】(2023春·上海杨浦·高二复旦附中校考期末)已知集合
(1)当时,求;
(2)若______,求实数的取值范围.
请从①;②;这两个条件中选择一个填入②中横线处,并完成第②问的解答.(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
【总结提升】
利用集合的交集、并集性质解题时,常常遇到A∪B=B,A∩B=A等这类问题,解答时常借助于交集、并集的定义及已知集合间的关系去转化为集合间的关系求解,如A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=B⇔A⊆B.
考点05 补集的运算
【典例10】(2023春·天津河北·高二统考期末)已知集合,,则集合( )
A. B.