内容正文:
1.3 集合的基本运算
第1课时 集合的并集、交集
【学习目标】
1.理解并集、交集的概念,会用文字语言、符号语言及图形语言来描述这些概念.
2.了解并集、交集的一些简单性质,会求两个简单集合的并集与交集.
3.能使用Venn图表示两个集合的并集与交集,体会图形对理解抽象概念的作用.
◆ 知识点一 集合的并集
1.并集的三种语言表示:
文字
语言
一般地,由所有 的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作 (读作“A并B”)
符号语言
A∪B={x| }
图形
语言
2.并集的运算性质
(1)A∪A=A;(2)A∪⌀=A;(3)A∪B=B∪A;(4)若A⊆B,则A∪B=B,反之也成立.
◆ 知识点二 集合的交集
1.交集的三种语言表示:
文字
语言
一般地,由所有 的元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作 (读作“A交B”)
符号语言
A∩B={x| }
图形
语言
2.交集的运算性质
(1)A∩A=A;(2)A∩⌀=⌀;(3)A∩B=B∩A;(4)若A⊆B,则A∩B=A,反之也成立.
【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1)设A={x∈N|x<5},B={2,3,5},则A∪B={x∈N|x≤5}. ( )
(2)(A∪B)∪C=A∪(B∪C). ( )
(3)若A={1,2,3},B={4,5,6},则A与B的交集为空集. ( )
(4)若x∈A∪B,则x∈A∩B. ( )
(5)若x∈A∩B,则x∈A∪B. ( )
◆ 探究点一 并集及其运算
例1 (1)设集合A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},则集合A∪B= ( )
A.{5,8}
B.{3,4,5,6,7,8}
C.{4,6}
D.{3,4,6,7}
(2)已知集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-1或x>4},那么A∪B= ( )
A.{x|-2≤x≤4}
B.{x|x≤3或x>4}
C.{x|-2≤x≤-1}
D.{x|-1≤x≤3}
变式 (1) 若A={0,1,2,3},B={y|y=2x,x∈A},则A∪B= ( )
A.{0,2,4,6} B.{0,2}
C.{0,1,2,3,4,6} D.{0,1,2,3,0,2,4,6}
(2)已知集合M={-1,0},则满足M∪N={-1,0,1}的集合N的个数是 .
[素养小结]
并集运算应注意的问题:
(1)对于用描述法表示的集合,应先看集合的代表元素是什么,然后将集合化简,再按定义求解.
(2)求两个集合的并集时要注意利用集合中元素的互异性这一属性,重复的元素只能算一个.
(3)对于元素个数无限的集合进行并集运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点的值能否取到.
◆ 探究点二 交集及其运算
例2 (1)已知集合M={x|-1<x≤1},N={x|0<x<2},则M∩N= ( )
A.{x|0<x≤1}
B.{x|0<x<1}
C.{x|-1<x≤1}
D.{x|-1<x<2}
(2) 设集合A={-2,2},B={x|x2-5x-m=0}.若A∩B={2},则B= ( )
A.{-2,3} B.{2}
C.{-2,2} D.{2,3}
变式 (1)已知集合A={(x,y)|y=x},B={(x,y)|y=5-4x},则A∩B= ( )
A.(1,1)
B.{(1,1)}
C.(-1,-1)
D.{(-1,-1),(1,1)}
(2)已知集合A={x∈N|1≤x≤10},B={x∈R|x2+x-6=0},则图中阴影部分表示的集合为 ( )
A.{2} B.{3}
C.{-3,2} D.{-2,3}
[素养小结]
求集合A∩B的常见类型:
①若A,B中的元素是方程的根,则应先解方程求出方程的根,再求两集合的交集.
②若A,B中的元素是有序实数对,则A∩B是指两个方程组成的方程组的解集,交集是点集.
③若A,B是无限数集,则可以利用数轴来求解,但要注意利用数轴表示不等式时,含有端点的值用实心点表示,不含有端点的值用空心圈表示.
◆ 探究点三 根据并集与交集运算求参
例3 已知集合A={x|-3≤x≤1},B={x|m-2≤x≤2m+1}.
(1)若A∪B=A,求实数m的取值范围;
(2)若A∩B=⌀,求实数m的取值范围.
变式 已知集合A=,B={x|2m<x<1-m}.
(1)若A∪B=B,求实数m的取值范围;
(2)若A∩B=⌀,求实数m的取值范围.
[素养小结]
(1)在利用交集、并集的性质解题时,常常会遇到A∩B=A,A∪B=B这类问题,解答时常借助于交、并集的定义以及集合间的关系去分析,如由A∩B=A得A⊆B,由A∪B=B得A⊆B等.
(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,那么运算时要考虑B=⌀的情况.
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1.3 集合的基本运算
第1课时 集合的并集、交集
【课前预习】
知识点一
1.属于集合A或属于集合B A∪B
x∈A,或x∈B
知识点二
1.属于集合A且属于集合B A∩B
x∈A,且x∈B
诊断分析
(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)√
[解析] (1)A={x∈N|x<5}={0,1,2,3,4},B={2,3,5},则A∪B={0,1,2,3,4,5}={x∈N|x≤5}.
(2)由并集的定义知等式成立.
(3)若A={1,2,3},B={4,5,6},则A∩B=⌀.
(4)若x∈A∪B,则x不一定是A,B的公共元素,故说法错误.
(5)若x∈A∩B,则x∈A且x∈B,∴x∈A∪B.
【课中探究】
探究点一
例1 (1)B (2)B [解析] (1)因为A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},所以A∪B={3,4,5,6,7,8},故选B.
(2)将集合A和集合B分别表示在数轴上,如图所示,由图可知A∪B={x|x≤3或x>4},故选B.
变式 (1)C (2)4 [解析] (1)∵A={0,1,2,3},B={y|y=2x,x∈A},∴B={0,2,4,6},∴A∪B={0,1,2,3,4,6}.故选C.
(2)因为M∪N={-1,0,1},M={0,-1},集合M⊆M∪N,且集合N⊆M∪N,所以1∈N,则集合N可以为{1}或{0,1}或{-1,1}或{0,-1,1},共4个.
探究点二
例2 (1)A (2)D [解析] (1)集合M={x|-1<x≤1},N={x|0<x<2},所以M∩N={x|0<x≤1}.故选A.
(2)因为A∩B={2},所以2∈B,所以4-10-m=0,解得m=-6,则B={x|x2-5x+6=0}={2,3}.故选D.
变式 (1)B (2)A [解析] (1)由得所以A∩B={(1,1)}.故选B.
(2)由题知集合A={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},集合B={-3,2},所以题图中阴影部分表示的集合为A∩B={2}.
探究点三
例3 解:(1)因为A∪B=A,所以B⊆A.当B=⌀时,m-2>2m+1,解得m<-3,符合题意;当B≠⌀时,可得解得-1≤m≤0.
综上所述,实数m的取值范围是-1≤m≤0或m<-3.
(2)∵A∩B=⌀,∴当B=⌀时,由(1)知m<-3,符合题意;
当B≠⌀时,可得或解得-3≤m<-2或m>3.综上所述,实数m的取值范围是m<-2或m>3.
变式 解:(1)由A∪B=B得A⊆B,因为集合A=,B={x|2m<x<1-m},所以解得m≤-2,故m的取值范围为m≤-2.
(2)因为A∩B=⌀,所以当B=⌀时,2m≥1-m,解得m≥,符合题意;当B≠⌀时,或
无解.综上所述,m的取值范围为m≥.
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