1.1.3 第二课时 补集及综合应用-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中数学必修第一册教师用书配套课件(人教B版)
2026-09-10
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦补集及综合应用,通过学校食堂买菜情境导入,联系子集概念,以情境导入、定义解析、性质归纳、自我诊断题为学习支架,帮助学生构建知识脉络。
其亮点在于情境化导入培养数学眼光,分层题型设计发展数学思维,新定义问题提升数学语言表达。例如用食堂买菜抽象集合关系,通过补集运算、参数求解等题型培养逻辑推理,差集和戴德金分割激发创新意识。学生能提升运算与推理能力,教师可利用系统资源实施分层教学。
内容正文:
第二课时 补集及综合应用
1
基础落实
01
典例研析
02
拓视野
集合运算中的新定义问题 能力提升
03
目录
课时作业
04
2
01
PART
基础落实
基础落实
目 录
为了进一步提高同学们的伙食水平,丰富菜品花样, 学校食堂的老师
们做了大量的工作,这是他们周一、周二工作计划的一部分:
计划前两天买进的品种
组成集合U 第一天买进的品种组成集合A 第一天未买进的计划品种组成集合B
冬瓜、黄瓜、鲫鱼、茄子、虾、猪肉、芹菜、土豆、毛豆 黄瓜、鲫鱼、茄子、猪肉、芹菜、土豆 冬瓜、虾、毛豆
【问题】 (1)集合A与集合U是什么关系?
(2)集合B与集合A是什么关系?
数学·必修第一册(B 版)
目 录
知识点一 全集
1. 定义:在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一
给定集合的 ,那么称这个给定的集合为全集.
2. 记法:全集通常记作 .
提醒:“全集”是一个相对的概念,并不是固定不变的,它是依据具
体的问题来加以选择的.例如:我们常把实数集R看作全集,而当我们在整
数范围内研究问题时,就把整数集Z看作全集.
子集
U
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目 录
知识点二 补集
1. 补集的概念
文字
语言 如果集合A是全集U的一个子集,则由 的所有
元素组成的集合,称为A在U中的补集,记作 ,读作
“ 中的补集”
符号
语言 ∁UA={x|x∈U,且x∉A}
图形
语言
U中不属于A
∁UA
A在U
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目 录
2. 补集的性质
(1)A∪(∁UA)= ;
(2)A∩(∁UA)= ;
(3)∁UU= ,∁U∅=U,∁U(∁UA)= ;
(4)(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B);
U
∅
∅
A
(5)(∁UA)∪(∁UB)=∁U(A∩B).
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目 录
提醒:(1)补集是相对于全集而言的,它与全集不可分割.一方面,
若没有定义全集,则不存在补集的说法;另一方面,补集的元素“逃”不
出全集的范围;(2)补集既是集合之间的一种关系,也是集合之间的一
种运算.求集合A的补集的前提是A为全集U的子集,随着所选全集的不
同,得到的补集也是不同的.
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目 录
1. 已知集合U={-3,-2,-1,0,1,2},A={-2,-1,0,1},则
∁UA=( )
A. {-2,-1,0,1} B. {-3}
C. {-3,2} D. {0,1}
解析: ∵集合U={-3,-2,-1,0,1,2},A={-2,-1,0,
1},∴∁UA={-3,2}.故选C.
√
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目 录
2. 设集合A={x|x<0},B={x|x≥1},则(∁RA)∩B=( )
A. ∅ B. [0,1]
C. (0,+∞) D. [1,+∞)
解析: 由题设,∁RA={x|x≥0},∴(∁RA)∩B={x|
x≥0}∩{x|x≥1}=[1,+∞).故选D.
√
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目 录
3. 已知全集U={0,1,2},且∁UA={2},则A= .
解析:∵U={0,1,2},∁UA={2},∴A={0,1}.
{0,1}
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目 录
02
PART
典例研析
典例研析
目 录
题型一|补集的简单运算
【例1】 (链接教科书第19页例4)(1)设集合U={1,2,3,4,5,
6},M={1,2,4},则∁UM=( C )
A. U B. {1,3,5}
C. {3,5,6} D. {2,4,6}
解析:因为U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},由补集的定义,
可知∁UM={3,5,6}.
C
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目 录
(2)已知全集U=R,集合A={x|x<-2,或x>2},则∁UA=
.
解析:如图,在数轴上表示出集合A,可知∁UA=
{x|-2≤x≤2}.
{x|
-2≤x≤2}
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目 录
通性通法
求集合补集的2种方法
(1)当集合用列举法表示时,直接用定义或借助维恩图求解;
(2)当集合是用描述法表示的连续数集时,可借助数轴,利用数轴分析
求解.
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目 录
【跟踪训练】
1. 已知全集为R,集合M={x|x>1},则∁RM=( )
A. R B. {x|x≥1}
C. {x|x<1} D. {x|x≤1}
解析:D ∵集合M={x|x>1},∴∁RM={x|x≤1}.故选D.
2. 设全集为U,M={0,2,4},∁UM={6},则U= .
解析:∵M={0,2,4},∁UM={6},∴U={0,2,4,6}.
{0,2,4,6}
√
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目 录
题型二|集合的综合运算
【例2】 (1)(2025·大连期末)已知集合U={1,2,3,4,5,6},集
合A={1,2,4},B={1,3,5},则B∩∁UA=( C )
A. {2,4} B. {1,6}
C. {3,5} D. {1}
解析:集合U={1,2,3,4,5,6},集合A={1,2,4},B={1,3,
5},则∁UA={3,5,6},有B∩∁UA={3,5}.故选C.
C
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目 录
(2)设集合U=R,集合M={x|x<1},N={x|-1<x<2},则
{x|x≥2}=( A )
A. ∁U(M∪N) B. N∪∁UM
C. ∁U(M∩N) D. M∪∁UN
A
解析:因为M={x|x<1},N={x|-1<x<2},所以M∪N={x|x
<2},所以∁U(M∪N)={x|x≥2}.故选A.
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目 录
通性通法
解决集合交、并、补运算的技巧
(1)如果所给集合是有限集,则先把集合中的元素一一列举出来,然后
结合交集、并集、补集的定义来求解.在解答过程中常常借助于维恩图来
求解;
(2)如果所给集合是无限集,则常借助数轴,把已知集合及全集分别表
示在数轴上,然后进行交、并、补集的运算.解答过程中要注意边界问题.
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目 录
【跟踪训练】
1. 设全集U=Z,集合A={1,3,5,7,9},B={1,2,3,4,5},则
图中阴影部分表示的集合是( )
A. {1,3,5} B. {2,4}
C. {7,9} D. {1,2,3,4,5}
解析: 由维恩图得阴影部分表示的集合为(∁UA)∩B,而全集U=
Z,集合A={1,3,5,7,9},B={1,2,3,4,5},所以(∁UA)∩B
={2,4}.故选B.
√
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目 录
2. 若集合A={y|0≤y<2},B={x||x|>1},则A∩(∁RB)=
( )
A. {x|0≤x≤1} B. {x|1≤x≤2}
C. {x|-1<x≤0} D. {x|1<x<2}
解析: 集合B={x|x >1或x<-1} ,所以∁RB={x|-1≤x≤1},
故A∩(∁RB)={x|0≤x≤1}.故选A.
√
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目 录
题型三|与补集相关的参数值的求解
【例3】 设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=
R,且(∁UA)∩B=∅,求实数m的取值范围.
解:由已知得A={x|x≥-m},
所以∁UA={x|x<-m}.
因为B={x|-2<x<4},(∁UA)∩B=∅,如图,
所以-m≤-2,即m≥2,
所以m的取值范围是[2,+∞).
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目 录
【母题探究】
1. (变条件)本例将条件“(∁UA)∩B=∅”改为“(∁UA)
∩B≠∅”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?
解:由已知得A={x|x≥-m},
所以∁UA={x|x<-m},
又(∁UA)∩B≠∅,
所以-m>-2,解得m<2.
故m的取值范围为(-∞,2).
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目 录
2. (变条件)本例将条件“(∁UA)∩B=∅”改为“(∁UB)∪A=
R”,其他条件不变,则m的取值范围又是什么?
解:由已知得A={x|x≥-m},∁UB={x|x≤-2,或x≥4}.
又(∁UB)∪A=R,
所以-m≤-2,解得m≥2.
故m的取值范围为[2,+∞).
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目 录
通性通法
由集合的补集求解参数的方法
(1)如果所给集合是有限集,由补集求参数问题时,可利用补集的定义
求解;
(2)如果所给集合是无限集,与集合交、并、补运算有关的求参数问题
时,一般利用数轴分析求解.
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目 录
【跟踪训练】
〔多选〕已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+
1≤x≤2m-1},则使A⊆∁UB成立的实数m的取值范围可以是( )
A. {m|6<m≤10} B. {m|-2<m<2}
C. D. {m|5<m≤8}
√
√
√
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目 录
解析: 当B=∅时,m+1>2m-1,即m<2,此时∁UB=R,符
合题意;
当B≠∅时,m+1≤2m-1,即m≥2,
由B={x|m+1≤x≤2m-1},可得∁UB={x|x<m+1或x>2m-
1},
因为A⊆∁UB,所以m+1>7或2m-1<-2,可得m>6或m<- ,
因为m≥2,所以m>6.所以实数m的取值范围为m<2或m>6.
所以选项A、B、C正确,选项D不正确.故选A、B、C.
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目 录
03
PART
拓视野
集合运算中的新定义问题
能力提升
目 录
我们知道,如果集合A⊆S,那么S的子集A相对于全集S的补集为∁SA,
即∁SA={x|x∈S,且x∉A}.类似地,对于集合A,B,我们把集合
{x|x∈A,且x∉B}叫做集合A与B的差集,记作A-B. 例如,A=
{1,2,3,4,5},B={4,5,6,7,8},则有A-B={1,2,3},B-
A={6,7,8}.
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目 录
【问题探究】
1. 若S是高一(1)班全体同学组成的集合,A是高一(1)班全体女同学
组成的集合,求S-A及∁SA.
提示:S-A={x|x∈S,且x∉A}=∁SA={高一(1)班全体男同学}.
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目 录
2. 在下列各图中用阴影表示集合A-B.
提示:A中去掉B的部分,得到下列图.
3. 如果A-B=∅,那么集合A与B之间具有怎样的关系?
提示:A-B=∅说明集合{x|x∈A,且x∉B}中无元素,即A中的元素
都在B中,所以A⊆B.
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目 录
4. 现有三个集合A,B,C分别用圆表示,则集合C-(A-B)可用下
列图中阴影部分表示的为( )
提示:A ∵A-B={x|x∈A,且x∉B},即A-B是集合A中的元素
去掉A∩B中的元素,记作集合D. 如图所示.
∴集合C-(A-B)就是C中的元素去掉集合C∩D中的元素.故选A.
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目 录
【迁移应用】
由无理数论引发的数字危机一直延续到19世纪,直到1872年,德国数学
家戴德金从连续性的要求出发,用有理数的“分割”来定义无理数(史称
戴德金分割),并把实数理论建立在严格的科学基础上,才结束了无理数
被认为“无理”的时代,也结束了持续2 000多年的数学史上的第一次大危
机.所谓戴德金分割,是指将有理数集Q划分为两个非空的子集M与N,且
满足M∪N=Q,M∩N=∅,M中的每一个元素都小于N中的每一个元
素,则称(M,N)为戴德金分割.试判断,对于任一戴德金分割(M,
N),下列选项中,可能成立的是 (填序号).
①M没有最大元素,N有一个最小元素;②M没有最大元素,N也没有最小元素;③M有一个最大元素,N有一个最小元素;④M有一个最大元素,N没有最小元素.
①②④
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目 录
解析:若M={x∈Q|x<0},N={x∈Q|x≥0},则M没有最大元
素,N有一个最小元素0,故①可能成立;
若M={x∈Q|x< },N={x∈Q|x≥ },则M没有最大元素,N
也没有最小元素,故②可能成立;
若M={x∈Q|x≤0},N={x∈Q|x>0},则M有一个最大元素,N
没有最小元素,故④可能成立;
M有一个最大元素,N有一个最小元素不可能成立,因为这样就会至少有
一个有理数不存在于M和N两个集合中,与M和N的并集是有理数集矛
盾,故③不可能成立.
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目 录
1. (2025·呼和浩特期末)已知集合U={x∈N|1≤x≤8},A={2,3,
8},B={2,4,7},则A∩(∁UB)=( )
A. {1,2,3,5,6,8} B. {3,8}
C. {3} D. {3,5}
解析: U={x∈N|1≤x≤8}={1,2,3,4,5,6,7,8},∵B=
{2,4,7},∴∁UB={1,3,5,6,8},又A={2,3,8},∴A∩
(∁UB)={3,8}.故选B.
√
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目 录
2. 设全集U=R,集合A={x|0<x<9},B={x∈Z|-4<x<4},则
集合(∁UA)∩B中的元素的个数为( )
A. 3 B. 4
C. 5 D. 6
解析: ∵U=R, A={x|0<x<9},∴∁UA={x|x≤0,或
x≥9},又∵B={x∈Z|-4<x<4},∴(∁UA)∩B={x∈Z|-4<
x≤0}={-3,-2,-1,0}共4个元素.
√
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目 录
3. 集合M={x|x<-2或x≥3},N={x|x-a≤0},若N∩∁RM=
∅,则a的取值范围是( )
A. {a|a≤3} B. {a|a≤-2}
C. {a|a<-2} D. {a|-2≤a≤2}
√
解析: ∵M={x|x<-2或x≥3},N={x|x
-a≤0}={x|x≤a},N∩∁RM=∅,∴∁RM=
{x|-2≤x<3},
结合数轴可知,当a≥-2时,N∩∁RM≠∅,故
N∩∁RM=∅时,a的取值范围为{a|a<-2}.故选C.
数学·必修第一册(B 版)
目 录
4. 〔多选〕已知集合M={-1,1},N={x|-2≤x<1},则下列说法
正确的是( )
A. M∩N有2个子集
B. M∪N中任意两个元素差的最小值为-3
C. M∩(∁RN)=∅
D. (∁RM)∩(∁RN)={x|x<-2或x>1}
√
√
√
数学·必修第一册(B 版)
目 录
解析: 对于A,M∩N={-1},所以M∩N有2个子集,故A正
确;对于B,M∪N={x|-2≤x≤1},则M∪N中任意两个元素差的最
小值为-2-1=-3,故B正确;对于C,∁RN={x|x<-2或x≥1},
所以M∩(∁RN)={1},故C错误;对于D,∁RM={x|x≠-1且
x≠1},所以(∁RM)∩(∁RN)={x|x<-2或x>1},故D正确.故
选A、B、D.
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目 录
5. 已知集合A={0,1,2,3,4,5},集合B={1,3,5,7,9},则维
恩图中阴影部分表示的集合中元素的个数为 .
解析:由维恩图及集合的运算可知,阴影部分表示的集合为∁A(A∩B).
又A={0,1,2,3,4,5},B={1,3,5,7,9},∴A∩B={1,3,
5},∴∁A(A∩B)={0,2,4},即维恩图中阴影部分表示的集合中元素
的个数为3.
3
数学·必修第一册(B 版)
目 录
04
PART
课时作业
课时作业
目 录
1. 已知全集U={-1,0,1,2},A={x|x2=x},则∁UA=( )
A. {-1,1,2} B. {-1,0,2}
C. {-1,2} D. {0,1}
解析: 因为全集U={-1,0,1,2},A={x|x2=x}={0,1},故
∁UA={-1,2}.故选C.
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
2. 设集合U= ,A= ,B= ,
则A∩(∁UB)=( )
A. B.
C. D.
解析: ∁UB= ,A∩(∁UB)= ,故选B.
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
3. 已知全集U={-2,-1,0,1,2,3,4},集合A={x∈Z|-2<x
<3},B={-2,0,1,3},给出下列4种方式表示图中阴影部分:①{-
1,2},②∁(A∪B)B,③A∩(∁UB),④(∁UA)∩(∁UB),正确的个
数为( )
A. 1个 B. 2个
C. 3个 D. 4个
解析: 由图可知阴影部分所表示的集合为∁(A∪B)B,A∩(∁UB),
故②③正确;因为A={x∈Z|-2<x<3}={-1,0,1,2},∁UB={-
1,2,4},所以A∩(∁UB)={-1,2},故①正确;(∁UA)∩
(∁UB)={4},故④错误.所以正确的有3个.故选C.
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
4. 已知集合A={x|1<x<2},B={x|x>m},若A∩(∁RB)=
∅,则实数m的取值范围为( )
A. (-∞,1] B. (-∞,1)
C. [1,+∞) D. (1,+∞)
解析: 由题知A∩(∁RB)=∅,得A⊆B,则m≤1,故选A.
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目 录
5. 〔多选〕设U为全集,集合A,B,C满足条件A∪B=A∪C,那么
下列各式中不一定成立的是( )
A. B⊆A
B. C⊆A
C. A∩(∁UB)=A∩(∁UC)
D. (∁UA)∩B=(∁UA)∩C
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
解析: 当U={1,2,3},A={1},B={2,3},C={1,2,3}
时,满足A∪B=A∪C,此时,B,C不是A的子集,所以A、B不一定
成立;∁UB={1},∁UC=∅,A∩(∁UB)={1},A∩(∁UC)=∅,所
以C不一定成立;对于D,若∀x∈(∁UA)∩B,则x∉A,但x∈B,因为
A∪B=A∪C,所以x∈C,于是x∈(∁UA)∩C,所以(∁UA)∩B⊆
(∁UA)∩C,同理若∀x∈(∁UA)∩C,则x∈(∁UA)∩B,(∁UA)
∩C⊆(∁UA)∩B,因此,(∁UA)∩B=(∁UA)∩C成立,所以D成
立.故选A、B、C.
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目 录
6. 设集合U=N,其中N为自然数集,S={x|x2-x=0},T={x∈N|
∈Z},则S∩(∁UT)= .
解析:因为S={x|x2-x=0}={0,1},T={x∈N| ∈Z}={0,
1,3,4,5,8},则0,1∉∁UT,所以S∩(∁UT)=∅.
∅
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
7. 设U=R,集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-(m+1)x+
m=0},若(∁UA)∩B=∅,则实数m= .
解析:由题得集合A={1,2},当m=1时,B={1};当m≠1时,B=
{1,m}.所以当m=1时,(∁UA)∩B=∅,符合题意;当m≠1时,
(∁UA)∩B=∅,所以m=2.综合得m=1或m=2.
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数学·必修第一册(B 版)
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8. 已知全集为R,集合A={x|x<-1或x>6},B={x|1-m≤x≤1
+m}.
(1)若m=2,求(∁RB)∪A;
解: 若m=2,则B={x|1-m≤x≤1+m}={x|-1≤x≤3},
所以∁RB={x|x<-1或x>3},又集合A={x|x<-1或x>6},
所以(∁RB)∪A={x|x<-1或x>3}.
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
(2)若(∁RA)∪B=∁RA,求实数m的取值范围.
解: 因为(∁RA)∪B=∁RA,所以B⊆∁RA.
因为∁RA={x|-1≤x≤6},B={x|1-m≤x≤1+m},
所以当B=∅时符合题意,此时1-m>1+m,即m<0;
当B≠∅时,要使B⊆∁RA,则 解得0≤m≤2.
综上所述,实数m的取值范围为(-∞,2].
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
9. 已知集合A,B,C为全集U的子集,A∩B=∁UC≠∅,则(A∪B)
∩C=( )
A. A∪(B∩C)
B. (∁UA)∩(∁UB)
C. [∁U(A∩B)]∩(A∪B)
D. [∁U(A∪B)]∪(A∩B)
解析:∵A∩B=∁UC,∴(A∩B)∪C=U,∴∁U(A∩B)=C,
∴(A∪B)∩C=C∩(A∪B)=[∁U(A∩B)]∩(A∪B).故选C.
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
10. 已知全集U=Z,定义A☉B={x|a·b,a∈A,b∈B},若A=
{1,2,3},B={-1,0,1},则∁U(A☉B)=
.
解析:全集U=Z,定义A☉B={x|a·b,a∈A,b∈B},A={1,
2,3},B={-1,0,1},所以A☉B={-3,-2,-1,0,1,2,3},
所以∁U(A☉B)={x||x|≥4,x∈Z}.
{x||x|≥4,
x∈Z}
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数学·必修第一册(B 版)
目 录
11. 已知全集U={1,2,3,5},集合A={x||x-2|=1},B={1,
5,|a|}.
(1)若B⊇A,求实数a的值;
解:由题意得,A={x||x-2|=1}={1,3},B={1,5,|a|}.
∵B⊇A,∴|a|=3,解得a=±3,
∴实数a的值为±3.
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数学·必修第一册(B 版)
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(2)若(∁UA)∩(∁UB)=∅,写出集合B的所有真子集.
解: ∵(∁UA)∩(∁UB)=∅,
∴∁U(A∪B)=∅,
∴A∪B=U,∴|a|=2,∴B={1,2,5},
∴集合B的所有真子集为∅,{1},{2},{5},{1,2},{1,5},{2,5}.
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