首页
高中语文
高中数学
高中英语
高中物理
高中化学
高中历史
高中道德与法治(政治)
高中地理
高中生物
高中音乐
高中美术
高中体育
高中信息技术
高中通用技术
资源详情
高中数学
苏教版(2019)
必修 第一册
第1章 集合
1.3 交集、并集
1.3 第 2 课时 集合运算的综合问题(课件 学案 练习)高中数学 苏教版(2019)必修 第一册
文档属性
名称
1.3 第 2 课时 集合运算的综合问题(课件 学案 练习)高中数学 苏教版(2019)必修 第一册
格式
zip
文件大小
1.2MB
资源类型
教案
版本资源
苏教版(2019)
科目
数学
更新时间
2025-07-26 07:11:00
点击下载
文档简介
第 2 课时 集合运算的综合问题—— (教学方式:拓展融通课—习题讲评式教学)
题型(一) 集合的交、并、补混合运算
[例1] 设集合U={1,2,3,4,5},若( UB)∪( UA)={1,2,3},则A∩B=( )
A.{4,5} B.{3,4,5}
C.{1,2,5} D.{5}
听课记录:
[例2] 设全集U={x∈N*|x≤9},若 U(A∪B)={1,3},A∩( UB)={2,4},则集合B=( )
A.{4,5,6,7,8,9} B.{2,4,5,6,7,8,9}
C.{5,6,7,8} D.{5,6,7,8,9}
听课记录:
|思|维|建|模|
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Venn图来求解.
(2)如果所给集合是无限实数集,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.
[针对训练]
1.(2023·全国乙卷)设全集U={0,1,2,4,6,8},集合M={0,4,6},N={0,1,6},则M∪ UN=( )
A.{0,2,4,6,8} B.{0,1,4,6,8}
C.{1,2,4,6,8} D.U
2.(多选)已知集合A中含有6个元素,全集U=A∪B中共有12个元素,( UA)∪( UB)中有m个元素,已知m≥8,则集合B中元素个数可能为( )
A.2 B.6
C.8 D.12
3.(2023·全国甲卷)设全集U=Z,集合M={x|x=3k+1,k∈Z },N={x|x=3k+2,k∈Z },则 U(M∪N)=( )
A.{x|x=3k,k∈Z } B.{x|x=3k-1,k∈Z }
C.{x|x=3k-2,k∈Z } D.
题型(二) 集合运算的综合应用
[例3] 已知集合A={x|0≤x≤1},B={x|1-a
听课记录:
[变式拓展]
1.若本例条件“( RA)∪B=R”变为“A∪B=A”,其他条件不变,求实数a的取值范围.
2.若本例条件变为已知集合A={x|2a-3
|思|维|建|模|
解集合中参数问题的注意点及常用方法
注意点 ①不能忽视集合为 的情形;②当集合中含有字母参数时,一般需要分类讨论
常用方法 对于用不等式给出的集合,已知集合的包含关系求相关参数的范围(值)时,常采用数形结合的思想,借助数轴解答
[针对训练]
4.设集合A={0,2,4},B={x|x2-mx+n=0},若A∪B={0,1,2,3,4},则m+n的值是( )
A.1 B.3
C.5 D.7
5.已知集合A={x|x
A.{a|a≥1} B.{a|a>1}
C.{a|a≤1} D.{a|a<1}
题型(三) 集合中的新定义问题
[例4] 设集合A={-1,0,1},B={0,1,2,3},定义A·B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},则A·B中元素的个数是( )
A.7 B.10
C.25 D.52
听课记录:
|思|维|建|模|
解决新定义问题的策略技巧
(1)紧扣“新”定义:分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题的关键所在.
(2)把握“新”性质:集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.
(3)遵守“新”法则:准确把握新定义的运算法则,将其转化为集合的交集、并集与补集的运算即可.
[针对训练]
6.(多选)对任意A,B R,记A B={x|x∈A∪B,x A∩B},并称A B为集合A,B的对称差.例如:若A={1,2,3},B={2,3,4},则A B={1,4}.下列命题中,为真命题的是( )
A.若A,B R且A B=B,则A=
B.若A,B R且A B= ,则A=B
C.若A,B R且A B A,则A B
D.存在A,B R,使得A B≠ RA RB
第2课时 集合运算的综合问题
[题型(一)]
[例1] 选A 因为( UB)∪( UA)={1,2,3},所以 U(A∩B)={1,2,3}.又因为U={1,2,3,4,5},所以A∩B={4,5}.
[例2] 选D 因为全集U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},由 U(A∪B)={1,3},得A∪B={2,4,5,6,7,8,9}.又A∩( UB)={2,4},所以B={5,6,7,8,9}.
[针对训练]
1.选A 由题意知, UN={2,4,8},所以M∪ UN={0,2,4,6,8}.故选A.
2.选BC 因为( UA)∪( UB)= U(A∩B)中有m个元素,所以A∩B中有12-m个元素.设集合B中元素个数为x,又集合A中含有6个元素,则x+6-(12-m)=12,即m=18-x.因为m≥8,所以x≤10.又U=A∪B中共有12个元素,所以x≥6,则6≤x≤10.
3.选A 法一:M={…,-2,1,4,7,10,…},N={…,-1,2,5,8,11,…},所以M∪N={…,-2,-1,1,2,4,5,7,8,10,11,…},所以 U(M∪N)={…,-3,0,3,6,9,…},其元素都是3的倍数,即 U(M∪N)={x|x=3k,k∈Z},故选A.
法二:集合M∪N表示被3除余1或2的整数集,则它在整数集中的补集是恰好被3整除的整数集,故选A.
[题型(二)]
[例3] 解:因为A={x|0≤x≤1},所以 RA={x|x<0或x>1},又因为B={x|1-a
1,故实数a的取值范围为{a|a>1}.
[变式拓展]
1.解:因为A∪B=A,则B A.
若B= ,则2a≤1-a,解得a≤.
若B≠ ,则解得
综上所述,实数a的取值范围为.
2.解:由题意知A∩B= ,
当A= 时,2a-3≥a+1,解得a≥4.
当A≠ 时,或
解得2≤a<4或a≤-1.
综上所述,实数a的取值范围为{a|a≤-1或a≥2}.
[针对训练]
4.选D 因为集合A={0,2,4},B={x|x2-mx+n=0},A∪B={0,1,2,3,4},则B={1,3},所以1,3是方程x2-mx+n=0的两根,所以
因此m+n=4+3=7.
5.选A 因为B={x|x≥1},所以 RB={x|x<1},因为( RB)∪A=A,所以( RB) A,所以a≥1.
[题型(三)]
[例4] 选B 因为A={-1,0,1},B={0,1,2,3},所以A∩B={0,1},A∪B={-1,0,1,2,3}.由x∈A∩B,可知x可取0,1;由y∈A∪B,可知y可取-1,0,1,2,3.所以元素(x,y)的所有结果如下表所示:
yx -1 0 1 2 3
0 (0,-1) (0,0) (0,1) (0,2) (0,3)
1 (1,-1) (1,0) (1,1) (1,2) (1,3)
所以A·B中的元素共有10个.故选B.
[针对训练]
6.选AB 因为A B=B,所以B={x|x∈A∪B,x A∩B},所以A B,且B中的元素不能出现在A∩B中,因此A= ,即A正确;因为A B= ,所以 ={x|x∈A∪B,x A∩B},即A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,B正确;因为A B A,所以{x|x∈A∪B,x A∩B} A,所以B A,即C错误;由于 RA RB={x|x∈ RA∪ RB,x RA∩ RB}={x|x∈ R(A∩B),x R(A∪B)}={x|x∈A∪B,x A∩B},而A B={x|x∈A∪B,x A∩B},故A B= RA RB,即D错误.(共51张PPT)
集合运算的综合问题
(教学方式: 拓展融通课—习题讲评式教学)
第2课时
CONTENTS
目录
1
2
3
题型(一) 集合的交、并、补混合运算
题型(二) 集合运算的综合应用
题型(三) 集合中的新定义问题
4
课时跟踪检测
题型(一) 集合的交、并、
补混合运算
01
多维理解
[例1] 设集合U={1,2,3,4,5},若( UB)∪( UA)={1,2,3},则A∩B= ( )
A.{4,5} B.{3,4,5}
C.{1,2,5} D.{5}
解析:因为( UB)∪( UA)={1,2,3},所以 U(A∩B)={1,2,3}.
又因为U={1,2,3,4,5},所以A∩B={4,5}.
√
[例2] 设全集U={x∈N*|x≤9},若 U(A∪B)={1,3},A∩( UB)={2,4},则集合B= ( )
A.{4,5,6,7,8,9} B.{2,4,5,6,7,8,9}
C.{5,6,7,8} D.{5,6,7,8,9}
解析:因为全集U={1,2,3,4,5,6,7,8,9},由 U(A∪B)={1,3},得A∪B={2,4,5,6,7,8,9}.又A∩( UB)={2,4},所以B={5,6,7,8,9}.
√
|思|维|建|模| 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Venn图来求解.
(2)如果所给集合是无限实数集,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.
1.(2023·全国乙卷)设全集U={0,1,2,4,6,8},集合M={0,4,6}, N ={0,1,6},则M∪ U N = ( )
A.{0,2,4,6,8} B.{0,1,4,6,8}
C.{1,2,4,6,8} D.U
解析: 由题意知, U N ={2,4,8},所以M∪ U N ={0,2,4,6,8}.故选A.
√
针对训练
2.(多选)已知集合A中含有6个元素,全集U=A∪B中共有12个元素,( UA)∪( UB)中有m个元素,已知m≥8,则集合B中元素个数可能为 ( )
A.2 B.6
C.8 D.12
√
√
解析: 因为( UA)∪( UB)= U(A∩B)中有m个元素,所以A∩B中有12-m个元素.设集合B中元素个数为x,又集合A中含有6个元素,则x+6-(12-m)=12,即m=18-x.因为m≥8,所以x≤10.又U=A∪B中共有12个元素,所以x≥6,则6≤x≤10.
3.(2023·全国甲卷)设全集U=Z,集合M={x|x=3k+1,k∈Z},N={x|x=3k+2,k∈Z},则 U(M∪N)= ( )
A.{x|x=3k,k∈Z} B.{x|x=3k-1,k∈Z}
C.{x|x=3k-2,k∈Z} D.
√
解析: 法一: M={…,-2,1,4,7,10,…}, N ={…,-1,2,5,8,11,…},所以M∪N ={…,-2,-1,1,2,4,5,7,8,10,11,…},所以 U(M∪N)={…,-3,0,3,6,9,…},其元素都是3的倍数,即 U(M∪N)={x|x=3k,k∈Z},故选A.
法二: 集合M∪N表示被3除余1或2的整数集,则它在整数集中的补集是恰好被3整除的整数集,故选A.
题型(二) 集合运算的综合应用
02
[例3] 已知集合A={x|0≤x≤1},B={x|1-a
解:因为A={x|0≤x≤1},所以 RA={x|x<0或x>1},又因为B={x|1-a
1,
故实数a的取值范围为{a|a>1}.
1.若本例条件“( RA)∪B=R”变为“A∪B=A”,其他条件不变,求实数a的取值范围.
解: 因为A∪B=A,则B A.若B= ,则2a≤1-a,解得a≤.
若B≠ ,则解得
综上所述,实数a的取值范围为.
变式拓展
2.若本例条件变为已知集合A={x|2a-3
解: 由题意知A∩B= ,当A= 时,2a-3≥a+1,解得a≥4.
当A≠ 时,或
解得2≤a<4或a≤-1.
综上所述,实数a的取值范围为{a|a≤-1或a≥2}.
|思|维|建|模| 解集合中参数问题的注意点及常用方法
注意点 ①不能忽视集合为 的情形;
②当集合中含有字母参数时,一般需要分类讨论
常用方法 对于用不等式给出的集合,已知集合的包含关系求相关参数的范围(值)时,常采用数形结合的思想,借助数轴解答
4.设集合A={0,2,4},B={x|x2-mx+n=0},若A∪B={0,1,2,3,4},则m+n的值是 ( )
A.1 B.3 C.5 D.7
解析: 因为集合A={0,2,4},B={x|x2-mx+n=0},A∪B={0,1,2,3,4},则B={1,3},所以1,3是方程x2-mx+n=0的两根,所以因此m+n=4+3=7.
√
针对训练
5.已知集合A={x|x
A.{a|a≥1} B.{a|a>1}
C.{a|a≤1} D.{a|a<1}
解析: 因为B={x|x≥1},所以 RB={x|x<1},因为( RB)∪A=A,
所以( RB) A,所以a≥1.
√
题型(三) 集合中的新定义问题
03
[例4] 设集合A={-1,0,1},B={0,1,2,3},定义A·B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},则A·B中元素的个数是 ( )
A.7 B.10
C.25 D.52
√
解析:因为A={-1,0,1},B={0,1,2,3},所以A∩B={0,1},A∪B={-1,0,1,2,3}.由x∈A∩B,可知x可取0,1;由y∈A∪B,可知y可取-1,0,1,2,3.所以元素(x,y)的所有结果如下表所示:
y x -1 0 1 2 3
0 (0,-1) (0,0) (0,1) (0,2) (0,3)
1 (1,-1) (1,0) (1,1) (1,2) (1,3)
所以A·B中的元素共有10个.故选B.
|思|维|建|模| 解决新定义问题的策略技巧
(1)紧扣“新”定义: 分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题的关键所在.
(2)把握“新”性质: 集合的性质(概念、元素的性质、运算性质等)是破解新定义型集合问题的基础,也是突破口,在解题时要善于从题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.
(3)遵守“新”法则: 准确把握新定义的运算法则,将其转化为集合的交集、并集与补集的运算即可.
针对训练
6.(多选)对任意A,B R,记A B={x|x∈A∪B,x A∩B},并称A B为集合A,B的对称差.例如: 若A={1,2,3},B={2,3,4},则A B={1,4}.下列命题中,为真命题的是( )
A.若A,B R且A B=B,则A= B.若A,B R且A B= ,则A=B
C.若A,B R且A B A,则A B D.存在A,B R,使得A B≠ RA R B
√
√
解析: 因为A B=B,所以B={x|x∈A∪B,x A∩B},所以A B,且B中的元素不能出现在A∩B中,因此A= ,即A正确;因为A B= ,
所以 ={x|x∈A∪B,x A∩B},即A∪B与A∩B是相同的,所以A=B,B正确;因为A B A,所以{x|x∈A∪B,x A∩B} A,所以B A,即C错误;
由于 RA RB={x|x∈ RA∪ RB,x RA∩ RB}={x|x∈ R(A∩B),
x R(A∪B)}={x|x∈A∪B,x A∩B},而A B={x|x∈A∪B,x A∩B},故A B= RA RB,即D错误.
课时跟踪检测
04
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
1.(2023·全国甲卷)设全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,4},N={2,5},则N∪ UM= ( )
A.{2,3,5} B.{1,3,4}
C.{1,2,4,5} D.{2,3,4,5}
解析:由题意知, UM={2,3,5},又N={2,5},所以N∪ UM={2,3,5},故选A.
√
A级——达标评价
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
3
4
2.满足M {a1,a2,a3,a4},且M∩{a1,a2,a3}={a1,a2}的集合M的个数是 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析: 由题意知集合M一定含有元素a1,a2,并且不含元素a3,故M={a1,a2}或M={a1,a2,a4}.
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
3.已知( RA)∩B= ,则下列选项中一定成立的是 ( )
A.A∩B=A B.A∩B=B
C.A∪B=B D.A∪B=R
解析: 作出Venn图如图所示,则B A,所以A∩B=B.
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
4.(多选)定义集合运算A B={z|z=(x+y)×(x-y),x∈A,y∈B},设集合A={2,},集合B={1,},则( )
A.A B中有四个元素 B.A B有7个真子集
C.3∈A B D.A B中的元素之和为13
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
解析: x可取2,,y可取1,,则z可取(2+1)×(2-1)=3,(2+)×(2-)=2,(+1)×(-1)=4,()×()=3;由集合元素的互异性可知A B 有3个元素,故A错误;A B={2,3,4},则A B的真子集有23-1=7个,故B正确;3∈A B,故C正确;A B中所有元素之和为2+3+4=9,故D错误.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
5.定义集合运算: A*B={z|z=xy,x∈A∩B,y∈A∪B}.若集合A={1,2,3},B={0,1,2},则 (A*B)A= ( )
A.{0} B.{0,4}
C.{0,6} D.{0,4,6}
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
解析: 因为A={1,2,3},B={0,1,2},所以A∩B={1,2},A∪B={0,1,2,3},所以当x∈A∩B,y∈A∪B时, z=0,1,2,3,4,6,所以A*B={0,1,2,3,4,6},所以 (A*B)A={0,4,6}.故选D.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
6.已知全集U={1,2,3,4},且 U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩( UB)等于 ( )
A.{3} B.{4}
C.{3,4} D.
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
解析: 因为全集U={1,2,3,4},且 U(A∪B)={4},所以A∪B={1,2,3},又B={1,2},所以 UB={3,4},A={3}或{1,3}或{2,3}或{1,2,3},所以A∩( UB)={3}.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
7.设全集U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∪( UB)= .
解析: ∵U=R,B={x|x>1},∴ UB={x|x≤1}.又∵A={x|x>0},∴A∪( UB)={x|x>0}∪{x|x≤1}=R.
R
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
8.对于任意两集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},A*B=(A-B)∪(B-A),记A={y|y≥0},B={x|-3≤x≤3},则A*B= .
解析: A-B={x|x>3},B-A={x|-3≤x<0},所以A*B={x|-3≤x<0或x>3}.
{x|-3≤x<0或x>3}
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
9.(8分)已知集合A={x|1
(1)求A∩B与( RA)∪B;
解:由集合A={x|1
又由 RA={x|x≤1或x≥3},得( RA)∪B={x|x≤1或x>2}.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
(2)设集合P={x|a
解:由集合A={x|1
由集合P={x|a
故实数a的取值范围为{a|1≤a≤3}.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
10.(10分)对于集合A,B,我们把集合{x|x∈A,x B}叫作集合A与B的差集,记为A-B,A-B可用图中的阴影部分来表示.
(1)若A={1,3,5,9},B={3,5,7},求集合A-B和B-A;
解:由A={1,3,5,9},B={3,5,7}可知A-B={1,9},B-A={7}.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
(2)集合A={x|x2-5x+6≤0},集合B={x|2m-3≤x≤2m+3},若A-B= ,求实数m的取值范围.
解:由x2-5x+6≤0,可得2≤x≤3,所以A=[2,3],由A-B= 可知A B,
所以解得0≤m≤,所以实数m的取值范围为.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
11.如图中的阴影部分,可用集合符号表示为 ( )
A.( UA)∩( UB) B.( UA)∪( UB)
C.( UB)∩A D.( UA)∩B
解析: 题图中阴影部分是集合A与集合B的补集的交集,即题图中的阴影部分可以用A∩( UB)来表示,故选C.
B级——重点培优
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
12.设全集U=R,集合A={x|x≤1或x≥3},集合B={x|k
A.k<0或k>3 B.2
C.0
解析: ∵A={x|x≤1或x≥3},∴ UA={x|1
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
13.我们把含有有限个元素的集合A叫做有限集,用card(A)表示有限集合A中元素的个数.例如,A={a,b,c},则card(A)=3.容斥原理告诉我们,如果被计数的事物有A,B,C三类,那么,card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(B∩C)-card(A∩C)+card(A∩B∩C).某校初一四班学生46人寒假参加体育训练,其中足球队25人,排球队22人,游泳队24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,则三项都参加的有(教材阅读与思考改编) ( )
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
A.2人 B.3人
C.4人 D.5人
解析: 设集合A={参加足球队的学生},集合B={参加排球队的学生},集合C={参加游泳队的学生},则card(A)=25,card(B)=22,
card(C)=24,card(A∩B)=12,card(B∩C)=8,card(A∩C)=9.
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
设三项都参加的有x人,即card(A∩B∩C)=x,card(A∪B∪C)=46,所以由card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(B∩C)-card(A∩C)+card(A∩B∩C),得46=25+22+24-12-8-9+x,解得x=4,故三项都参加的有4人.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
14.(12分)已知全集U=R,集合A={x|x2+3x+b-1=0},集合B={x|(x-4)(x2-x-2)=0}.
(1)若b=-9,且集合C满足: A∩C≠ ,C∪B=B,求出所有这样的集合C;
解:当b=-9时,A={x|x2+3x-10=0}={2,-5},B={x|(x-4)(x2-x-2)=0}={4,2,-1}.
因为C∪B=B,所以C B.因为A∩C≠ ,所以C≠ .
因为A∩B={2},所以2∈C,故C={2},{2,-1},{2,4}或{2,4,-1}.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
(2)集合A,B是否能满足( UB)∩A= ,若能,求实数b的取值范围;若不能,请说明理由.
解:因为( UB)∩A= ,所以A B,
若A= ,则满足A B,此时Δ=9-4(b-1)<0,解得b>.
若-1∈A,则(-1)2-3+b-1=0,解得b=3,
所以x2+3x+2=0,解得x=-1或x=-2,故A={-1,-2},不满足A B,舍去;
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
若2∈A,则22+6+b-1=0,解得b=-9,
所以x2+3x-10=0,解得x=-5或x=2,所以A={-5,2},不满足A B,舍去;
若4∈A,则42+12+b-1=0,解得b=-27,所以x2+3x-28=0,解得x=-7或x=4,不满足A B,舍去.综上,实数b的取值范围是.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
15.(12分)给定数集A,若对于任意a,b∈A,有a+b∈A,a-b∈A,则称集合A为闭集合.
(1)判断集合A1={-4,-2,0,2,4},B={x|x=3k,k∈Z}是否为闭集合,并给出证明;
解:因为4∈A1,2∈A1,4+2=6 A1,所以A1不是闭集合.任取x,y∈B,设x=3m,y=3n,m,n∈Z,则x+y=3m+3n=3(m+n)且m+n∈Z,所以x+y∈B,同理,x-y∈B,故B为闭集合.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
(2)若集合C,D为闭集合,则C∪D是否一定为闭集合 请说明理由;
解:结论: 不一定.
不妨令C={x|x=2k,k∈Z},D={x|x=3k,k∈Z},则由(1)可知, D为闭集合,同理可证C为闭集合.因为2,3∈C∪D,2+3=5 C∪D,因此,C∪D不一定是闭集合.所以若集合C,D为闭集合,则C∪D不一定为闭集合.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
(3)若集合C,D为闭集合,且C R,D R,证明: (C∪D) R.
解:证明: 不妨假设C∪D=R,则由C R,可得存在a∈R且a C,故a∈D.同理,存在b∈R且b D,故b∈C.因为a+b∈R=C∪D,所以a+b∈C或a+b∈D.若a+b∈C,则由C为闭集合且b∈C,得a=(a+b)-b∈C,与a C矛盾.若a+b∈D,则由D为闭集合且a∈D,得b=(a+b)-a∈D,与b D矛盾,
综上,C∪D=R不成立,故(C∪D) R.课时跟踪检测(五) 集合运算的综合问题
(满分100分,A级选填小题每题5分,B级选填小题每题6分)
A级——达标评价
1.(2023·全国甲卷)设全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,4},N={2,5},则N∪ UM=( )
A.{2,3,5} B.{1,3,4}
C.{1,2,4,5} D.{2,3,4,5}
2.满足M {a1,a2,a3,a4},且M∩{a1,a2,a3}={a1,a2}的集合M的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
3.已知( RA)∩B= ,则下列选项中一定成立的是( )
A.A∩B=A B.A∩B=B
C.A∪B=B D.A∪B=R
4.(多选)定义集合运算A B={z|z=(x+y)×(x-y),x∈A,y∈B},设集合A={2,},集合B={1,},则( )
A.A B中有四个元素
B.A B有7个真子集
C.3∈A B
D.A B中的元素之和为13
5.定义集合运算:A*B={z|z=xy,x∈A∩B,y∈A∪B}.若集合A={1,2,3},B={0,1,2},则 (A*B)A=( )
A.{0} B.{0,4}
C.{0,6} D.{0,4,6}
6.已知全集U={1,2,3,4},且 U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩( UB)等于( )
A.{3} B.{4}
C.{3,4} D.
7.设全集U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∪( UB)=________.
8.对于任意两集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},A*B=(A-B)∪(B-A),记A={y|y≥0},B={x|-3≤x≤3},则A*B=________.
9.(8分)已知集合A={x|1
(1)求A∩B与( RA)∪B;
(2)设集合P={x|a
10.(10分)对于集合A,B,我们把集合{x|x∈A,x B}叫作集合A与B的差集,记为A-B,A-B可用图中的阴影部分来表示.
(1)若A={1,3,5,9},B={3,5,7},求集合A-B和B-A;
(2)集合A={x|x2-5x+6≤0},集合B={x|2m-3≤x≤2m+3},若A-B= ,求实数m的取值范围.
B级——重点培优
11.如图中的阴影部分,可用集合符号表示为( )
A.( UA)∩( UB) B.( UA)∪( UB)
C.( UB)∩A D.( UA)∩B
12.设全集U=R,集合A={x|x≤1或x≥3},集合B={x|k
A.k<0或k>3 B.2
C.0
13.我们把含有有限个元素的集合A叫做有限集,用card(A)表示有限集合A中元素的个数.例如,A={a,b,c},则card(A)=3.容斥原理告诉我们,如果被计数的事物有A,B,C三类,那么,card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(B∩C)-card(A∩C)+card(A∩B∩C).某校初一四班学生46人寒假参加体育训练,其中足球队25人,排球队22人,游泳队24人,足球、排球都参加的有12人,足球、游泳都参加的有9人,排球、游泳都参加的有8人,则三项都参加的有(教材阅读与思考改编)( )
A.2人 B.3人
C.4人 D.5人
14.(12分)已知全集U=R,集合A={x|x2+3x+b-1=0},集合B={x|(x-4)(x2-x-2)=0}.
(1)若b=-9,且集合C满足:A∩C≠ ,C∪B=B,求出所有这样的集合C;
(2)集合A,B是否能满足( UB)∩A= ,若能,求实数b的取值范围;若不能,请说明理由.
15.(12分)给定数集A,若对于任意a,b∈A,有a+b∈A,a-b∈A,则称集合A为闭集合.
(1)判断集合A1={-4,-2,0,2,4},B={x|x=3k,k∈Z}是否为闭集合,并给出证明;
(2)若集合C,D为闭集合,则C∪D是否一定为闭集合?请说明理由;
课时跟踪检测(五)
1.选A 由题意知, UM={2,3,5},又N={2,5},所以N∪ UM={2,3,5},故选A.
2.选B 由题意知集合M一定含有元素a1,a2,并且不含元素a3,故M={a1,a2}或M={a1,a2,a4}.
3.选B 作出Venn图如图所示,则B A,所以A∩B=B.
4.选BC x可取2,,y可取1,,则z可取(2+1)×(2-1)=3,(2+)×(2-)=2,(+1)×(-1)=4,(+)×(-)=3;由集合元素的互异性可知A B中有3个元素,故A错误;A B={2,3,4},则A B的真子集有23-1=7个,故B正确;3∈A B,故C正确;A B中所有元素之和为2+3+4=9,故D错误.
5.选D 因为A={1,2,3},B={0,1,2},所以A∩B={1,2},A∪B={0,1,2,3},所以当x∈A∩B,y∈A∪B时,z=0,1,2,3,4,6,所以A*B={0,1,2,3,4,6},所以 (A*B)A={0,4,6}.故选D.
6.选A 因为全集U={1,2,3,4},且 U(A∪B)={4},所以A∪B={1,2,3},又B={1,2},所以 UB={3,4},A={3}或{1,3}或{2,3}或{1,2,3},所以A∩( UB)={3}.
7.解析:∵U=R,B={x|x>1},∴ UB={x|x≤1}.又∵A={x|x>0},∴A∪( UB)={x|x>0}∪{x|x≤1}=R.
答案:R
8.解析:A-B={x|x>3},B-A={x|-3≤x<0},所以A*B={x|-3≤x<0或x>3}.
答案:{x|-3≤x<0或x>3}
9.解:(1)由集合A={x|1
又由 RA={x|x≤1或x≥3},得( RA)∪B={x|x≤1或x>2}.
(2)由集合A={x|1
由集合P={x|a
故实数a的取值范围为{a|1≤a≤3}.
10.解:(1)由A={1,3,5,9},B={3,5,7}可知A-B={1,9},B-A={7}.
(2)由x2-5x+6≤0,可得2≤x≤3,
所以A=[2,3],由A-B= 可知A B,
所以解得0≤m≤,
所以实数m的取值范围为.
11.选C 题图中阴影部分是集合A与集合B的补集的交集,即题图中的阴影部分可以用A∩( UB)来表示,故选C.
12.选C ∵A={x|x≤1或x≥3},∴ UA={x|1
13.选C 设集合A={参加足球队的学生},集合B={参加排球队的学生},集合C={参加游泳队的学生},则card(A)=25,card(B)=22,card(C)=24,card(A∩B)=12,card(B∩C)=8,card(A∩C)=9.设三项都参加的有x人,即card(A∩B∩C)=x,card(A∪B∪C)=46,所以由card(A∪B∪C)=card(A)+card(B)+card(C)-card(A∩B)-card(B∩C)-card(A∩C)+card(A∩B∩C),得46=25+22+24-12-8-9+x,解得x=4,故三项都参加的有4人.
14.解:(1)当b=-9时,A={x|x2+3x-10=0}={2,-5},B={x|(x-4)(x2-x-2)=0}={4,2,-1}.
因为C∪B=B,所以C B.
因为A∩C≠ ,所以C≠ .
因为A∩B={2},所以2∈C,
故C={2},{2,-1},{2,4}或{2,4,-1}.
(2)因为( UB)∩A= ,所以A B,
若A= ,则满足A B,此时Δ=9-4(b-1)<0,解得b>.
若-1∈A,则(-1)2-3+b-1=0,解得b=3,
所以x2+3x+2=0,解得x=-1或x=-2,故A={-1,-2},不满足A B,舍去;
若2∈A,则22+6+b-1=0,解得b=-9,
所以x2+3x-10=0,解得x=-5或x=2,所以A={-5,2},不满足A B,舍去;
若4∈A,则42+12+b-1=0,解得b=-27,所以x2+3x-28=0,解得x=-7或x=4,不满足A B,舍去.综上,实数b的取值范围是.
15.解:(1)因为4∈A1,2∈A1,4+2=6 A1,所以A1不是闭集合.任取x,y∈B,设x=3m,y=3n,m,n∈Z,则x+y=3m+3n=3(m+n)且m+n∈Z,所以x+y∈B,同理,x-y∈B,故B为闭集合.
(2)结论:不一定.
不妨令C={x|x=2k,k∈Z},D={x|x=3k,k∈Z},则由(1)可知, D为闭集合,同理可证C为闭集合.因为2,3∈C∪D,2+3=5 C∪D,因此,C∪D不一定是闭集合.所以若集合C,D为闭集合,则C∪D不一定为闭集合.
点击下载
同课章节目录
第1章 集合
1.1 集合的概念与表示
1.2 子集、全集、补集
1.3 交集、并集
第2章 常用逻辑用语
2.1 命题、定理、定义
2.2 充分条件、必要条件、冲要条件
2.3 全称量词命题与存在量词命题
第3章 不等式
3.1 不等式的基本性质
3.2 基本不等式
3.3 从函数观点看一元二次方程和一元二次不等式
第4章 指数与对数
4.1 指数
4.2 对数
第5章 函数概念与性质
5.1 函数的概念和图象
5.2 函数的表示方法
5.3 函数的单调性
5.4 函数的奇偶性
第6章 幂函数、指数函数和对数函数
6.1 幂函数
6.2 指数函数
6.3 对数函数
第7章 三角函数
7.1 角与弧度
7.2 三角函数概念
7.3 三角函数的图象和性质
7.4 三角函数应用
第8章 函数应用
8.1 二分法与求方程近似解
8.2 函数与数学模型
点击下载
VIP下载