内容正文:
第1课时 并集、交集
1.并集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由________集合A________集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作________(读作“________”)
A∪B=________
2.交集的概念及表示
自然语言
符号语言
图形语言
由______集合A______集合B的所有元素组成的集合,称为A与B的交集,记作________(读作“______”)
A∩B=_______
3.并集、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∩∅=________
探究点一 并集的运算
【典例1】 (1)若集合M={-1,0,1},集合N={0,1,2},则M∪N=( )
A.{0,1} B.{-1,0,1}
C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}
(2)已知集合P={x|x<3},集合Q={x|-1≤x≤4},则P∪Q=( )
A.{x|-1≤x<3}
B.{x|-1≤x≤4}
C.{x|x≤4}
D.{x|x≥-1}
【解析】 (1)因为M={-1,0,1},N={0,1,2},所以M∪N={-1,0,1}∪{0,1,2}={-1,0,1,2}.
(2)P={x|x<3},Q={x|-1≤x≤4},
如图,P∪Q={x|x≤4}.
【答案】 (1)D (2)C
【方法总结】 求并集的基本方法
[对点训练]
已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2}, 那么P∪Q=( )
A.{x|-1<x<2} B.{x|0<x<1}
C.{x|-1<x<0} D.{x|1<x<2}
探究点二 交集的运算
【典例2】 (1)若集合A={x|-2<x<1},B={x|0<x<2},则集合A∩B=( )
A.{x|-1<x<1} B.{x|-2<x<1}
C.{x|-2<x<2} D.{x|0<x<1}
(2)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
【解析】 (1)如图所示:
公共范围是0<x<1,即A∩B={x|0<x<1}.
(2)集合A中元素满足x=3n+2,n∈N,即被3除余2.而集合B中满足这一要求的元素只有8和14.故选D.
【答案】 (1)D (2)D
【方法总结】 求集合交集的方法
(1)若集合中元素个数有限,则直接根据交集的定义或Venn图求解.
(2)若集合中元素个数无限,可借助数轴,利用数轴分析求解.
[对点训练]
1.已知集合A={x|x≥0},B={-1,0,1},则A∩B=( )
A.{1} B.{0,1}
C.{-1,0} D.∅
2.已知集合A={(x,y)|y=x2},B={(x,y)|2x-y-1=0},则A∩B=( )
A.x=1,y=1 B.(1,1)
C.{1,1} D.{(1,1)}
探究点三 并集、交集性质的应用
【典例3】 (1)已知M={1,2,a2-3a-1},N={-1,a,3},M∩N={3},则实数a的值为________.
【解析】 因为M∩N={3},
所以a2-3a-1=3,
解得a=-1或a=4.
又N={-1,a,3},所以a≠-1,
所以a=4.
【答案】 4
(2)设集合M={x|-3≤x<7},N={x|2x+k≤0},若M∩N≠∅,则实数k的取值范围为________.
【解析】 因为N={x|2x+k≤0}=,且M∩N≠∅,所以-≥-3⇒k≤6.
【答案】 k≤6
【方法总结】
利用集合交集、并集的性质解题的方法
(1)在利用集合的交集、并集性质解题时,常常会遇到A∩B=A,A∪B=B等这类问题,解答时常借助于交、并集的定义及上节学习的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是一个确定的集合,而集合B不确定,运算时要考虑B=∅的情况,切不可漏掉.
[归纳小结]
1.对并集、交集概念的理解
(1)对于并集,要注意其中“或”的意义,“或”与通常所说的“非此即彼”有原则性的区别,它们是“可兼”的.“x∈A,或x∈B”这一条件,包括下列三种情况:x∈A但x∉B;x∈B但x∉A;x∈A且x∈B.因此,A∪B是由两个集合A,B的所有元素组成的集合.
(2)A∩B中的元素是“所有”属于集合A且属于集合B的元素,而不是部分,特别地,当集合A和集合B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B=∅.
2.集合的交、并运算中的注意事项
(1)对于元素个数有限的集合,可直接根据集合的“交”“并”定义求解,但要注意集合元素的互异性.
(2)对于元素个数无限的集合,进行交、并运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点值能否取到.
A基础巩固练
1.(2024·天津卷)集合A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},则A∩B=( )
A.{1,2,3,4} B.{2,3,4}
C.{2,4} D.{1}
2.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2<x≤5},则A∪B=( )
A.{x|2<x<3} B.{x|-1≤x≤5}
C.{x|-1<x<5} D.{x|-1<x≤5}
3.(2024·新课标Ⅰ卷)已知集合A={x|-5<x3<5},B={-3,-1,0,2,3 },则 A∩B=( )
A.{-1,0} B.{2,3}
C.{-3,-1,0} D.{-1,0,2}
4.政治书上讲,“有使用价值的东西不一定有价值,有价值的东西一定有使用价值”,如果把有使用价值的东西看作集合A,把有价值的东西看作集合B,那么它们的关系是( )
A.A∪B=A B.A∪B=B
C.A∩B=A D.A=B
5.若集合M={x|(x+4)(x+1)=0},N={x|(x-4)(x-1)=0},则M∩N=( )
A.{1,4} B.{-1,-4}
C.{0} D.∅
6.已知集合M={-1,0},则满足M∪N={-1,0,1}的集合N的个数是( )
A.2 B.3
C.4 D.8
7.已知集合A={1,3},B={a,a2+4},若A∩B={1},则实数a的值为________.
8.若集合A={x|-1≤x<2},B={x|x≤a},若A∩B≠∅,则实数a的取值范围是________.
B能力提升练
9.(多选题)满足{1}∪B={1,2}的集合B可能等于( )
A.{2} B.{1}
C.{1,2} D.{1,2,3}
10.(多选题)设集合A={x|-1≤x≤2},集合B={x|x≤a},若A∩B=∅,则实数a的值可以为( )
A.-3 B.-2
C.-1 D.0
11.已知集合A={x|x≥5},集合B={x|x≤m},且A∩B={x|5≤x≤6},则实数m=________.
12.若集合A={x|ax2+2x+1=0,x∈R}只有一个真子集,求a的值.
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第1课时 并集、交集
[基础知识整合]
1.所有属于 或属于 A∪B A并B {x|x∈A,或x∈B}
2.属于 且属于 A∩B A交B {x|x∈A,且x∈B}
3.A A A ∅
[新知自主探究]
典例1 对点训练
A 因为集合P={x|-1<x<1},Q={x|0<x<2},所以P∪Q={x|-1<x<2}.
典例2 对点训练
1.B 因为A={x|x≥0},B={-1,0,1},所以A∩B={0,1}.
2.D 联立得消去y得2x-1=x2,即(x-1)2=0,解得x=1,y=1,则A∩B={(1,1)}.
[学习效果检测]
1.B 因为A={1,2,3,4},B={2,3,4,5},所以A∩B={2,3,4},故选B.
2.B 因为集合A={x|-1≤x<3},B={x|2<x≤5},所以A∪B={-1≤x≤5}.
3.A 解法一(直接法) 因为A={x|-5<x3<5}={x|-<x<},B={-3,-1,0,2,3},所以A∩B={-1,0},故选A.
解法二(验证法) 因为(-3)3=-27<-5,(-1)3=-1∈(-5,5),03=0∈(-5,5),23=8>5,33=27>5,所以-1∈A,0∈A,-3∉A,2∉A,3∉A,所以A∩B={-1,0},故选A.
4.A 根据题意,x∈A推不出x∈B,x∈B能推出x∈A,所以B⊆A,故A∪B=A.故选A.
5.D 因为M={-4,-1},N={4,1},
所以M∩N=∅.
6.C 由M∪N={-1,0,1},得到集合M⊆M∪N,且集合N⊆M∪N,
又M={-1,0},所以元素1∈N,则集合N可以为{1}或{0,1}或{-1,1}或{0,-1,1},共4个.
7.解析:由题意1∈B,显然a2+4≥4,所以a=1,此时a2+4=5,满足题意.
答案:1
8.解析:A={x|-1≤x<2},B={x|x≤a},由A∩B≠∅,得a≥-1.
答案:a≥-1
9.AC ∵{1}∪B={1,2},∴B可能为{2}或{1,2}.
10.AB 如图,要使A∩B=∅,应有a<-1.
11.解析:用数轴表示集合A,B如图所示.
由A∩B={x|5≤x≤6},得m=6.
答案:6
12.解:当A只有一个真子集时,A为单元素集,这时有两种情况:当a=0时,方程化为2x+1=0,解得x=-;当a≠0时,由Δ=4-4a=0,解得a=1.综上所述,a=0或1.
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