(共29张PPT)
1.2
集合之间的关系与运算
1. 2 . 2
集
合
的
运
算
应用创新演练
第一章
集合
考点一
考点二
考点三
第二课时集合的补集运算
把握热点考向
[例1] 设全集U={2,3,a2+2a-3},A={|2a-1|,2}, UA={5},则a的值为________.
[思路点拨] 涉及补集运算时,若集合是用列举法表示的,常用补集的定义求解.A∪ UA=U是解本题的关键.
[一点通] 在进行补集的简单运算时,应首先明确全集,而利用A∪ UA=U求全集U是利用定义解题的常规性思维模式,故进行补集运算时,要紧扣补集定义及补集的性质来解题.
1.(2011·四川高考)若全集M={1,2,3,4,5},N={2,4},则
MN= ( )
A. B.{1,3,5}
C.{2,4} D.{1,2,3,4,5}
解析:由题意知 MN={1,3,5}.
答案:B
2.已知全集U={x|x≥-3},集合A={x|-3<x≤4},则
UA=________.
解析:借助数轴得 UA={x|x=-3,或x>4}.
答案:{x|x=-3,或x>4}
3.已知全集U,集合A={1,3,5,7}, UA={2,4,6}, UB=
{1,4,6},求集合B.
解:法一:A={1,3,5,7}, UA={2,4,6},
∴U={1,2,3,4,5,6,7}.
又 UB={1,4,6},∴B={2,3,5,7}.
法二:借助Venn图,如图所示.
由图可知B={2,3,5,7}.
[例2] 已知全集U=同{x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3≤x≤2},求A∩B, UA∪B,A∩ UB, U(A∪B).
[思路点拨] 利用数轴,分别表示出全集U及集合A,B,先求出 UA及 UB,然后求解.
[精解详析] 如图所示.
∵A={x|-2
∴ UA={x|x≤-2,或3≤x≤4},
UB={x|x<-3,或2A∪B={x|-3≤x<3}.
∴A∩B={x|-2 UA∪B={x|x≤2,或3≤x≤4},
A∩ UB={x|2 U(A∪B)={x|x<-3,或3≤x≤4}.
[一点通]
(1)如果所给集合是有限集,则可先把集合中的元素一一列举出来,然后结合补集的定义来求解.在解答过程中常常借助Venn图来求解.这样处理,相对来说比较直观、形象,且解答时不易出错.
(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.
4.设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩ UB=( )
A.{x|0≤x<1} B.{x|0C.{x|x<0} D.{x|x>1}
解析: UB={x|x≤1},
∴A∩ UB={x|0答案:B
5.(2011·湖南高考)设全集U=M∪N={1,2,3,4,5},M∩ UN
={2,4},则N= ( )
A.{1,2,3} B.{1,3,5}
C.{1,4,5} D.{2,3,4}
解析:由M∩ UN={2,4},可得集合N中不含元素2,4,集合M中含有元素2,4,故N={1,3,5}.
答案:B
解:如图所示.
[例3] (12分)已知全集U=R,集合A={x|x<-1},B={x|2a[思路点拨] 可先求出 RA,再结合B RA列出关于a的不等式组求a的取值范围.
[一点通]
(1)与集合的交、并、补运算有关的求参数问题,一般利用数轴求解.涉及集合间的关系时,不要忘掉空集的情形.
(2)不等式中的等号在补集中能否取到,要引起重视,还要注意补集是全集的子集.
7.已知集合A={x|x则实数a的取值范围是________.
答案:{a|a≥2}
解析: RB={x|x≤1,或x≥2},
A={x|x可知当a≥2时,A∪ RB=R.
8.已知集合A={x|x0}.若A∩ RB
= ,求实数a的取值范围.
解:∵B={x|x<-1,或x>0},
∴ RB={x|-1≤x≤0}.
要使A∩ RB= ,结合数轴分析(如图),
可得a≤-1.
(1)求集合A的补集的前提是A是全集U的子集,所选的全集不同,得到的补集也是不同的.
(2)当题设条件中含有“至少”“至多”等词语且包含的情况较多时,在解答过程中往往需要进行分类讨论.为了避免讨论,可以借助补集思想来求解,即从问题的对立面出发,进行求解,最后取相应集合的补集.(共44张PPT)
1.2
集合之间的关系与运算
1.2.1
集
合
之
间
的
关
系
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练
第一章
集合
知识点一
考点一
考点二
考点三
知识点二
知识点三
给出下面两个集合:A={1,2},B={1,2,3,4}.
问题1:集合A中的元素都是集合B中的元素吗?
提示:是的.
问题2:集合B中的元素都是集合A中的元素吗?
提示:不全是.
定义 符号
语言 图形语言(Venn图)
子集 如果集合A中的 元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集. A B
(或B A)
真子集 如果集合A是集合B的子集,并且B中 不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集 A B
(或B?A)
任意一个
至少有一个元素
1.子集与真子集
2.子集的性质
(1)规定:空集是 的子集.也就是说,对任意集合A,都有 A.
(2)任何一个集合A都是它本身的 ,即 .
(3)如果A B,B C,则 .
(4)如果A?B,B?C,则 .
任何集合
子集
A A
A C
A?C
给定两个集合:A={0,1},B={x|x2=x}.
问题1:集合B能否用列举法表示出来?
提示:能,B={0,1}.
问题2:集合A中的元素和集合B中的元素有什么关系?
提示:完全相同.
定义 符号
语言 图形语言(Venn图)
集合相等 如果集合A的 都是集合B的元素,反过来,集合B的 也都是集合A的元素,那么就说集合A等于集合B A=B
1.集合相等
每一个元素
每一个元素
2.集合相等的性质
若A B,B A,则A=B;反之, .
若A=B,则A B,且B A
已知A={北京四中高一(2)班的学生},B={北京四中高一的学生}.
问题1:A和B有何关系?
问题2:若李胜男是北京四中高一(2)班的学生,则李胜男是北京四中高一的学生对吗?你能得出什么结论?
提示:对,利用元素特征性质之间的关系可判断集合之间的关系.
提示:A B.
(1)一般地,设A={x|p(x)},B={x|q(x)},如果A B,则 .于是,x具有性质p(x) x具有性质q(x),即 .
反之,如果p(x) q(x),则A一定是B的 ,其中符号“ ”是“推出”的意思.
x∈A x∈B
p(x) q(x)
子集
(2) 如果命题“p(x) q(x)”和命题“q(x) p(x)”,都是正确的命题,这时我们常说,一个命题的条件和结论可以互相推出,互相推出可用符号“ ”表示.于是,上述两个正确的互逆命题可表示为p(x) q(x).显然,如果p(x) q(x),则A=B;反之,如果 ,则 .
A=B
p(x) q(x)
对子集、真子集概念的理解
(1)集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即由x∈A能推出x∈B,这是判断A B的常用方法.
(2)不能简单地把“A B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为若A= 时,则A中不含任何元素;若A=B,则A中含有B中的所有元素.
(3)在真子集的定义中,A?B首先要满足A B,其次至少有一个x∈B,且x A.
[例1] 指出下列各对集合之间的关系:
(1)A={-1,1},B={x∈Z|x2=1};
(2)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
(3)A={-1,1},B={ ,{-1},{1},{-1,1}};
(4)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};
(5)A={x|-1[思路点拨] 首先明确元素的特性,再利用子集与真子集的概念进行判断.
[精解详析] (1)用列举法表示集合B={-1,1},故A=B.
(2)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是实数对,故A与B之间无包含关系.
(3)观察发现集合A是集合B的一个元素,故A∈B.
(4)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A?B.
(5)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示由图可发现A?B.
[一点通] 判断集合之间的关系本方法是转化为判定元素和集合间的关系,首先判断一个集合A.中的任意一个元素是否属于另一个集合B.若是,则A B,否则A B.其次判断另一个集合B中的任意一个元素是否属于集合A.若是,则B A,否则B A.最后下结论:若A B,B A,则A=B;若A B,B A,则A?B;若A B,B A,则B?A,若上述三种情况均不成立,则A B,B A.
1.已知集合P={2 010,2 011},Q={2 010,2 011,2 012 },则有 ( )
A.P=Q B.Q P
C.P?Q D.Q?P
答案:C
解析:很明显,集合P中的元素都属于集合Q,则P Q,但是2 012∈Q,2 012 P,所以P?Q.
2.已知集合A={x|-2≤x≤2},B={x|0<x<1},则有( )
A.A>B B.A?B
C.B?A D.A B
答案:C
解析:借助数轴,可得B?A.
3.已知集合M={x∈Z|-1≤x<3},N={x|x=|y|,y∈M},
试判断集合M,N的关系.
解:∵x∈Z,且-1≤x<3,∴x的取值为-1,0,1,2.
∴M={-1,0,1,2}.
又∵y∈M,∴|y|的值分别是0,1,2.
∴N={0,1,2}.∴N? M.
[例2] 已知集合A={2,a,b},集合B={2a,2,b2}.若A=B,求a,b的值.
[思路点拨] 从集合相等的概念入手,寻找元素的关系,还要注意集合中元素的互异性.
[一点通]
(1) 若两个集合相等,则所含元素完全相同,与顺序无关.要注意检验,排除与集合元素互异性或与已知相矛盾的情形.
(2)若两个集合中元素均为无限多个,要看两个集合的代表元素是否一致.且看代表元素满足的条件是否一致.若均一致,则两个集合相等.
(3)证明两个集合相等的常用思路是证A B且B A.
4.设a,b∈R,集合{1,a+b,a}={0,,b},则b-a
= ( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
答案:C
5.已知M={0,2,b},N={0,2,b2},且M=N,则实
数b的值为________.
解析:∵M=N,∴b=b2.解得b=1或b=0(舍去),
∴b=1.
答案:1
6.已知集合A={x|x=3n-2,n∈Z},B={y|y=3k+1,
k∈Z},证明A=B.
证明:(1)设任意x0∈A,则x0=3n0-2,且n0∈Z.
3n0-2=3(n0-1)+1,因为n0∈Z,所以n0-1∈Z.
所以x0∈B.故A B.
(2)设任意y0∈B,则有y0=3k0+1,且k0∈Z.
3k0+1=3(k0+1)-2,
因为k0∈Z,所以k0+1∈Z.
所以y0∈A.故B A.
综上可得A=B.
[例3] (12分)已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1[思路点拨] 就B是否为空集进行讨论,利用B A列出关于m的不等式(组)求解.
[一点通]
(1) 分析集合关系时,首先要分析、简化每个集合.
(2)解此类问题通常借助数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,还要注意验证端点值,做到准确无误.一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表示.
(3) 解此类问题还要注意“空集”的情况,因为空集是任何集合的子集.
7.若集合A={x|1a},满足A?B,则实数a
的取值范围是 ( )
A.{a|a≥2} B.{a|a≤1}
C.{a|a≥1} D.{a|a≤2}
答案:B
解析:如图所示,因为A?B,所以a≤1.
8.设A={x|x2-8x+15=0},B={x|x-a=0}.若B A,
则实数a的值为________.
解析:A={3,5},B={a}.∵B A,∴a=3或a=5.
答案:3或5
(1)子集和真子集
①A B包含两种情况:A=B和A?B.当A是B的子集时,不要漏掉A=B的情况.
②集合与集合之间的关系有包含关系、相等关系,其中包含关系有:包含于( )、包含( )、真包含于(?)、真包含(?)等、用这些符号时要注意方向,如A B与B A是相同的,但A B,B A是不同的.
(2)空集
①空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
②利用“A B”或“A?B”解题时,要讨论A= 和A≠ 两种情况.(共12张PPT)
第
一
章
集合
章末
小结
知识整合与阶段检测
核心要点归纳
阶段质量检测
1.集合的基本概念
(1)集合的含义:
把一些能够确定的不同的对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的全体构成的集合.
常用数集:自然数集N,正整数集N*或N+,整数集Z,有理数集Q,实数集R.
(2)元素与集合的关系有且仅有两种:属于(用符号∈表示)和不属于(用符号 表示),如a∈A,a B等.
(3)集合中元素的特征.
①确定性:集合中的元素必须是确定的.任何一个对象都能明确判断出它是否为某个集合的元素.
②互异性:集合中的任意两个元素都是不相同的,也就是同一个元素在集合中不能重复出现.
③无序性:集合与组成它的元素的顺序无关,如集合{1,2,3}与{3,1,2}是同一个集合.
(4)集合的表示法.
集合有四种表示方法:自然语言表示法、列举法、描述法和Venn图法.一般利用列举法和描述法表示集合,它们各有特点.
(2)子集具有以下性质:
①A A,即任何一个集合都是它本身的子集.
②如果A B,B A,那么A=B.
③如果A B,B C,那么A C.
④如果A?B,B?C,那么A?C.
3.集合的运算
(1)交集:对于两个给定的集合A,B,由属于A又属于B的所有元素构成的集合,叫做A,B的交集,记作A∩B.
(2)并集:对于两个给定的集合A,B,由两个集合的所有元素构成的集合,叫做A与B的并集,记作A∪B,
(3)补集:如果给定集合A是全集U的一个子集,由U中不属于A的所有元素构成的集合,叫做A在U中的补集,记作 UA.
交集 ①A∩A=A ②A∩ =
③(A∩B) A ④(A∩B) B
并集 ①A∪A=A ②A∪ =A
③A (A∪B) ④B (A∪B)
补集 ①A∩ UA=
②A∪ UA=U
(4)运算性质:
(5)常用重要结论:
①若A B,B C,则A C;
若A?B,B?C,则A?C.
②A∩B=A A B;
A∪B=A A B.(共41张PPT)
1.1
集合与集合的表示方法
1.1.1
集
合
的
概
念
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练
第一章
集合
知识点一
考点一
考点二
考点三
知识点二
知识点三
观察下面的语句:
(1)高一(1)班的全体女生;
(2)方程x2-4=0的所有实数根;
(3)2012年参加伦敦奥运会的所有代表团;
(4)高一(2)班的所有高个子男生;
(5)某中学里所有较胖的同学.
问题1:上面语句中的女生、实数根、代表团、高个子男生、较胖的同学哪些是确定的?
提示:女生、实数根、代表团.
问题2:以上语句中为什么有的不能确定?
提示:高个子男生、较胖的同学标准无法确定.
1.集合
一般地,把一些能够 对象看成一个整体,就说这个整体是由这些对象的 构成的集合(或集).
确定的不同的
全体
2.元素
构成集合的 叫做这个集合的元素(或成员).
3.元素与集合的符号表示
4.空集
不含有 的集合叫空集,作 .
每个对象
任何元素
A,B,C,…
a,b,c,…
某中学2012级高一年级20个班构成一集合.
问题1:高一(6)班、高一(16)班是这个集合的元素吗?
提示:是这个集合的元素.
问题2:高二(3)班是这个集合的元素吗?为什么?
提示:不是.高一年级这个集合中没有高二(3)班这个元素.
元素与集合的关系
(1)如果a是集合A的元素,就说a 集合A,记作 .
(2)如果a不是集合A的元素,就说a 集合A,记作 .
属于
a∈A
不属于
a A
问题1:我们知道你班的学生组成一个集合,试想,你班的每一位学生确定吗?
提示:确定.
问题2:在你班有两位相同的学生吗?
提示:没有.
问题3:你班的学生可数吗?
提示:可数.
问题4:试举一个元素不可数的集合.
提示:自然数集.
1.集合元素的三个特性
特性 意义
确定性 元素与集合的关系是 ,即给定元素a和集合A,a∈A与a A必居其一
互异性 集合中的元素一定是 ,即a∈A且b∈A时,必有a≠b
无序性 集合中的元素是没有顺序的
确定的
不同的
无限集
有限集
3.常用的数集及其记法
常用的数集 自然数集 正整数集 整数集 有理
数集 实数集
记法
N
N*或N+
Z
Q
R
(1)一些对象一旦组成了集合,这个集合就是这些对象的全体,而非其中的一部分.例如,对于集合N+,就是指所有不小于1的整数.
(2)元素与集合之间为从属关系.对任意的元素a与集合A,在“a∈A”与“a A”这两种情况中必有一种且只有一种成立.
[例1] 考察下列每组对象能否组成一个集合.
(1)2012年奥运会所有比赛项目;
(2)2010年上海世博会的所有漂亮展馆;
(3)参加2012年五四青年节联欢晚会的所有同学;
(4)直角坐标系中,接近原点的点.
[思路点拨] 根据本题所列举的元素是否具有确定的属性来判断.
[精解详析] (1)中“所有比赛项目”,(3)“所有同学”,都有确定的“属性”,能组成集合.
(2)中“漂亮展馆” ,没有明确的标准,(4)中“接近原点”,界限不明,都不能组成集合.
综上可知,(1)(3)能组成集合,(2)(4)不能组成集合.
[一点通] 判断一组对象能否构成一个集合,关键要看是否有一个明确的客观标准来鉴定这些对象.若鉴定对象的客观标准是明确的,则这些对象就能构成集合,否则不能构成集合.
1.具有下列性质的对象能否构成集合?
(1)9以内的正偶数;
(2)年龄较大的学生;
(3)16岁以下的高一学生;
(4)比3大1的负数;
(5)数组1,2,3,1.
解:(2)中 “年龄较大”的标准不明确,即元素不确定,所以不能构成集合.对于(1)(3)(4)(5),其中的对象都是确定的,可以构成集合.
2.下列对象能否构成集合?若能构成集合,则集合中的
元素是什么?集合中有多少个元素?
(1)所有的直角三角形;
(2)到一个角的两边的距离相等的所有点;
(3)本校高一学生(420名);
(4)本班第一小组12人中共有5个姓氏,即李、陈、黄、张、王;
(5)book中的字母.
解:每组对象都能构成集合.
(1)集合中的元素是直角三角形,有无数多个.
(2)集合中的元素是点,有无数多个.
(3)集合中的元素是学生,有420个.
(4)集合中的元素是姓氏,有5个.
(5)集合中的元素是字母,有3个.
[思路点拨] 应明确集合的含义,集合的元素是什么.
[答案] (1) ∈ (2)∈ ∈
[一点通] 判断一个对象是否为某个集合的元素,就是判断这个对象是否具有这个集合的元素具有的共同特征.如果一个对象是某个集合的元素,那么这个对象必具有这个集合的元素的共同特征.
答案:B
4.设不等式3-2x<0的解集为M,下列判断关系正确的是 ( )
A.0∈M,2∈M B.0 M,2∈M
C.0∈M,2 M D.0 M,2 M
解析:从四个选项来看,本题是判断0和2与集合M间的关系,因此只需判断0和2是否是不等式3-2x<0的解即可.当x=0时,3-2x=3>0,所以0不属于M,即0 M;当x=2时,3-2x=-1<0,所以2属于M,即2∈M.
答案:B
[例3] (12分)已知集合A中含有两个元素a和a2,若1∈A,求实数a的值.
[思路点拨] 本题中已知集合A中有两个元素且1∈A,根据集合中元素的特点需分a=1或a2=1两种情况,另外还要注意集合中元素的互异性.
[精解详析] 若1∈A,则a=1或a2=1,即a=±1. (4分)
当a=1时,a=a2,集合A有一个元素,
∴a≠1. (7分)
当a=-1时,
集合A含有两个元素1,-1,符合互异性. (10分)
∴a=-1. (12分)
[一点通] 根据集合中元素的确定性,可以解出字母的所有可能值,再根据集合中元素的互异性对集合中的元素进行检验.另外,利用集合中元素的特性解题时,要注意分类讨论思想的应用.
5.若集合M中的三个元素是△ABC的三边长,则△ABC一
定不是 ( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
解析:集合中的任何两个元素是不能相同的,所以a,b,c不相等.
答案:D
6.设A是满足x<6的所有自然数组成的集合,若a∈A,且
3a∈A,则a的值为________.
解析:∵a∈A且3a∈A,
∴a<6且3a<6,∴a<2.
又a是自然数,∴a=0或1.
答案:0或1
(1)判断一组对象的全体能否构成集合,关键是看元素是否确定.若元素不确定,则不能构成集合.
(2)集合中的元素是确定的,某一元素a要么满足a∈A,要么满足a A,两者必居其一.这也是判断一组对象能否构成集合的依据.
(3)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.求集合中字母的取值时,一定要检验是否满足集合中元素的互异性.(共35张PPT)
1.1
集合与集合的表示方法
1.1.2
集
合
的
表
示
方
法
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练
第一章
集合
知识点一
考点一
考点二
考点三
知识点二
观察下列集合:
(1)中国古代四大发明组成的集合;
(2)20的所有正因数组成的集合;
(3)所有正偶数组成的集合.
问题1:上述三个集合中的元素能分别一一列举出来吗?
提示:(1)(2)能,而(3)不能.
问题2:(3)中的元素你能按规律写出来吗?
提示:能.一般表示为2,4,6,…,2n,….
列举法
常常把集合的 都列举出来,写在
内表示这个集合,这种表示集合的方法叫做列举法
所有元素
花括号
“{ }”
观察下列集合:
(1)不等式x-2≥3的解集;
(2)奇数组成的集合.
问题1:上述两个集合能用列举法表示吗?
提示:不能.
问题2:它们的元素有何特性?
提示:(1)中元素都大于等于5;(2)中元素被2除余1.
问题3:如何表示这两个集合?
提示:把它们的特性写在花括号内,即{x|x≥5};{x|x=2n+1,x∈Z}.
描述法
(1)集合的特征性质
如果在集合I中,属于集合A的任意一个元素x
,而不属于集合A的元素 ,则性质 p(x)叫做集合A的一个特征性质.
(2)特征性质描述法
集合A可以用它的特征性质p(x)描述为 ,它表示集合A是由集合I中 的所有元素构成的.这种表示集合的方法,叫做特征性质描述法,简称描述法.
都具有性
质p(x)
都不具有性质p(x)
{x∈I|p(x)}
具有性质p(x)
(1) 列举法通常适用于有限集,其优点是可以明确集合中的具体元素及元素的个数.对具有特殊规律的无限集,也可以用列举法.但必须把元素间的规律表示清楚后才能用省略号.
(2)描述法是用集合中元素的特征性质来表示集合,它的一般表示方法是在大括号内竖线左边写上代表元素的字母,竖线的右边是只有集合内的元素才具备的特征性质.
[例1] 用列举法表示下列集合:
(1)小于7的所有正偶数组成的集合;
(2)方程x2=x的解集.
[思路点拨] (1)中要明确小于7的所有正偶数都有哪些;(2)中要明确方程x2=x的实数根有哪些.
[精解详析] (1)设小于7的所有正偶数组成的集合为A,又小于7的所有正偶数是2,4,6,故A={2,4,6}.
(2)设方程x2=x的解集为B,解方程x2=x,得x=0,1,则B={0,1}.
[一点通] 用列举法表示集合时,应明确集合中的元素所满足的特征,然后把集合中的元素一一列举出来,写在“{ }”内,即表示了这个集合,其中“{ }”具有“所有”“整体”的含义.
1.集合A={(1,2),(0,3)}中共有________个元素.
答案:2
2.用列举法表示集合A={x|-2答案:{-1,0,1,2}
3.用列举法表示下列集合:
(1)M={x|(x-2)2(x-3)=0};
(2)P={y|y=-x2+6,x∈N,y∈N};
(3)Q={(x,y)|y=-x2+6,x∈N,y∈N}.
[例2] 用描述法表示下列集合:
(1)正奇数集;
(2)被3除余2的正整数集合;
(3)平面直角坐标系中坐标轴上的点组成的集合.
[思路点拨] 用描述法表示集合时要先确定集合中元素的特征,再给出其满足的性质.
[精解详析] (1){x|x=2n-1,n∈N+}.
(2)设被3除余2的数为x,则x=3n+2,n∈Z,但元素为正整数,故x=3n+2,n∈N,所以被3除余2的正整数集合可表示为{x|x=3n+2,n∈N}.
(3)坐标轴上的点(x,y)的特点是横、纵坐标中至少有一个为0,即xy=0,故坐标轴上的点组成的集合可表示为{(x,y)|xy=0}.
[一点通]
(1)用特征描述法表示集合,首先应弄清楚集合的属性,是数集、点集,还是其他的类型.一般地,数集用一个字母代表其元素,而点集则用一对有序数对来表示.
(2)描述部分出现元素记号以外的字母时,要对新字母说明其含义或指出取值范围,如(1)、(2)小题.
4.已知A={x|3-3x>0},则有 ( )
A.3∈A B.1∈A
C.0∈A D.-1 A
解析:A={x|3-3x>0}={x|x<1},∴0∈A.
答案:C
5.集合{2,4,6,8,10,12}用描述法表示为________.
答案:{x|x=2n,n∈N+,且n≤6}
[思路点拨] 先明确集合中元素的特点,再选择适当的方法来表示.
[一点通] 寻找适当的方法来表示集合时,应该“先定元,再定性”.一般情况下,元素个数无限的集合不宜采用列举法,因为不能将元素一一列举出来,而描述法既适合元素个数无限的集合,也适合元素个数有限的集合.
7.用适当的方法表示下列集合:
(1)集合P={x|x=2n,0≤n≤2且n∈N};
(2)抛物线y=x2-2x与x轴的公共点的集合;
(3)直线y=x上去掉原点的点的集合.
8.试分别用列举法和描述法表示下列集合:
(1)方程x2-x-2=0的解集;
(2)大于1且小于5的所有整数构成的集合.
解:(1)设方程x2-x-2=0的实数根为x,则x满足条件x2-x-2=0,因此用描述法表示为{x∈R|x2-x-2=0}.方程x2-x-2=0有两个不相等的实数根,为-1和2,故用列举法表示为{-1,2}. (2)设大于1且小于5的整数为x,则x满足条件x∈Z,且11.2.2
集
合
的
运
算
理解教材新知
把握热点考向
应用创新演练
第一章
集合
知识点一
考点一
考点二
考点三
知识点二
知识点三
第一
课时
交集与
并集
1.2
集合之间的关系与运算
已知集合A={1,2,3,4},集合B={3,4,5,6},集合C={3,4}.
问题1:集合A与B有公共元素吗?它们组成的集合是什么?
提示:有.{3,4}.
问题2:集合C中的元素与集合A,B有什么关系?
提示:C中的元素属于A且属于B.
1.交集的概念
一般地,对于两个给定的集合A,B,由 的所有元素构成的集合,叫做A,B的交集,记作 ,读作
.
属于A又属于B
“A交B”
A∩B
2.交集的图示法
两个集合A,B的交集可用Venn图表示,
如图阴影部分.
3.交集的性质
(1)A∩B=B∩A;
(2)A∩A=A;
(3)A∩ = ∩A= ;
(4)如果A B,则A∩B=A.
已知下列集合:
A={-1,3,6},B={-2,-1,4,6},C={-1,-2,3,4,6}.
问题1:集合A与集合B中的公共元素是什么?
提示:-1,6.
问题2:由A和B的所有元素组成的新集合是{-1,3,6,
-1,-2,4,6}吗?为什么?
提示:不是.由集合元素的互异性可知新集合为C.
问题3:集合C中的元素与集合A,B有什么关系?
提示:C中元素属于A或属于B.
1.并集的概念
一般地,对于两个给定的集合A,B,由两个集合的
构成的集合,叫做A与B的并集,记作 ,读作“ ”.
2.并集的图示法
集合A与B的并集,可用图(1)或图(2)中的阴影表示.
所有元素
A∪B
A并B
3.并集的性质
(1)A∪B=B∪A;
(2)A∪A=A;
(3)A∪ = ∪A=A;
(4)如果A B,则A∪B=B.
A={高一(1)班参加足球队的同学},B={高一(1)班没有参加足球队的同学},U={高一(1)班的同学}.
问题1:集合A,B,U有何关系?
提示:U=A∪B.
问题2:B中元素与U和A有何关系?
提示:B中元素在U中不在A中.
1.全集
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,通常用 表示.
2.补集
如果给定集合A是全集U的一个子集,由U中 的所有元素构成的集合,叫做A在U中的补集,记作 ,读作“A在U中的补集”.
子集
U
不属于A
UA
3.补集的图示法
全集通常用矩形区域表示,全集与它的任意一个真子集之间的关系,可用Venn图表示,如图所示.
4.补集的性质
(1)A∪ UA=U;
(2)A∩ UA= ;
(3) U( UA)=A.
(1)A∩B中的元素是指同时属于集合A和集合B的全部元素,也就是说A∩B是集合A与B的全部“公共”元素所组成的集合.
(2)A∪B中的元素包含三种情况:①x∈A,但x B;
②x∈B,但x A;③x∈A,且x∈B.
(3) UA包含三层意思:(1)A U;(2) UA是一个集合,且 UA U;(3) UA是由U中所有不属于A的元素构成的集合.
[例1] (1)(2011·福建高考)若集合M={-1,0,1},N={0,1,2},则M∩N等于 ( )
A.{0,1} B.{-1,0,1}
C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}
(2)已知集合M={x|-35},则M∪N= ( )
A.{x|x<-5,或x>-3} B.{x|-5C.{x|-35}
[思路点拨] 由定义直接求M∩N , M∪N.
[精解详析] (1)∵M={-1,0,1},N={0,1,2},
∴M∩N={-1,0,1}∩{0,1,2}={0,1}.
(2)借助数轴,M∪N={x|-35}={x|x<-5,或x>-3}.
[答案] (1)A (2)A
[一点通] 求集合交集、并集的方法:
(1)若集合是有限集,则一般把集合中的元素一一列举出来,然后结合集合交集、并集的定义分别求出;
(2)若集合是由实数组成的,则常借助数轴,把集合分别表示在数轴上,然后利用交集、并集的定义去求解,这样处理比较形象直观.
1.若集合A={0,1,2,3},B={1,2,4},则集合A∪B=( )
A.{0,1,2,3,4} B.{1,2,3,4}
C.{1,2} D.{0}
解析:由并集的概念,可得A∪B={0,1,2,3,4}.
答案:A
2.若集合A={x|-2= ( )
A.{x|-1C.{x|-2解析:A∩B={x|-2答案:D
∴A∩B={x|-2[例2] 设集合A={-2},B={x|ax+1=0,a∈R}.若A∩B=B,求a的值.
[思路点拨]
(1)在利用集合的交集、并集性质解题时,常常会遇到A∩B=A,A∪B=B等这类问题.解答时常借助于交、并集的定义及上节学习的集合间的关系去分析,如A∩B=A A B,A∪B=B A B等.解答时应灵活处理.
(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,运算时要考虑B= 的情况,切不可漏掉.
[一点通]
4.本例中,“若A∩B=B”换为“A∪B=B”,其他条件
不变,则a的值为________.
5.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.
(1)求A∩B;
(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B∪C=C,求实数a的取值范围.
[例3] (12分)集合A={x|-1(1)若A∩B= ,求a的取值范围;
(2)若A∪B={x|x<1},求a的取值范围.
[思路点拨] 首先明确交、并集的概念,再借助数轴求解.
[精解详析] (1)如图所示,A={x|-
1(2)如图所示,A={x|-1∴-1[一点通] 此类问题常借助数轴解决,首先根据集合间的关系画出数轴,然后根据数轴列出关于参数的不等式(组),求解即可,要特别注意端点值的取舍.当集合的元素离散时,常借助集合的关系列关于参数的方程(组)求解,但求解后要代入检验是否符合题意.
6.已知集合A={x|x≤1},B={x|x≥a},且A∪B=R,则实数
a的取值范围是________.
答案:a≤1
解析:如图所示,
若A∩B=R,则a≤1.
7.若集合A={x|-3≤x≤5},B={x|2m-1≤x≤2m+9},
A∪B=B,则m的取值范围是________.
答案:-2≤m≤-1
解析:∵A∪B=B,∴A B,如图所示,
8.设集合A={2,-1,x2-x+1},B={2y,-4,x+4},
C={-1,7},且A∩B=C,求实数x,y的值及A∪B.
解:由A={2,-1,x2-x+1},
B={2y,-4,x+4},
C={-1,7}且A∩B=C,得
7∈A,7∈B且-1∈B,
∴在集合A中x2-x+1=7,
在集合运算过程中应力求做到“三化”
(1)意义化:首先分清集合的类型,是表示数集、点集,还是某类图形;是表示函数自变量的取值范围、因变量的取值范围,还是表示方程或不等式的解集.
(2)具体化:具体求出相关集合中函数的自变量、因变量的范围或方程、不等式的解集等;不能具体求出的,也应力求将相关集合转化为最简形式.
(3)直观化:借助数轴、直角坐标平面、Venn图等将有关集合直观地表示出来,从而借助数形结合思想解决问题.