内容正文:
中职数学高教版第三版《一课一练》,依托三阶支架资源体系精心编撰。本专辑作为课堂教学同步配套资源,作业设计严格对标课堂知识点,遵循“由浅入深、循序渐进”的认知逻辑,侧重于基础性与实效性,旨在降低学习门槛,帮助学生巩固课堂所学,通过科学、系统的反复训练,帮助学生打牢数学基础。
《数学》基础模块上册(高教版第三版)
第一章 集合
第 5 练 并集
一、选择题
1.已知集合A = {1, 2, 3},B = {2, 3, 4, 5},则A∪B = ( )
A. {2, 3} B. {1, 4, 5} C. {1, 2, 3, 4, 5} D. {1, 2, 3, 2, 3, 4, 5}
【答案】C
【分析】并集A∪B是由属于A或属于B的所有元素组成的集合,注意集合元素的互异性,重复元素只写一次。
【详解】A = {1, 2, 3},B = {2, 3, 4, 5}。属于A或属于B的元素有1, 2, 3, 4, 5。根据集合元素的互异性,2和3虽然同时在A和B中,但在并集中只出现一次。因此A∪B = {1, 2, 3, 4, 5}。A是交集,B漏了2和3,D违反了互异性。故选C。
2. 已知集合M = {x | x > 1},N = {x | x ≥ 3},则M∪N = ( )
A. {x | x > 1} B. {x | x ≥ 3}
C. {x | 1 < x < 3} D. {x | x > 1且x ≥ 3}
【答案】A
【分析】对于用不等式表示的集合,求并集即求满足其中一个不等式的所有x的取值范围。可借助数轴理解:取"覆盖范围更大"的那个。
【详解】M = {x | x > 1}表示大于1的所有实数,N = {x | x ≥ 3}表示大于等于3的所有实数。由于N⊆M(所有大于等于3的数都大于1),所以M∪N = M = {x | x > 1}。也可以理解为:大于1或大于等于3,实际上就是大于1。故选A。
3. 已知集合A = {x | -2 < x ≤ 1, x∈Z},B = {x | 0 ≤ x < 4, x∈Z},则A∪B中元素的个数为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
【答案】B
【分析】先将两个集合用列举法表示出来,再求并集,注意重复元素只算一次,最后数出并集中元素的个数。
【详解】A = {x | -2 < x ≤ 1, x∈Z} = {-1, 0, 1};
B = {x | 0 ≤ x < 4, x∈Z} = {0, 1, 2, 3}。
A∪B = {-1, 0, 1, 2, 3},其中0和1是两个集合的公共元素,在并集中只出现一次。
所以A∪B共有6个元素:-1, 0, 1, 2, 3。故选B。
4. 已知集合P = {x | x = 2k + 1, k∈Z},Q = {x | x = 2k - 1, k∈Z},则P∪Q = ( )
A. {x | x = 2k + 1, k∈Z} B. {x | x = 2k, k∈Z}
C. Z D. {x | x = 4k + 1, k∈Z}
【答案】A
【分析】先分析两个集合分别表示什么,再判断它们的关系,从而确定并集。
【详解】P = {x | x = 2k + 1, k∈Z}表示所有奇数。
对于Q = {x | x = 2k - 1, k∈Z},令m = k - 1,则当k取遍所有整数时,m也取遍所有整数,所以Q = {x | x = 2(m + 1) - 1, m∈Z} = {x | x = 2m + 1, m∈Z} = P。
因此P = Q,所以P∪Q = P = Q = {x | x = 2k + 1, k∈Z}。故选A。
5. 设集合A = {x | x² - 5x + 6 = 0},B = {x | x² - x - 2 = 0},则A∪B = ( )
A. {2} B. {2, 3} C. {-1, 2, 3} D. {1, 2, 3}
【答案】C
【分析】先分别解两个方程求出集合A和B的元素,再求并集。
【详解】对于A:x² - 5x + 6 = 0,因式分解得(x - 2)(x - 3) = 0,解得x = 2或x = 3,所以A = {2, 3}。
对于B:x² - x - 2 = 0,因式分解得(x - 2)(x + 1) = 0,解得x = 2或x = -1,所以B = {-1, 2}。
A∪B = {-1, 2, 3},其中2是两个集合的公共元素,在并集中只出现一次。故选C。
6. 已知集合A = {x | -1 ≤ x ≤ 2},B = {x | a ≤ x ≤ a + 2},若A∪B = {x | -1 ≤ x ≤ 4},则实数a的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
【分析】A∪B的右端点是4,而A的右端点是2,所以B必须提供从2到4的覆盖,由此确定a的值。
【详解】A = {x | -1 ≤ x ≤ 2} = [-1, 2],B = {x | a ≤ x ≤ a + 2} = [a, a + 2]。
A∪B = {x | -1 ≤ x ≤ 4} = [-1, 4]。
由于A已经覆盖了[-1, 2],要使并集达到4,需要B的右端点a + 2 = 4,即a = 2。
此时B = [2, 4],A∪B = [-1, 2]∪[2, 4] = [-1, 4],符合题意。
验证左端:a = 2时B = [2, 4],A∪B左端点为-1,符合。故选B。
二、填空题
7.已知集合A = {x | x ≤ 0},B = {x | x > -2},则A∪B = ________。
【答案】R(或{x | x∈R})
【分析】求两个不等式集合的并集,可借助数轴观察它们合起来是否覆盖整个实数轴。
【详解】A = {x | x ≤ 0} = (-∞, 0],B = {x | x > -2} = (-2, +∞)。
在数轴上,A覆盖了从负无穷到0的所有数,B覆盖了从-2到正无穷的所有数。
两个集合合起来,A覆盖了(-∞, 0],B覆盖了(-2, +∞),它们的并集是(-∞, +∞) = R。
也可以这样理解:对于任意实数x,若x ≤ 0则x∈A;若x > 0则x > -2,所以x∈B。因此任意实数都在A或B中,A∪B = R。
8. 已知集合A = {1, 2, 3, 4},B = {3, 4, 5, 6},C = {5, 6, 7},则(A∪B)∪C = ________。
【答案】{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
【分析】并集运算满足结合律,(A∪B)∪C = A∪B∪C,即找出属于A或B或C的所有元素。
【详解】先求A∪B = {1, 2, 3, 4, 5, 6},再求(A∪B)∪C = {1, 2, 3, 4, 5, 6}∪{5, 6, 7} = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}。
也可以直接找出所有出现过的元素:1, 2, 3, 4来自A,5, 6来自B(也在C中),7来自C。合并去重后得{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}。
9. 已知集合A = {x | x² - 3x + 2 = 0},B = {x | x² - 4x + 3 = 0},则A∪B = ________。
【答案】{1, 2, 3}
【分析】先分别解两个一元二次方程求出集合A和B的元素,再求并集,注意重复元素只写一次。
【详解】对于集合A:x² - 3x + 2 = 0,因式分解得(x - 1)(x - 2) = 0,解得x = 1或x = 2,所以A = {1, 2}。
对于集合B:x² - 4x + 3 = 0,因式分解得(x - 1)(x - 3) = 0,解得x = 1或x = 3,所以B = {1, 3}。
A∪B = {1, 2, 3},其中1是两个集合的公共元素,在并集中只出现一次。
10. 已知集合A = {x | -1 ≤ x ≤ 3},B = {x | m ≤ x ≤ m + 2},若A∪B = A,则实数m的取值范围是________。
【答案】-1 ≤ m ≤ 1
【分析】A∪B = A等价于B⊆A。B = [m, m + 2]是一个长度为2的闭区间,要使其包含于A = [-1, 3]中,需满足B的左端点不小于A的左端点,且B的右端点不大于A的右端点。
【详解】A∪B = A ⟺ B⊆A。
B = {x | m ≤ x ≤ m + 2} = [m, m + 2],区间长度为2。
A = [-1, 3],区间长度为4。
要使B⊆A,需要:
{m ≥ -1 (B的左端点不在A的左边)
{m + 2 ≤ 3 (B的右端点不在A的右边)
由m + 2 ≤ 3得m ≤ 1。
所以-1 ≤ m ≤ 1。
验证边界:
当m = -1时,B = [-1, 1]⊆[-1, 3],满足;
当m = 1时,B = [1, 3]⊆[-1, 3],满足。
因此m的取值范围是[-1, 1],即-1 ≤ m ≤ 1。
三、解答题
11.已知集合A = {x | x² - 5x + 6 ≤ 0},B = {x | |x - 2| < 2}。
(1)用区间表示集合A和集合B;
(2)求A∪B,并用区间表示结果。
【答案】(1)A = [2, 3],B = (0, 4);(2)A∪B = (0, 4)。
【分析】(1)解一元二次不等式和绝对值不等式,将集合用区间表示;(2)在数轴上观察两个区间的覆盖范围,取并集。
【详解】
(1)对于集合A:x² - 5x + 6 ≤ 0
因式分解得(x - 2)(x - 3) ≤ 0
该不等式的解为2 ≤ x ≤ 3(二次函数开口向上,小于等于0取两根之间)。
所以A = [2, 3]。
对于集合B:|x - 2| < 2
即-2 < x - 2 < 2
各边加2得0 < x < 4
所以B = (0, 4)
(2)在数轴上,A = [2, 3]完全包含在B = (0, 4)内部。
因为A⊆B,所以A∪B = B = (0, 4)。
也可以理解为:A覆盖了[2, 3],B覆盖了(0, 4),两者合起来就是(0, 4)。
12. 某班有40名学生,其中参加数学竞赛的有18人,参加物理竞赛的有15人,两项竞赛都参加的有6人。
(1)求只参加数学竞赛的人数;
(2)求至少参加一项竞赛的人数;
(3)求两项竞赛都没有参加的人数。
【答案】(1)12人;(2)27人;(3)13人。
【分析】本题是并集概念在实际问题中的应用。设只参加数学竞赛的为a人,只参加物理竞赛的为b人,两项都参加的为c人。利用韦恩图分析各部分人数关系。
【详解】设:只参加数学竞赛的人数为a;只参加物理竞赛的人数为b;两项都参加的人数为c = 6。
根据题意:参加数学竞赛的总人数:a + c = 18,所以a = 18 - 6 = 12人。参加物理竞赛的总人数:b + c = 15,所以b = 15 - 6 = 9人。
(1)只参加数学竞赛的人数为a = 12人。
(2)至少参加一项竞赛的人数 = 只参加数学的 + 只参加物理的 + 两项都参加的
= a + b + c = 12 + 9 + 6 = 27人。
也可以直接用公式:|A∪B| = |A| + |B| - |A∩B| = 18 + 15 - 6 = 27人。
(3)两项竞赛都没有参加的人数 = 全班总人数 - 至少参加一项的人数
= 40 - 27 = 13人。
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第一章 集合
第 5 练 并集
一、选择题
1.已知集合A = {1, 2, 3},B = {2, 3, 4, 5},则A∪B = ( )
A. {2, 3} B. {1, 4, 5} C. {1, 2, 3, 4, 5} D. {1, 2, 3, 2, 3, 4, 5}
2. 已知集合M = {x | x > 1},N = {x | x ≥ 3},则M∪N = ( )
A. {x | x > 1} B. {x | x ≥ 3}
C. {x | 1 < x < 3} D. {x | x > 1且x ≥ 3}
3. 已知集合A = {x | -2 < x ≤ 1, x∈Z},B = {x | 0 ≤ x < 4, x∈Z},则A∪B中元素的个数为( )
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
4. 已知集合P = {x | x = 2k + 1, k∈Z},Q = {x | x = 2k - 1, k∈Z},则P∪Q = ( )
A. {x | x = 2k + 1, k∈Z} B. {x | x = 2k, k∈Z}
C. Z D. {x | x = 4k + 1, k∈Z}
5. 设集合A = {x | x² - 5x + 6 = 0},B = {x | x² - x - 2 = 0},则A∪B = ( )
A. {2} B. {2, 3} C. {-1, 2, 3} D. {1, 2, 3}
6. 已知集合A = {x | -1 ≤ x ≤ 2},B = {x | a ≤ x ≤ a + 2},若A∪B = {x | -1 ≤ x ≤ 4},则实数a的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、填空题
7.已知集合A = {x | x ≤ 0},B = {x | x > -2},则A∪B = ________。
8. 已知集合A = {1, 2, 3, 4},B = {3, 4, 5, 6},C = {5, 6, 7},则(A∪B)∪C = ________。
9. 已知集合A = {x | x² - 3x + 2 = 0},B = {x | x² - 4x + 3 = 0},则A∪B = ________。
10. 已知集合A = {x | -1 ≤ x ≤ 3},B = {x | m ≤ x ≤ m + 2},若A∪B = A,则实数m的取值范围是________。
三、解答题
11.已知集合A = {x | x² - 5x + 6 ≤ 0},B = {x | |x - 2| < 2}。
(1)用区间表示集合A和集合B;
(2)求A∪B,并用区间表示结果。
12. 某班有40名学生,其中参加数学竞赛的有18人,参加物理竞赛的有15人,两项竞赛都参加的有6人。
(1)求只参加数学竞赛的人数;
(2)求至少参加一项竞赛的人数;
(3)求两项竞赛都没有参加的人数。
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