内容正文:
1.3 集合的基本运算
第一章 集合与常用逻辑用语
第一课时:并集与交集
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目录
contents
1
并集
2
交集
3
提分训练
课程导入
小明清单 A:{苹果, 香蕉, 牛奶}
小红清单 B:{香蕉, 面包, 鸡蛋}
这就是并集:由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合。简单来说,就是把两个集合的元素“合在一起”,重复的元素只算一次。
01 购物清单:合并需求
篮球组 C:{张三, 李四, 王五}
画画组 D:{李四, 赵六, 王五}
02 兴趣小组:寻找交集
生活中的“集合运算”
💡 思考:哪些同学同时参加了两个兴趣小组?
💡 思考:如何得到两人需要购买的全部物品?
这就是交集:由所有同时属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合。简单来说,就是两个集合中“重叠”的部分。
新知探究
1. 并集
定义:由所有属于集合A或属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的并集
记作:A∪B(读作“A并B”)
数学语言:A∪B={x|x∈A, 或x∈B}
“或”的三层包容性含义
1.x属于A,但不属于B;
2.x属于B,但不属于A;
3.x既属于A,又属于B(交集部分)。
新知探究
并集图示:
集合A与集合B的并集 (A∪B),包含所有阴影覆盖区域
关键原则:元素互异
集合元素具有互异性。若元素同时属于A和B,在并集中仅出现一次,避免重复罗列,确保集合内元素的唯一性与简洁性。
新知探究
并集的运算性质:
序号 运算性质 数学语言 示例
① 交换律 A∪B=B∪A {1,2}∪{3,4}={3,4}∪{1,2}
两者的计算结果均为:{1,2,3,4}
② 结合律 (A∪B)∪C=A∪(B∪C) ({1,2}∪{2,3})∪{3,4} = {1,2,3,4}
{1,2}∪({2,3}∪{3,4}) = {1,2,3,4}
③ 与自身的并集 A∪A=A {a,b,c}∪{a,b,c}={a,b,c}
④ 与空集的并集 A∪∅=A {1,2,3}∪∅= {1,2,3}
⑤ 包含关系性质 A⊆(A∪B) 若x∈A,则x必然属于A与B的并集
小试牛刀
例1、设集合A={x|x是小于6的自然数},集合B={x|x是质数且x<10},请根据集合运算规则,求解A∪B的结果。
解题思路
解题核心在于将描述法转化为列举法,明确集合元素。并集运算需合并所有属于A或属于B的元素,注意去除重复项,保留集合元素的唯一性。
小试牛刀
例1、设集合A={x|x是小于6的自然数},集合B={x|x是质数且x<10},请根据集合运算规则,求解A∪B的结果。
【解析】
集合A (小于6的自然数):{0,1,2,3,4,5}
集合B (小于10的质数):{2,3,5,7}
交集元素(重复项):{2,3,5},并集时仅保留一次。
计算:A∪B={0,1,2,3,4,5}∪{2,3,5,7}={0,1,2,3,4,5,7}
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1
并集
2
交集
3
提分训练
新知探究
2. 交集:
定义:由所有属于集合A且属于集合B的元素所组成的集合,称为集合A与B的交集。它直观地反映了两个集合之间的公共部分与重叠关系。
记作:A∩B(读作:“A交B”)
符号“∩”形似倒置的“∪”,象征着两个集合的汇聚与重叠
数学语言:A∩B = {x|x∈A, 且x∈B}
解读:x代表集合中的元素,该式表明x必须同时满足属于集合A和集合B的双重条件。
核心:“且”的判定
“且”意味着双重满足,即元素必须同时出现在A和B中,缺一不可。这是区分交集与并集(“或”关系)的关键。
新知探究
交集图示:
核心定义
当两个集合存在重叠区域时,重叠部分即为两集合的交集,记作A∩B。
01 集合相交:存在公共元素
02 集合相离:无交集 (空集)
核心定义
两个集合完全独立、无任何公共元素时,其交集为空集,记作A∩B=∅。
新知探究
交集的运算性质:
序号 运算性质 数学语言 示例
① 交换律 A∩B=B∩A A={1,2,3},B={2,3,4}
则A∩B={2,3},B∩A={2,3}
② 结合律 (A∩B)∩C=A∩(B∩C) A={1,2,3}, B={2,3,4}, C={3,4,5}
则(A∩B)∩C={2,3}∩{3,4,5}={3}
③ 与自身的交集 A∩A=A A= {a,b,c},则A∩A={a,b,c}
④ 与空集的交集 A∩∅=∅ {1,2,3}∪∅= {1,2,3}
⑤ 包含关系性质 (A∩B)⊆A 且 (A∩B)⊆B 若x∈A∩B,则 x∈A且x∈B,故子集关系成立。
小试牛刀
解题思路
①还原集合:将描述法转化为列举法。A={1,3,5,7,9},B={3,6,9}。
②寻找交集:找出同时出现在两个集合中的公共元素,即为A∩B的结果
例2、设集合 A={x|x是小于10的正奇数},集合B={x|x是3的倍数且x<10},求A∩B的值。
小试牛刀
【解析】
将还原后的集合代入公式进行运算:
A∩B={1,3,5,7,9}∩{3,6,9}
={x|x属于A且x属于B }
结论A∩B={3,9}(即两个集合中共同包含的元素为3和9)
例2、设集合 A={x|x是小于10的正奇数},集合B={x|x是3的倍数且x<10},求A∩B的值。
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并集
2
交集
3
提分训练
提分训练
题型1 并集的运算
1、集合A={−1,0,1} ,集合B={1,2,3},则集合A∪B= ( )
A.{0,1} B.{−1,0,1,2,3}
C.{−1,0,2,3} D.{−1,0,1,2}
B
【解析】
解:已知A={-1,0,1},B={1,2,3},
∵并集(A∪B)包含集合A、B的全部元素,重复元素只保留1个,
∴A∪B={-1,0,1,2,3}。
故选B.
提分训练
题型1 并集的运算
2、设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2<x<4},则A∪B= ( )
A.{x|2<x≤3} B.{x|1≤x≤4} C.{x|2≤x<3} D.{x|1<x<4}
B
【解析】
解:在数轴上表示出集合A,B,如图所示,则A∪B={x|1≤x<4} .
故选B.
提分训练
3、已知集合A={−1,0,1,2,3},B={−3,−1,1,3,5},则A∩B= ( )
A.{1,3} B.{0,1,3}
C.{−1,0,1,3,2,5} D.{−1,1,3,}
【解析】
解:已知A={-1,0,1,2,3},B={-3,-1,1,3,5},
∵A∩B取两个集合的公共元素,
∴公共元素为-1,1,3,即A∩B={-1,1,3}
故选:D
题型2 交集的运算
D
提分训练
4、已知集合M={x|−1≤x<3},N={x|−2<x<1} ,则M∩N= ( )
A.{x|−2<x<1} B.{x|−1≤x<1} C.{x|1<x<3} D.{x|−2<x<3}
题型2 交集的运算
B
【解析】
解:在数轴上表示出集合M,N ,如图所示,
由图知M∩N={x|−1≤x<1} .
故选:B.
提分训练
5、设集合A={−3,−2,−1,0,1},B={−1 ,0,1},C={x|−2≤x<0},则(A∩C)∪B= ( )
A.{−1} B.{−2,−1,0,1} C.{−2,−1,1} D.{−2,−1}
题型3 并集、交集性质的应用
【解析】
解:已知A={-3,-2,-1,0,1},C={x|−2≤x<0}
∵A∩C选取既在A里又满足(−2≤x<0)的元素,
∴A∩C={-2,-1}
又B={-1,0,1},
∴(A∩C)∪B={-2,-1,0,1}
故选:D
B
追求卓越
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