课件37张PPT。1.1.3 集合的基本运算第1课时 并集、交集在一起交通事故中,肇事者逃逸,交警开始对目击者询问,有人说:“撞人的是男性.”有人说:“我看见是一个穿黑色衣服的人.”还有人说,“是一个胖子.”假设目击者的话都是真的,那么交警就应该在男人集合、穿黑衣服的人的集合、胖子集合等几个集合的交叉中去审查了.你知道这是一种什么思想吗?1.并集:
,称为集合A与B的并集,记作
,即 .
2.交集:
,称为A与B的交集,记作 ,即 .一般地,由所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合A∪BA∪B={x|x∈A,或x∈B}一般地,由属于集合A且属于集合B的所有元素组成的集合A∩BA∩B={x|x∈A,且x∈B}3.并集的性质
(1)A∪B A,A∪B B;
(2)A∪A A;
(3)A∪? A;
(4)A∪B B∪A.
4.交集的性质
(1)A∩B A,A∩B B;
(2)A∩A A;
(3)A∩? ?;
(4)A∩B B∩A.??===??===1.U={1,2,3,4,5,6,7,8},S={1,3,5},T={3,6},则S∪T等于 ( )
A.? B.{2,4,7,8}
C.{1,3,5,6} D.{2,4,6,8}
答案:C2.已知S={x|x+1≥2},T={-2,-1,0,1,2},则S∩T= ( )
A.{2} B.{1,2}
C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}
答案:B3.设A={1,2,3,4},B={2,3,5,6},则A∩B=________,A∪B=________.
答案:{2,3} {1,2,3,4,5,6}4.设集合A={x|-2
答案:{x|1解析:∵a2+4≥4,且A∩B={3}.∴a+2=3,∴a=1.此时B={3,5},A∩B={3}.符合题意.
答案:1类型一 并集、交集的简单运算
【例1】 (1)若集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-1或x>4},求A∩B.
(2)已知集合M={x|-3思路分析:由题目可获取以下主要信息:
①题中两个集合均为数集;
②分别求交集和并集.
解答本题可借助数轴直观求解.解:(1)如下图所示,
∴A∩B={x|-2≤x<-1}.
(2)如下图所示,
∴M∪N={x|x<1}.温馨提示:此类题目首先应看清集合中元素的范围,简化集合,若是用列举法表示的数集,可以据交集、并集的定义直接观察或用Venn图表示出集合运算的结果;若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果,此时要注意当端点不在集合中时,应用“空心圈”表示. 类型二 已知集合的交集、并集求参数问题
【例2】 已知A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},若A∩B=?,求a的取值范围.
思路分析:由题目可获取以下主要信息:
①集合B非空;
②集合A不确定,且A∩B=?.
解答本题可分A=?和A≠?两种情况,结合数轴求解.温馨提示:出现交集为空集的情形,应首先考虑集合中有没有空集,即分类讨论.其次,与不等式有关的集合的交、并运算中,数轴分析法直观清晰,应重点考虑. 类型三 韦恩图的应用
【例3】 向50名学生调查对A、B两事件的态度,有如下结果:赞成A的人数是全体的五分之三,其余的不赞成,赞成B的比赞成A的多3人,其余的不赞成;另外,对A、B都不赞成的学生数比对A、B都赞成的学生数的三分之一多1人.问对A、B都赞成的学生和都不赞成的学生各有多少人?温馨提示:在与集合有关的现实生活问题中,当数量关系较为复杂时,可借助图形的直观性来求解,以使问题的难度得以降低.类型四 并集、交集性质的应用
【例4】 设A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0}.
(1)若A∩B=B,求a的值
(2)若A∪B=B,求a的值.
思路分析:A∩B=B?B?A,A∪B=B?A?B.解:A={-4,0}.
(1)∵A∩B=B,∴B?A.
①若0∈B,则a2-1=0,a=±1.
当a=1时,B=A;
当a=-1时,B={0}.
②若-4∈B,则a2-8a+7=0,a=7,或a=1.
当a=7时,B={-12,-4},
③若B=?,则Δ=4(a+1)2-4(a2-1)<0,a<-1.
由①②③得a=1,或a≤-1.(2)∵A∪B=B,∴A?B.
∵A={-4,0},又∵B中至多只有两个元素,
∴A=B.
由(1)知a=1.温馨提示:要注意条件等价转化的运用,常见转化有A∩B=A?A?B,A∪B=A?B?A., 本例(1)中,若将集合B改为{x|x>a},其他条件不变,求A∩B.
解:如下图所示,
当a<-2时,
A∩B=A={x|-2≤x≤3};
当-2≤a<3时,A∩B={x|a当a≥3时,A∩B=?. 设集合A={x|-1解:如下图所示,
由A∪B={x|-11解:设音乐爱好者的集合为A,体育爱好者的集合为B,则由题意知:A∪B的人数为51,即:card(A)=34,card(B)=43,card(A∪B)=51,如右图所示,即x为所求card(A∩B),∴card(A∩B)=card(A)+card(B)-card(A∪B)=34+43-51=26.
∴该班既爱好音乐,又爱好体育的有26人. (1)已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|2m-1≤x≤2m+1},若A∪B=A,求实数m的取值范围.
(2)已知集合A={x|x2-5x+6=0},
B={x|mx-1=0},且A∩B=B.求由实数m构成的集合M.1.并集运算
(1)要注意并集定义中A∪B是由集合A和B“所有的”元素所组成的集合,而不是由其中部分元素所组成的集合.A∪B也可以看作是由集合A和B的元素合并而成的集合.从这个意义上讲,A∪B可以类比于实数的加法运算.(2)深刻领会“或”的内涵:并集的符号语言中的“或”与生活用语中的“或”的含义是不同的,生活用语中的“或”是“或此”“或彼”只取其一,并不兼存;而并集中的“或”则是“或此”“或彼”“或此彼”,可兼有.即“x∈A,或x∈B”包含三种情形:①x∈A,且x?B;②x∈B,且x?A;③x∈A,且x∈B.
(3)性质:A∪A=A;A∪?=A;A∪B=B∪A;(A∪B)∪C=A∪(B∪C);A∪B?A.
2.交集运算
(1)A∩B实质上是A与B的公共元素所组成的集合,从这个意义上讲,A∩B也可以类比于实数的乘法运算.
(2)对于“A∩B={x|x∈A,且x∈B}”,不仅“A∩B中的任一元素都是A与B的公共元素”,同时还有“A与B的公共元素都属于A∩B”的含义,这就是文字定义中的“所有”二字的含义,而不是“部分”公共元素.还有,并不是任何两个集合总有公共元素,当集合A与B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B=?.
(3)性质:A∩A=A;A∩?=?;A∩B=B∩A;(A∩B)∩C=A∩(B∩C);A∩B?A.
基础达标
一、选择题
1.若A={x|0( )
A.{x|x≤0} B.{x|x≥2}
C.{x|0≤x≤} D.{x|0解析:∵0<1,2>,
∴A∪B={x|0答案:D
2.设S={x|2x+1>0},T={x|3x-5<0},则S∩T等于
( )
A.? B.{x|x<-}
C.{x|x>} D.{x|-解析:∵S={x|2x+1>0}
={x|x>-},
T={x|3x-5<0}={x|x<},
∴S∩T={x|-答案:D
3.已知M={y|y=x2+1,x∈R},N={y|y=-x2+1,x∈R},则M∩N是
( )
A.{0,1} B.{(0,1)}
C.{1} D.以上都不对
解析:M={y|y≥1},N={y|y≤1},∴M∩N={1}.
答案:C
4.已知集合M={0,1,2},N={x|x=2a-1,a∈N*},则集合M∩N=
( )
A.{0} B.{1,2}
C.{1} D.{2}
解析:N={1,3,5,…},M={0,1,2},
∴M∩N={1}.
答案:C
5.第二十九届夏季奥林匹克运动会于2008年8月8日在北京举行.若集合A={参加北京奥运会比赛的运动员},集合B={参加北京奥运会比赛的男运动员},集合C={参加北京奥运会比赛的女运动员},则下列关系正确的是
( )
A.A?B B.B?C
C.A∩B=C D.B∪C=A
答案:D
6.(2010·天津高考)设集合A={x||x-a|<1,x∈R},B={x|1( )
A.{a|0≤a≤6} B.{a|a≤2或a≥4}
C.{a|a≤0或a≥6} D.{a|2≤a≤4}
解析:A={x|a-1答案:C
二、填空题
7.设集合A={0,1,2,4,5,7},B={1,3,6,8,9},C={3,7,8},则(A∩B)∪C=________,(A∪C)∩(B∪C)=________.
解析:∵A∩B={1},
∴(A∩B)∪C={1,3,7,8},
又∵A∪C={0,1,2,3,4,5,7,8},
B∪C={1,3,6,7,8,9},
∴(A∪C)∩(B∪C)={1,3,7,8}.
答案:{1,3,7,8} {1,3,7,8}
8.设A={x|-2≤x≤4},B={x|x解析:画出数轴,则a≤-2.
答案:{a|a≤-2}
9.集合P={1,2,3,m},M={1,4},P∪M={1,2,3,m},则m=________.
解析:由于P∪M=P,则M?P,所以4∈P,得m=4.
答案:4
三、解答题
10.已知集合M={y|y=x2-4x+3,x∈R},N={y|y=-x2+2x+8,x∈R},求M∩N,M∪N.
解:∵y=(x-2)2-1≥-1,
∴M={y|y≥-1}.
∵y=-(x-1)2+9≤9,∴N={y|y≤9}.
利用数轴易得
M∩N={y|-1≤y≤9},M∪N=R.
11.设A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+2=0},若A∪B=A,求由a的值组成的集合.
解:由A∪B=A,可知B?A,
而A={1,2},故B可为{1,2},{1},{2},或?.
当B={1,2}=A时,显然有a=3.
当B={1},{2},或?时,方程x2-ax+2=0有等根或无实根,故Δ≤0,即a2-8≤0.解得-2≤a≤2.
但a=±2时,得到B={-}或{},不能满足B?A.故所求a值的集合为{3}∪{a|-2创新题型
12.设集合M={a,b},N={c,d},定义M与N的一个运算“·”为:M·N={x|x=mn,m∈M,n∈N}.
(1)对于交集有性质A∩B=B∩A;类比以上结论是否有M·N=N·M?并证明你的结论.
(2)举例验证(A·B)·C=A·(B·C).
解:(1)取M={1,2},N={3,4},
则M·N={3,4,6,8},N·M={3,6,4,8},故猜测M·N=N·M.
证明:对任意的m∈M,n∈N,有x=mn,其中m∈M,n∈N,即x∈M·N,又x=mn=nm.
则x∈N·M于是M·N?N·M,同理
N·M?M·N,∴M·N=N·M.
(2)设A={-1,1},B={-3,3},
C={2,4},则A·B={-3,3},
于是(A·B)·C={-6,-12,6,12};
又B·C={6,12,-6,-12},
于是A·(B·C)={-6,-12,6,12},
因此(A·B)·C=A·(B·C).