1.1.2 集合之间的关系及运算课件-2024届高三中职数学一轮复习
2024-09-14
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内容正文:
第一章 集合与充要条件
1.1 集 合
1.1.2 集合之间的关系及运算
考点一 子集的概念及性质
【考点精讲】
1.子集
一般地,如果集合B的元素都是集合A的元素,那么把集合B叫作集合A的子集,记作B⊆A(或A⊇B),
读作“B包含于A(或A包含B)”.Venn图如
图1-1-1所示.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
图1-1-1
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
2.子集的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A.
(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,B⊆C,那么A⊆C.
(3)规定:∅是任何集合的子集,即∅⊆A.
(4)若集合A有n个元素,则它有2n个子集.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
3.集合B是集合A的子集的含义
集合B中的任何一个元素都是集合A中的元素,即B⊆A,由任意x∈B⇒x∈A;如果B中存在着不属于A的元素,那么B就不是A的子集.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【例1】 用符号“⊆”“⊇”“∈”或“∉”填空:
(1){1,2}________{1,2,3}; (2)∅________{a,b};
(3)0________N; (4)N________Z;
(5)π________Q; (6){x|-2<x<2}________{x|-1<x<1}.
【分析】 “⊆”和“⊇”是用来表示集合与集合之间关系的符号,“∈”和“∉”是用来表示元素与集合之间关系的符号,∅是任何集合的子集.
⊆
⊆
∈
⊆
∉
⊇
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【变式训练1】
用适当的符号填空:
(1)-2________∅;0________{0};∅________{0};
{矩形}________{正方形};
(2)π0________Q;0.5________N;a________{a,b,c};{a}________{a,b,c};
∉
∈
⊆
⊇
∈
∉
∈
⊆
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【变式训练1】
用适当的符号填空:
(3)N________Q;Q________R;Z________R;N*________Z;
(4){-2}________{x|x2-4x-12=0};
{x|-2<x<2}________{x||x|<3}.
⊆
⊆
⊆
⊆
⊆
⊆
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【例2】 已知集合A={1,3, },集合B={1,m},且B⊆A,则m等于( )
A.0或1 B.0或1或3 C.0或3 D.0或
C
【分析】 ∵B⊆A,∴B中的元素都是A中的元素,
∴m=3或m= ,∴m=0,1,3.
结合集合中元素的互异性,∴m=0或3.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【变式训练2】
已知集合A={x|x2+ax+1=0},B={1},若A⊆B,则a的取值范围是_______________(用集合表示).
{a|-2≤a<2}
【解析】 ∵A⊆B,且B={1},∴当A=B={1}时,即将x=1带入方程x2+ax+1=0,解得a=-2;当A=∅时,同样满足条件,即x2+ax+1=0无解,所以Δ=a2-4<0,解得-2<a<2.综上所述,a的取值用集合表示为{a|-2≤a<2}.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
考点二 真子集
【考点精讲】
1.真子集
如果集合B是集合A的子集,且A中至少有一个元素不属于B,那么把B叫作A的真子集,记作B⫋A(或A⫌B),读作“B真包含于A(或A真包含B)”.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
2.真子集的性质
(1)对于集合A,B,C,如果A⫋B,B⫋C,那么A⫋C.
(2)∅是任何非空集合的真子集,∅⫋A(A≠∅).
(3)真子集的个数:一个集合A的真子集的个数为2n-1(n为集合A中元素的个数).
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
3.子集和真子集的区别
(1)当A⊆B时,可以得到A=B或A⫋B;
当A⫋B时,可以得到A⊆B,但A≠B.
(2)∅⊆A,∅⫋A(A≠∅).
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【例3】 指出下列两组集合A与集合B之间的关系.
(1)A={-1,0,1,3,5},B={x|x<2,x∈N};
(2)A={x|0<x<6},B={x|1<x<2}.
【分析】 在(1)~(2)中,集合B是集合A的子集,也是真子集,用B⊆A或B⫋A表示均可,B⫋A表示更确切.因此,解题时要选择最优的表示法.
(1)B⫋A
(2)B⫋A
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【变式训练3】
(1)已知集合A={x|x=2n+1,n∈Z},集合B={x|x=4n+1,n∈Z},则( )
A.B∈A B.A=B C.B⫋A D.A⫋B
【解析】 ∵集合A为全体奇数,集合B只是奇数的一部分,∴B⫋A.
C
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
(2)若集合A={x|0<x<6},集合B={x|a<x<7},且A⊆B,则a的取值范围是( )
A.{a|a<0} B.{a|a≤0} C.{a|a>0} D.{a|a≥0}
B
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
考点三 集合的相等
【考点精讲】
如果两个集合的元素完全相同,那么这两个集合相等.集合A等于集合B,记作A=B.两个集合相等,它们所含的元素完全相同,集合A的元素都属于集合B,同时集合B的元素也都属于集合A,与元素的顺序无关.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【例4】 已知集合A={1,3},集合B={a2-a+1,1},且A=B,则a等于( )
A.-1 B.2 C.1 D.-1或2
【分析】 ∵A=B,∴a2-a+1=3,解得a=-1或a=2.
D
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【变式训练4】
(1)已知集合A={1,2x+3},集合B={5,1},且A=B,则x等于( )
A.0 B.1 C.2 D.5
【解析】 ∵A=B,∴2x+3=5,解得x=1.
B
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
(2)已知集合A={x|y=x2+1},集合B={x|y=x2-1},
则( )
A.B∈A B.A=B C.B⫋A D.A⫋B
【解析】 ∵集合A中x的取值为R(全体实数集),集合B中x的取值也为R,所以A=B=R.
B
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
考点四 集合的交集
【考点精讲】
交集:由既属于A又属于B的所有元素构成的集合,叫作集合A与集合B的交集,记作A∩B,读作“A交B”.A∩B={x|x∈A且x∈B},如图1-1-2中阴影部分所示.
图1-1-2
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
性质:A∩B=B∩A,A∩A=A,A∩∅=∅,(A∩B)⊆A,(A∩B)⊆B.
理解集合的交集是两个集合的公共元素构成的集合,解决交集运算时可利用数轴或Venn图.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【例5】 若集合A=N*,B={-1,0,1},则A∩B等于( )
A.{0,1} B.{1} C.{-1,1} D.{0}
【分析】 集合A=N*即为正整数集,根据交集的概念得知集合A与B中公共元素为“1”.
B
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【变式训练5】
(1)已知集合M={x∈N|x-3<0},集合N={0,2,4,6},则M∩N等于( )
A.{1,2} B.{0,2} C.{0,1,2} D.{1,2,4}
【解析】 ∵x-3<0,∴x<3,又∵x∈N,∴x=0,1,2,∴M={0,1,2}.又∵N={0,2,4,6},∴M∩N={0,2}.
B
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
(2)已知集合A={x|0<x<2},集合B={x|1<x<5},则A∩B=( )
A.{x|0<x<2} B.{x|1<x<5}
C.{x|1<x<2} D.{x|0<x<5}
【解析】 1<x<2是两集合的公共部分.
C
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
考点五 集合的并集
【考点精讲】
并集:由属于A或属于B的所有元素构成的集合,叫作集合A与集合B的并集,记作A∪B,读作“A并B”.A∪B={x|x∈A或x∈B},如图1-1-3中阴影部分所示.
图1-1-3
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
性质:A∪B=B∪A,A∪A=A,A∪∅=A,A⊆(A∪B),B⊆(A∪B).
理解集合的并集的元素是这两个集合所有元素构成,两个集合中相同的元素只能出现一次.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【例6】 设集合M={-1,1},N={0,n},若M∩N={1},则M∪N=( )
A.{-1,0,1,n} B.{-1,1,n}
C.{-1,0} D.{-1,0,1}
【分析】 首先根据集合的交集M∩N={1}得知n=1,M∪N表示集合M与集合N中所有的元素构成的集合,相同的元素只出现一次,所以M∪N={-1,0,1}.
D
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【变式训练6】
(1)已知集合A={0,2,a},集合B={1,a2},且A∪B={0,1,2,4,16},则a等于( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【解析】 ∵A={0,2,a},B={1,a2},且A∪B={0,1,2,4,16},∴a=4.
D
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
(2)已知集合A={x|x>2},集合B={x|-1<x<4},则A∪B
=( )
A.{x|-1<x<4} B.{x|x>2}
C.{x|2<x<4} D.{x|x>-1}
D
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
考点六 集合的补集
【考点精讲】
全集:在研究某些集合时,这些集合常常是一个给定集合的子集,这个给定的集合叫作全集,一般用U表示.在研究数集时,经常把实数集R作为全集.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
补集:如果集合A是全集U的子集,那么由U中不属于A的所有元素构成的集合叫作A在全集U中的补集,记作∁UA,读作“A在U中的补集”;∁UA={x|x∈U且x∉A},其关系如图1-1-4所示.圆圈的内部表示集合A,阴影部分表示A在U中的补集.
图1-1-4
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
性质:A∪(∁UA)=U,A∩(∁UA)=∅,∁U(∁UA)=A,∁U∅=U,∁UU=∅.
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【例7】 设全集U={x|-2<x<4,x∈N},集合A={1,2},则∁UA=( )
A.{0,3,4} B.{3,0}
C.{-1,0,3} D.{-2,-1,3}
【分析】 简化集合U={0,1,2,3}.全集U中不属于A的所有元素构成的集合叫作A在全集U中的补集,根据题意得知U中不属于A的元素有“0”“3”.
B
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
【变式训练7】
设全集U={1,2,3,4,5},已知集合A={1,2,3,4},集合B={2,3,5},则A∩(∁UB)等于( )
A.{1,4} B.{2,3} C.{2,4} D.{1,2,3,4,5}
【解析】 ∵U={1,2,3,4,5},B={2,3,5},∴∁UB={1,4}.又∵A={1,2,3,4},∴A∩(∁UB)={1,4}.
A
考点一
考点二
考点三
例1
变1
例2
变2
例3
变3
例4
变4
例5
变5
考点四
考点五
考点六
例6
变6
例7
变7
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
1.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集;若一个集合中元素的个数为n,则该集合子集的个数为2n,真子集的个数是2n-1,非空真子集的个数是2n-2.
2.根据两个集合相等求参数的值,关键是抓住两个集合元素一一对应,列出方程组,从而求出参数值,但要注意分类讨论,且要对求出的值加以检验,防止出现求出的参数值使集合中的元素重复.
方法提炼
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
3.在分析有关集合运算问题时,常常借助数轴、Venn图进行分析,将数与形相结合,使问题变得更加形象直观.
方法提炼
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
一、选择题
1.下列命题中,正确的是( )
A.0∈∅ B.{1,2}∈{1,2,3}
C.∅⊆A D.{(a,b)}={(b,a)}
巩固训练
C
【解析】 ∅是任何集合的子集.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
2.集合A={0,1,2}中真子集的个数为( )
A.3 B.6 C.7 D.8
【解析】 真子集的个数为2n-1=23-1=7.
C
巩固训练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
第页,共53页
1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
方法提炼
巩固训练
3.满足{a,b}⊆A⫋{a,b,c,d}的集合A的个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
B
【解析】 集合A的个数为 ,由题意知n1=4,n2=2,所以集合A的个数为24-2-1=3.
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1.1.2 集合之间的关系及运算
考 点
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4.已知集合A={x|x>0},B={y|y>0},C={z|z>0},则下列关系正确的是( )
A.A=B=C B.B=C≠A
C.C=A≠B D.A≠B≠C
A
【解析】 集合包含的元素与表示元素的字母无关.
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5.若集合{1,a,2}={1,a2+1,a},则a=( )
A.0 B.1 C.-1 D.±1
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C
【解析】 由题意得a2+1=2,解得a=±1,其中a=1代入集合,元素重复,应舍去.
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6.已知集合A={1,0,a},集合B={0,a2},若A∩B=B,则a=( )
A.0或-1 B.0 C.-1 D.-1或1
【解析】 ∵A∩B=B,∴B⊆A,当a2=1时,得a=-1或a=1;当a2=a时,a=0或a=1,又因a=1和a=0时均不满足集合的互异性,舍去;所以a=-1.
C
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7.已知集合A={x|x2-x-6=0},集合B={x|ax-6=0},若A∪B=A,则a的取值为( )
A.2或-3 B.-2或3 C.0或-2或3 D.0或2或-3
D
【解析】 集合A={x|x2-x-6=0}={-2,3};当B={-2}时,得a=-3;当B={3}时,得a=2;当B=∅时,得a=0,所以a的取值为0或2或-3.
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8.已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7},集合M={3,4,5},集合N={1,3,6,7},则∁U(M∪N)=( )
A.{0,1,2,4,5,6,7} B.{0,2}
C.{3,4,5} D.{1,3,6,7}
B
【解析】 先计算M∪N={1,3,4,5,6,7},再求补集.
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9.已知全集U={x|x>0},集合A={x|1<x<4},则∁UA
=( )
A.{x|1<x<4} B.{x|x>0}
C.{x|0<x<1} D.{x|x≥4}∪{x|0<x≤1}
D
【解析】 利用数轴理解.
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10.已知集合U=R,集合A={x|x<2或x>4},集合B={x|0≤x<5},则∁U(A∩B)=( )
A.{x|x<0或2≤x≤4或x≥5} B.{x|x<0或x≥5}
C.{x|x<0或2≤x≤4} D.{x|x<0或x≥2}
A
【解析】 A∩B={x|0≤x<2或4<x<5},所以∁U(A∩B)={x|x<0或2≤x≤4或x≥5}.
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11.已知集合A={(x,y)|3x-y+6=0},集合B={(x,y)|2x+y+4=0},则A∩B=( )
A.{(0,-2)} B.{(-2,0)} C.∅ D.{-2,0}
B
【解析】 解方程组即可,注意点集形式.
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12.设集合A={x|-3≤x≤4},集合B={x|2m-1<x<m+1},且B⊆A,则实数m的取值范围是( )
A.{m|m≤-1} B.{m|m≥-1}
C.{m|m<2} D.{m|-1≤m≤3}
B
【解析】 按B=∅和B≠∅两种情况讨论.
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二、解答题
13.设全集U={x|-5<x≤6},集合A={x|-2≤x<2},集合B={x|-1<x≤3},求A∩B,A∪B,(∁UA)∩(∁UB),(∁UA)∪(∁UB).
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解:A∩B={x|-1<x<2},
A∪B={x|-2≤x≤3},
(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B)={x|-5<x<-2或3<x≤6},
(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B)={x|-5<x≤-1或2≤x≤6}.
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14.已知集合A={x|x2-3x-10≤0},集合B={x|m+1≤x≤2m-1},若A∪B=A,求实数m的取值范围.
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解:由集合A={x|x2-3x-10≤0},
化简得A={x|-2≤x≤5},
因为A∪B=A,所以B⊆A.
①当B=∅时,即2m-1<m+1,解得m<2;
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②当B≠∅时,满足
解得2≤m≤3.
综上所述,得m≤3.
即实数m的取值范围是{m|m≤3}.
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