内容正文:
课题
1.3.1集合的基本运算-交集与并集
学习目标
1.通过类比实数运算并结合具体实例,理解集合并集、交集运算的含义。(重点)
2.学会运用Venn图、数轴等几何方法表示集合的关系和运算,体会数形结合在理解集合中的重要作用。(难点)
学习过程
一、课堂导入
思考1:两个实数除了可以比较大小外,还可以进行哪些运算?
思考2:类比实数的加减运算,两个集合是否也可以“加减”呢?
二、新知讲授
1.并集
观察下面的集合,类比实数的加法运算,你能说出集合C与集合A,B之间的关系吗?
(1) A={1,3, 5},B={2,4, 6},C={1,2,3, 4,5,6};
(2)A={x|x是有理数},B={x|x是无理数},C={x|x是实数}.
观察探究 1:阅读课本P10“观察”中各个集合,你能说出集合 C 与集合 A、B 之间的关系吗?
并集定义:
记作: 读作:
即 A∪B=
Venn 图表示:
并集概念的说明
(1)A∪B 是一个集合么?
(2)并集概念中的“或”与生活用语中的“或”的含义是否相同?
思考1: A∪A=A 、A∪Ø=A成立吗?
性质:
例题讲评
例1.设 A={4,5,6,8}, B={3,5,7,8},求 A∪B.
例2.设集合 A={x|-1<x<2},集合 B={x|1<x<3},求 A∪B.
练习1
1.设集合 M={x|−3<x<2},N={x|1≤x≤3},则M∪N=( )
A.{x|−3<x≤3} B.{x|−3<x<3}
C.{x|−3≤x<3} D.{x|−3≤x≤3}
2.已知集合A={x|x-2>3},B={x|2x-3>3x-a}.若A∪B=R,求a的取值范围.
2.交集
观察探究 2:阅读课本P11“思考”中各个集合,集合 C 与集合 A、B 之间有什么关系吗?
交集定义:
记作: 读作:
即 A∩B=
Venn 图表示:
思考:A∩A=A、A∩Ø=Ø 可能成立吗?
性质:
例题讲评
例3 (1)已知集合M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},那么集合M∩N=( )
A.x=3,y=-1 B.(3,-1)
C.{3,-1} D.{(3,-1)}
(2)已知集合M={x|-2≤x<2}和N={y|y=2k-1,k∈Z}的关系Venn图如图所示,则阴影部分所示的集合的元素共有( )
A.3个 B.2个
C.1个 D.0个
跟踪训练
1.设集合A={-2,-1,0,1,2},B={x∈N|-2<x<2},则A∩B=__________.
2.集合A={x|a≤x≤a+3},B={x|x<-1,或x>5}.
(1)若A∩B=∅,求a的取值范围;
(2)若A∩B=A,求a的取值范围.
课后作业
[A组 必备知识练]
1.已知集合 A={1,2,3,4},集合 B={3,4,5,6},下列说法正确的是( )
A. A∩B={3,4}
B. A∪B={1,2,3,4,5,6}
C. 若 A∩B=A,则 A⊆B
D. A∪B=A∩B
2.若集合A={x|-5<x<2},B={x|-3<x<3},则A∩B=( )
A.{x|-3<x<2} B.{x|-5<x<2}
C.{x|-3<x<3} D.{x|-5<x<3}
3.已知M={(x,y)|3x+2y=1},N={(x,y)|2x+y=2},那么集合M∩N=( )
A.x=3,y=-4 B.(3,-4)
C.{-3,-4} D.{(3,-4)}
4.设集合M={m∈Z|-3<m<2},N={n∈Z|-1≤n≤3},则M∪N=( )
A.{0,1}
B.{-1,0,1}
C.{-2,-1,0,1,2}
D.{-2,-1,0,1,2,3}
5.满足{1,3}∪A={1,3,5}的所有的集合A为___________.
6.已知M={1,2,a2-3a-1},N={-1,a,3},M∩N={3},则实数a的值为________.
7.已知A={x|a<x≤a+8},B={x|x<-1,或x>5}.若A∪B=R,求实数a的取值范围.
[B组 关键能力练]
8.如图图形中阴影部分表示的是( )
A.(A∪C)∩(B∪C) B.(A∪B)∩(A∪C)
C.(A∪B)∩(B∪C) D.(A∪B)∩C
9.已知集合A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1,或x>5},若A∩B=∅,则符合条件的实数a的取值范围为__________.
10.设集合A={0,3},B={m+2,m2+2}.若A∩B={3},则集合A∪B的子集的个数为__________.
参考答案
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一、概念填空答案
并集定义:由所有属于集合A或者属于集合B的元素所组成的集合;
记作:A∪B;读作:A并B;
A∪B={x | x属于A或者x属于B}
并集性质:
(1) A; (2) A; (3) =; (4) B; (5) ⊆ , ⊆
交集定义:由所有既属于集合A又属于集合B的元素所组成的集合;
记作:A∩B;读作:A交B;
A∩B={x | x属于A并且x属于B}
交集性质:
(1)A; (2)空集; (3)=; (4)A; (5)⊆ , ⊆
例题讲评
例1:A∪B={3,4,5,6,7,8}
例2:A∪B={x | -1<x<3}
练习1
1. A
2.
A={x | x>5},B={x | x < a‑3}
要A∪B=R,则 a‑3 > 5,解得 a > 8
例3
(1) D
(2) B
解析:集合N是奇数集合,M和N的交集为{-1,1},一共2个元素。
跟踪训练
1. {0,1}
解析:B={0,1},A∩B={0,1}
2.
(1) 若A∩B等于空集,则:a ≥ -1 且 a+3 ≤ 5,解得 -1 ≤ a ≤ 2
(2) A∩B=A,等价A是B的子集;
所以 a+3 < -1 或者 a > 5,解得 a < -4 或者 a > 5
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A组 必备知识练
1.ABC
解析:
A 选项:交集取两个集合公共元素,A∩B={3,4},正确。
B 选项:并集取两个集合全部元素,去重,A∪B={1,2,3,4,5,6},正确。
C 选项:A∩B=A等价于集合A的所有元素都在B中,即A⊆B,正确。
D 选项:A∪B={1,2,3,4,5,6},A∩B={3,4},两者不相等,错误。
2.A
3.D
4.D
5. {5},{1,5},{3,5},{1,3,5}
6. 4
解析:M∩N={3},得 a²‑3a‑1 =3,解得a=4或者a=-1;
a=-1时,M∩N={-1,3},不符合条件,舍去;
a=4检验,M={1,2,3}, N={-1,4,3},交集为{3},符合,故a=4。
7.
条件:a < -1 ,同时 a+8 ≥ 5
解得: -3 ≤ a < -1
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B组 关键能力练
8.A
解析:阴影区域全部在集合C中,等价 (A∪C)∩(B∪C)
9.解析:
分两种情况:
①A为空集:2a > a+3,得 a > 3
②A不是空集:2a ≤ a+3,同时2a ≥ -1,a+3 ≤ 5;得到 ≤ a ≤ 2
综合结果: a > 3或 ≤ a ≤ 2
10. 8
解析:A∩B={3}
m+2=3,则m=1,此时B={3,3},违反集合元素互异性,舍去;
m²+2=3,得m²=1,m=-1,此时B={1,3};
A∪B = {0,1,3},一共3个元素,子集个数 2的3次方 =8。
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