1.3 第1课时 并集、交集(课件 讲义)高中数学人教A版(2019)必修 第一册

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名称 1.3 第1课时 并集、交集(课件 讲义)高中数学人教A版(2019)必修 第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2025-10-11 09:50:15

文档简介

1.3 集合的基本运算
第1课时 并集、交集
学习 目标 1. 理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集和交集. 2. 能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.
新知初探基础落实
请同学阅读课本P10—P11,完成下列填空.
1. 并集
一般地,由 ,称为集合A与集合B的并集,记作 A∪B(读作“A并B”),即 .
并集的性质:A∪B=B∪A,A A∪B,B A∪B,A∪A=A,A∪ =A.
常用结论:若A∪B=B,则A B.
图形语言:
2. 交集
一般地,由 ,称为集合A与集合B的交集,记作A∩B(读作“A交B”),即 .
交集的性质:A∩B=B∩A,A∩B A,A∩B B,A∩A=A,A∩ = .
常用结论:若A∩B=B,则B A.
图形语言:
典例精讲能力初成
探究1 集合的并集及其运算
例1 (1) 设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B=(   )
A. {1,2,3,4}  B. {1,2,3}
C. {2,3,4}  D. {1,3,4}
(2) (课本P10例2)设集合A={x|-1若是用列举法表示的数集,可以根据并集的定义直接观察或用Venn图表示出结果;若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果(注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示).
变式 (1) 已知集合M={-1,0,1},P={0,1,2,3},则图中阴影部分所表示的集合是(   )
(变式(1))
A. {0,1}  B. {0}
C. {-1,2,3}  D. {-1,0,1,2,3}
(2) 设集合A={x|-2A. {x|x<3}  B. {x|-2C. {x|x<1}  D. {x|x>-2}
探究2 集合的交集及其运算
例2-1 (课本P11例3)立德中学开运动会,设A={x|x是立德中学高一年级参加百米赛跑的同学},B={x|x是立德中学高一年级参加跳高比赛的同学},求A∩B.
例2-2 (课本P12例4)设平面内直线l1上点的集合为L1,直线l2上点的集合为L2,试用集合的运算表示l1,l2的位置关系.
(1) 元素个数有限时,利用定义或Venn图求解;元素个数无限时,借助数轴求解.
(2) 当所给集合中有一个不确定时,要注意分类讨论,分类的标准取决于已知集合.
变式 (1) (2025·新高考Ⅱ卷)已知集合A={-4,0,1,2,8},B={x|x3=x},则A∩B=(   )
A. {0,1,2}  B. {1,2,8}
C. {2,8}  D. {0,1}
(2) 设集合A={x|-3≤2x-1<3},B={x|x=2k+1,k∈Z},则A∩B=(   )
A. {x|-1≤x<2}  B. {x|-1C. {-1,1}  D. {-1,0,1}
探究3 交集、并集性质的应用
例3 已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.
(1) 若A∪B=A,求实数m的取值范围;
(2) 是否存在实数m,使得A∩B=A成立?
(1) 在进行集合运算时,若条件中出现A∩B=A或A∪B=B,应转化为A B,然后用集合间的关系解决问题,并注意A= 的情况.
(2) 集合运算常用的性质:①A∪B=B A B;②A∩B=A A B;③A∩B=A∪B A=B.
变式 已知集合A={x|-3≤x≤2},B={x|1-m≤x≤3m-1}.
(1) 当m=3时,求A∩B;
(2) 若A B,求实数m的取值范围.
探究4 新定义问题
例4 (多选)对于集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},A B=(A-B)∪(B-A).设M={1,2,3,4,5,6},N={4,5,6,7,8,9,10},则M N中含有的元素有(   )
A. 5  B. 6
C. 7  D. 8
随堂内化及时评价
1. (2024·新高考Ⅰ卷)已知集合A={x|-5A. {-1,0}  B. {2,3}
C. {-3,-1,0}  D. {-1,0,2}
2. 已知集合A={x|2x<1},B={x|0<2x<5},则A∪B=(   )
A.   B. {x|x<2}
C.   D.
3. (2021·全国乙卷)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=(   )
A.   B. S
C. T  D. Z
4. 设集合A={x|x>2},B={x|x≤a},若A∪B=R,则实数a的取值范围是 .
5. 对于集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},若A={1,3,5,7,9},B={2,3,5},则(A-B)∪(B-A)= .
配套新练案
一、 单项选择题
1. 已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6=0},则M∩N=(   )
A. {-2,-1,0,1}  B. {0,1,2}    
C. {-2}  D. {2}
2. 已知集合A={0,1},B={a-2,2},若A∩B={1},则A∪B=(   )
A. {0,1,2}  B. {1}
C. {0,1,2,3}  D. {1,2}
3. 设集合A={-3,0,3},B={t2-t+1},若A∪B=A,则t的值为(   )
A. -1  B. 2
C. 1  D. 2或-1
4. 设集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x=3k+1,k∈Z},则A∩B=(   )
A.     
B. {x|x=6k,k∈Z}
C. {x|x=6k+1,k∈Z}    
D. {x|x=6k+2,k∈Z}
二、 多项选择题
5. 已知集合A={x|x>0或x<-2},B={x|1A. A∩B=B  B. A∪B=B
C. A B  D. B A
6. 设集合A={x|3x2-2x-1=0},B={x|ax-1=0},若A∪B=A,则a的值可以为(   )
A. 1  B. 0
C. -  D. -3
三、 填空题
7. 已知集合M={x|x>1},N={x|-18. 若集合A={x|-1≤x<2},B={x|x≤a},且A∩B≠ ,则实数a的取值范围为 .
四、 解答题
9. 已知集合A={|a+1|,3,5},B={2a+1,a2+2a,a2+2a-1}.当A∩B={2,3}时,求A∪B.
10. (2025·汕尾期末)设集合A={x|x2-5x+6=0},B={x|(a-1)x2+4x-8=0},若A∪B=A,求实数a的取值范围.
11. 已知集合A={-3,-1,2},B={x|1-mx>0},若A∪B=B,则实数m的取值范围是 .
12. 定义集合M与N的新运算如下:M*N={x|x∈M或x∈N,但x M∩N}.若M={0,2,4,6,8,10,12},N={0,3,6,9,12,15},则(M*N)*M等于(   )
A. M    
B. {2,3,4,8,9,10,15}
C. N    
D. {0,6,12}
13. 已知集合A={x|ax-1=0},B={x|x2-2x+b=0}.
(1) 若A∩B={3},求实数a,b的值及集合A,B;
(2) 若A≠ 且A∪B=B,求实数a和b满足的关系式.1.3 集合的基本运算
第1课时 并集、交集
学习 目标 1. 理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集和交集. 2. 能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.
新知初探基础落实
问题1:某中学校园旁有个水果店,该店第一天进了桃子、苹果、葡萄、香蕉、西瓜,第二天进了李子、香蕉、苹果、荔枝.问:哪些水果比较畅销?共进了哪些水果?
比较畅销的水果是:苹果、香蕉.共进的水果有:桃子、苹果、葡萄、香蕉、西瓜、李子、荔枝.
【追问】 第一天和第二天进的水果分别用集合A和B表示,它们(比较畅销的水果与共进的水果)与A,B的关系是什么呢?
比较畅销的水果是集合A,B的公共部分;共进的水果是集合A,B所有的元素合起来.
一、 生成概念
问题2:观察集合A={1,2,3},B={2,3,4},C={1,2,3,4}.你能说出集合A,B中的元素与集合C中的元素有什么关系吗?
集合A中的元素都属于集合C,集合B中的元素都属于集合C;集合C是由所有属于集合A或属于集合B的元素组成.
(1) A∪B仍是一个集合;
(2) 并集符号语言中的“或”包含三种情况:
①x∈A且x B;②x∈A且x∈B;③x A且x∈B.
(3) 对概念中“所有”的理解,要注意集合元素的互异性.
问题3:观察下面的集合,你能说出集合A,B中的元素与集合C中的元素有什么关系吗?
(1) A={2,4,6,8,10},B={3,5,8,12},C={8};
(2) A={x|x是立德中学今年在校的女同学},B={x|x是立德中学今年在校的高一年级同学},C={x|x是立德中学今年在校的高一年级女同学}.
集合A中的元素与集合B中的元素的公共部分属于集合C,集合C是由所有既属于集合A又属于集合B的元素组成.
问题4:能否认为A与B没有公共元素时,A与B就没有交集?
不能.当A与B无公共元素时,A与B的交集仍存在,此时A∩B= .
请同学阅读课本P10—P11,完成下列填空.
二、 概念表述
1. 并集
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__,称为集合A与集合B的并集,记作 A∪B(读作“A并B”),即__A∪B={x|x∈A或x∈B}__.
并集的性质:A∪B=B∪A,A A∪B,B A∪B,A∪A=A,A∪ =A.
常用结论:若A∪B=B,则A B.
图形语言:
2. 交集
一般地,由__所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合__,称为集合A与集合B的交集,记作A∩B(读作“A交B”),即__A∩B={x|x∈A且x∈B}__.
交集的性质:A∩B=B∩A,A∩B A,A∩B B,A∩A=A,A∩ = .
常用结论:若A∩B=B,则B A.
图形语言:
典例精讲能力初成
探究1 集合的并集及其运算
例1 (1) 设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B=( A )
A. {1,2,3,4}  B. {1,2,3}
C. {2,3,4}  D. {1,3,4}
(2) (课本P10例2)设集合A={x|-1【解答】A∪B={x|-1(例1(2)答)
若是用列举法表示的数集,可以根据并集的定义直接观察或用Venn图表示出结果;若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果(注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示).
变式 (1) 已知集合M={-1,0,1},P={0,1,2,3},则图中阴影部分所表示的集合是( D )
(变式(1))
A. {0,1}  B. {0}
C. {-1,2,3}  D. {-1,0,1,2,3}
【解析】由Venn图可知阴影部分所表示的集合是M∪P.因为M={-1,0,1},P={0,1,2,3},所以M∪P={-1,0,1,2,3}.
(2) 设集合A={x|-2A. {x|x<3}  B. {x|-2C. {x|x<1}  D. {x|x>-2}
探究2 集合的交集及其运算
例2-1 (课本P11例3)立德中学开运动会,设A={x|x是立德中学高一年级参加百米赛跑的同学},B={x|x是立德中学高一年级参加跳高比赛的同学},求A∩B.
【解答】由交集定义可知:A∩B=x是立德中学高一年级既参加百米赛跑又参加跳高比赛的同学}.
例2-2 (课本P12例4)设平面内直线l1上点的集合为L1,直线l2上点的集合为L2,试用集合的运算表示l1,l2的位置关系.
【解答】平面内直线l1,l2可能有三种位置关系,即相交于一点、平行或重合.①直线l1,l2相交于一点P可表示为L1∩L2={点P};②直线l1,l2平行可表示为L1∩L2= ;③直线l1,l2重合可表示为L1∩L2=L1=L2.
(1) 元素个数有限时,利用定义或Venn图求解;元素个数无限时,借助数轴求解.
(2) 当所给集合中有一个不确定时,要注意分类讨论,分类的标准取决于已知集合.
变式 (1) (2025·新高考Ⅱ卷)已知集合A={-4,0,1,2,8},B={x|x3=x},则A∩B=( D )
A. {0,1,2}  B. {1,2,8}
C. {2,8}  D. {0,1}
【解析】因为B={x|x3=x}={0,-1,1},所以A∩B={0,1}.
(2) 设集合A={x|-3≤2x-1<3},B={x|x=2k+1,k∈Z},则A∩B=( C )
A. {x|-1≤x<2}  B. {x|-1C. {-1,1}  D. {-1,0,1}
【解析】因为集合A={x|-3≤2x-1<3}={x|-1≤x<2},B={x|x=2k+1,k∈Z},所以A∩B={-1,1}.
探究3 交集、并集性质的应用
例3 已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.
(1) 若A∪B=A,求实数m的取值范围;
【解答】因为A∪B=A,所以B A.当B= 时,m+1>2m-1,解得m<2.当B≠ 时,则有解得2≤m≤3.综上,实数m的取值范围是{m|m≤3}.
(2) 是否存在实数m,使得A∩B=A成立?
【解答】假设存在实数m满足题意,因为A∩B=A,所以A B,所以即m无解,故不存在实数m满足题意.
(1) 在进行集合运算时,若条件中出现A∩B=A或A∪B=B,应转化为A B,然后用集合间的关系解决问题,并注意A= 的情况.
(2) 集合运算常用的性质:①A∪B=B A B;②A∩B=A A B;③A∩B=A∪B A=B.
变式 已知集合A={x|-3≤x≤2},B={x|1-m≤x≤3m-1}.
(1) 当m=3时,求A∩B;
【解答】当m=3时,B={x|-2≤x≤8},所以A∩B={x|-3≤x≤2}∩{x|-2≤x≤8}={x|-2≤x≤2}.
(2) 若A B,求实数m的取值范围.
【解答】由A B,则解得即m≥4,所以实数m的取值范围是{m|m≥4}.
探究4 新定义问题
例4 (多选)对于集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},A B=(A-B)∪(B-A).设M={1,2,3,4,5,6},N={4,5,6,7,8,9,10},则M N中含有的元素有( CD )
A. 5  B. 6
C. 7  D. 8
【解析】因为M={1,2,3,4,5,6},N={4,5,6,7,8,9,10},所以M-N={1,2,3},N-M={7,8,9,10},所以M N=(M-N)∪(N-M)={1,2,3,7,8,9,10}.
随堂内化及时评价
1. (2024·新高考Ⅰ卷)已知集合A={x|-5A. {-1,0}  B. {2,3}
C. {-3,-1,0}  D. {-1,0,2}
2. 已知集合A={x|2x<1},B={x|0<2x<5},则A∪B=( C )
A.   B. {x|x<2}
C.   D.
【解析】因为A={x|2x<1}=,B={x|0<2x<5}=03. (2021·全国乙卷)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T=( C )
A.   B. S
C. T  D. Z
【解析】任取t∈T,则t=4n+1=2·(2n)+1,其中n∈Z,所以t∈S,故T S,因此S∩T=T.
4. 设集合A={x|x>2},B={x|x≤a},若A∪B=R,则实数a的取值范围是__{a|a≥2}__.
【解析】因为A={x|x>2},B={x|x≤a},且A∪B=R,所以a≥2.
5. 对于集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},若A={1,3,5,7,9},B={2,3,5},则(A-B)∪(B-A)=__{1,2,7,9}__.
【解析】根据题意可得A-B={1,7,9},B-A={2},所以(A-B)∪(B-A)={1,2,7,9}.
配套新练案
一、 单项选择题
1. 已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6=0},则M∩N=( C )
A. {-2,-1,0,1}  B. {0,1,2}    
C. {-2}  D. {2}
【解析】因为N={-2,3},所以M∩N={-2}.
2. 已知集合A={0,1},B={a-2,2},若A∩B={1},则A∪B=( A )
A. {0,1,2}  B. {1}
C. {0,1,2,3}  D. {1,2}
3. 设集合A={-3,0,3},B={t2-t+1},若A∪B=A,则t的值为( D )
A. -1  B. 2
C. 1  D. 2或-1
【解析】由A∪B=A知B A,所以t2-t+1=-3,即t2-t+4=0,无解;或t2-t+1=0,无解;或t2-t+1=3,即t2-t-2=0,解得t=2或t=-1.
4. 设集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x=3k+1,k∈Z},则A∩B=( C )
A.     
B. {x|x=6k,k∈Z}
C. {x|x=6k+1,k∈Z}    
D. {x|x=6k+2,k∈Z}
【解析】设x∈A∩B,因为A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x=3k+1,k∈Z},所以x=2k+1=3n+1,k,n∈Z,故2k=3n,故n=2s,s∈Z,所以x=6s+1,s∈Z,所以A∩B={x|x=6k+1,k∈Z}.
二、 多项选择题
5. 已知集合A={x|x>0或x<-2},B={x|1A. A∩B=B  B. A∪B=B
C. A B  D. B A
【解析】从数轴上可以看出,A∩B=B,B A.
(第5题答)
6. 设集合A={x|3x2-2x-1=0},B={x|ax-1=0},若A∪B=A,则a的值可以为( ABD )
A. 1  B. 0
C. -  D. -3
【解析】A={x|3x2-2x-1=0}=,因为A∪B=A,所以B A.当a=0时,B= A;当a≠0时,B={x|ax-1=0}=,则=-或=1,所以a=-3或1.综上所述,a=-3或0或1.
三、 填空题
7. 已知集合M={x|x>1},N={x|-1-1}__.
8. 若集合A={x|-1≤x<2},B={x|x≤a},且A∩B≠ ,则实数a的取值范围为__{a|a≥-1}__.
四、 解答题
9. 已知集合A={|a+1|,3,5},B={2a+1,a2+2a,a2+2a-1}.当A∩B={2,3}时,求A∪B.
【解答】因为A∩B={2,3},所以2∈A,所以|a+1|=2,解得a=1或a=-3.①当a=1时,2a+1=3,a2+2a=3,不满足集合元素的互异性,舍去.②当a=-3时,2a+1=-5,a2+2a=3,a2+2a-1=2,所以B={-5,2,3},故A∪B={-5,2,3,5}.
10. (2025·汕尾期末)设集合A={x|x2-5x+6=0},B={x|(a-1)x2+4x-8=0},若A∪B=A,求实数a的取值范围.
【解答】因为A={x|x2-5x+6=0},所以A={2,3},由A∪B=A,知B A.当B= 时,解得a<.当B≠ 时,若a-1=0,即a=1时,(a-1)x2+4x-8=0的解为x=2,即B={2},符合题意.若a-1≠0,即a≠1时,①Δ=42+32(a-1)=0,即a=时,方程为-x2+4x-8=0,即(x-4)2=0,解得x=4,即B={4},不符合题意.②Δ=42+32(a-1)>0,即a>时,集合B={2,3},则2+3=-,解得a=,与a>矛盾,不符合题意.综上所述,实数a的取值范围为a<或a=1}.
11. 已知集合A={-3,-1,2},B={x|1-mx>0},若A∪B=B,则实数m的取值范围是__-【解析】由A∪B=B,知A B,故有解得即
12. 定义集合M与N的新运算如下:M*N={x|x∈M或x∈N,但x M∩N}.若M={0,2,4,6,8,10,12},N={0,3,6,9,12,15},则(M*N)*M等于( C )
A. M    
B. {2,3,4,8,9,10,15}
C. N    
D. {0,6,12}
【解析】因为M∩N={0,6,12},所以M*N={2,3,4,8,9,10,15},所以(M*N)*M={0,3,6,9,12,15}=N.
13. 已知集合A={x|ax-1=0},B={x|x2-2x+b=0}.
(1) 若A∩B={3},求实数a,b的值及集合A,B;
【解答】若A∩B={3},则3∈{x|ax-1=0},3∈{x|x2-2x+b=0},所以3a-1=0,9-6+b=0,解得a=,b=-3,所以A={x|ax-1=0}=x-1=0}={3},B={x|x2-2x-3=0}={-1,3}.综上,a=,b=-3,A={3},B={-1,3}.
(2) 若A≠ 且A∪B=B,求实数a和b满足的关系式.
【解答】若A≠ ,则a≠0,此时A={x|ax-1=0}=.又A∪B=B,所以A B,即∈{x|x2-2x+b=0},所以所以实数a和b满足的关系式为b=-+,其中b≤1.(共43张PPT)
第一章
集合与常用逻辑用语
1.3 集合的基本运算 第1课时 并集、交集
学习 目标 1. 理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集和交集.
2. 能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会直观图示对理解抽象概念的作用.
新知初探 基础落实
问题1:某中学校园旁有个水果店,该店第一天进了桃子、苹果、葡萄、香蕉、西瓜,第二天进了李子、香蕉、苹果、荔枝.问:哪些水果比较畅销?共进了哪些水果?
比较畅销的水果是:苹果、香蕉.共进的水果有:桃子、苹果、葡萄、香蕉、西瓜、李子、荔枝.
【追问】 第一天和第二天进的水果分别用集合A和B表示,它们(比较畅销的水果与共进的水果)与A,B的关系是什么呢?
比较畅销的水果是集合A,B的公共部分;共进的水果是集合A,B所有的元素合起来.
一、 生成概念
问题2:观察集合A={1,2,3},B={2,3,4},C={1,2,3,4}.你能说出集合A,B中的元素与集合C中的元素有什么关系吗?
集合A中的元素都属于集合C,集合B中的元素都属于集合C;集合C是由所有属于集合A或属于集合B的元素组成.
(1) A∪B仍是一个集合;
(2) 并集符号语言中的“或”包含三种情况:
①x∈A且x B;②x∈A且x∈B;③x A且x∈B.
(3) 对概念中“所有”的理解,要注意集合元素的互异性.
问题3:观察下面的集合,你能说出集合A,B中的元素与集合C中的元素有什么关系吗?
(1) A={2,4,6,8,10},B={3,5,8,12},C={8};
(2) A={x|x是立德中学今年在校的女同学},B={x|x是立德中学今年在校的高一年级同学},C={x|x是立德中学今年在校的高一年级女同学}.
集合A中的元素与集合B中的元素的公共部分属于集合C,集合C是由所有既属于集合A又属于集合B的元素组成.
问题4:能否认为A与B没有公共元素时,A与B就没有交集?
不能.当A与B无公共元素时,A与B的交集仍存在,此时A∩B= .
请同学阅读课本P10—P11,完成下列填空.
二、 概念表述
1. 并集
一般地,由___________________________________________,称为集合A与集合B的并集,记作 A∪B(读作“A并B”),即__________________________.
并集的性质:A∪B=B∪A,A A∪B,B A∪B,A∪A=A,A∪ =A.
常用结论:若A∪B=B,则A B.
图形语言:
所有属于集合A或属于集合B的元素组成的集合
A∪B={x|x∈A或x∈B}
2. 交集
一般地,由___________________________________________,称为集合A与集合B的交集,记作A∩B(读作“A交B”),即__________________________.
交集的性质:A∩B=B∩A,A∩B A,A∩B B,A∩A=A,A∩ = .
常用结论:若A∩B=B,则B A.
图形语言:
所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合
A∩B={x|x∈A且x∈B}
典例精讲 能力初成
探究
    (1) 设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B= (  )
A. {1,2,3,4}  B. {1,2,3}
C. {2,3,4}  D. {1,3,4}
(2) (课本P10例2)设集合A={x|-11
集合的并集及其运算
1
A
【解答】A∪B={x|-1若是用列举法表示的数集,可以根据并集的定义直接观察或用Venn图表示出结果;若是用描述法表示的数集,可借助数轴分析写出结果(注意当端点不在集合中时,应用“空心点”表示).
【解析】由Venn图可知阴影部分所表示的集合是M∪P.因为M={-1,0,1},P={0,1,2,3},所以M∪P={-1,0,1,2,3}.
变式 
    (1) 已知集合M={-1,0,1},P={0,1,2,3},则图中阴影部分所表示的集合是 (  )
A. {0,1} 
B. {0}
C. {-1,2,3} 
D. {-1,0,1,2,3}
(2) 设集合A={x|-2A. {x|x<3}  B. {x|-2-2}
D
A
探究
     (课本P11例3)立德中学开运动会,设A={x|x是立德中学高一年级参加百米赛跑的同学},B={x|x是立德中学高一年级参加跳高比赛的同学},求A∩B.
2
集合的交集及其运算
【解答】由交集定义可知:A∩B={x|x是立德中学高一年级既参加百米赛跑又参加跳高比赛的同学}.
2-1
     (课本P12例4)设平面内直线l1上点的集合为L1,直线l2上点的集合为L2,试用集合的运算表示l1,l2的位置关系.
【解答】平面内直线l1,l2可能有三种位置关系,即相交于一点、平行或重合.①直线l1,l2相交于一点P可表示为L1∩L2={点P};②直线l1,l2平行可表示为L1∩L2= ;③直线l1,l2重合可表示为L1∩L2=L1=L2.
2-2
(1) 元素个数有限时,利用定义或Venn图求解;元素个数无限时,借助数轴求解.
(2) 当所给集合中有一个不确定时,要注意分类讨论,分类的标准取决于已知集合.
【解析】因为B={x|x3=x}={0,-1,1},所以A∩B={0,1}.
变式 
    (1) (2025·新高考Ⅱ卷)已知集合A={-4,0,1,2,8},B={x|x3=x},则A∩B= (  )
A. {0,1,2}  B. {1,2,8}
C. {2,8}  D. {0,1}
D
【解析】因为集合A={x|-3≤2x-1<3}={x|-1≤x<2},B={x|x=2k+1,k∈Z},所以A∩B={-1,1}.
C
(2) 设集合A={x|-3≤2x-1<3},B={x|x=2k+1,k∈Z},则A∩B= (  )
A. {x|-1≤x<2}  B. {x|-1C. {-1,1}  D. {-1,0,1}
探究
    已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1}.
(1) 若A∪B=A,求实数m的取值范围;
3
交集、并集性质的应用
3
(2) 是否存在实数m,使得A∩B=A成立?
(1) 在进行集合运算时,若条件中出现A∩B=A或A∪B=B,应转化为A B,然后用集合间的关系解决问题,并注意A= 的情况.
(2) 集合运算常用的性质:①A∪B=B A B;②A∩B=A A B;③A∩B=A∪B A=B.
【解答】当m=3时,B={x|-2≤x≤8},所以A∩B={x|-3≤x≤2}∩{x|-2≤x≤8}={x|-2≤x≤2}.
变式 
    已知集合A={x|-3≤x≤2},B={x|1-m≤x≤3m-1}.
(1) 当m=3时,求A∩B;
(2) 若A B,求实数m的取值范围.
【解析】因为M={1,2,3,4,5,6},N={4,5,6,7,8,9,10},所以M-N={1,2,3},N-M={7,8,9,10},所以M N=(M-N)∪(N-M)={1,2,3,7,8,9,10}.
CD
    (多选)对于集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},A B=(A-B)∪(B-A).设M={1,2,3,4,5,6},N={4,5,6,7,8,9,10},则M N中含有的元素有 (  )
A. 5  B. 6
C. 7  D. 8
探究
4
4
新定义问题
随堂内化 及时评价
1. (2024·新高考Ⅰ卷)已知集合A={x|-5A. {-1,0}  B. {2,3}
C. {-3,-1,0}  D. {-1,0,2}
A
2. 已知集合A={x|2x<1},B={x|0<2x<5},则A∪B= (  )
C
3. (2021·全国乙卷)已知集合S={s|s=2n+1,n∈Z},T={t|t=4n+1,n∈Z},则S∩T= (  )
A.   B. S
C. T  D. Z
C
【解析】任取t∈T,则t=4n+1=2·(2n)+1,其中n∈Z,所以t∈S,故T S,因此S∩T=T.
4. 设集合A={x|x>2},B={x|x≤a},若A∪B=R,则实数a的取值范围是______________.
【解析】因为A={x|x>2},B={x|x≤a},且A∪B=R,所以a≥2.
{a|a≥2}
5. 对于集合A,B,定义A-B={x|x∈A且x B},若A={1,3,5,7,9},B={2,3,5},则(A-B)∪(B-A)=_________________.
【解析】根据题意可得A-B={1,7,9},B-A={2},所以(A-B)∪(B-A)={1,2,7,9}.
{1,2,7,9}
配套新练案
一、 单项选择题
1. 已知集合M={-2,-1,0,1,2},N={x|x2-x-6=0},则M∩N= (  )
A. {-2,-1,0,1}  B. {0,1,2}    
C. {-2}  D. {2}
C
【解析】因为N={-2,3},所以M∩N={-2}.
2. 已知集合A={0,1},B={a-2,2},若A∩B={1},则A∪B= (  )
A. {0,1,2}  B. {1}
C. {0,1,2,3}  D. {1,2}
A
3. 设集合A={-3,0,3},B={t2-t+1},若A∪B=A,则t的值为 (  )
A. -1  B. 2
C. 1  D. 2或-1
D
【解析】由A∪B=A知B A,所以t2-t+1=-3,即t2-t+4=0,无解;或t2-t+1=0,无解;或t2-t+1=3,即t2-t-2=0,解得t=2或t=-1.
4. 设集合A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x=3k+1,k∈Z},则A∩B= (  )
A.      B. {x|x=6k,k∈Z}
C. {x|x=6k+1,k∈Z}     D. {x|x=6k+2,k∈Z}
C
【解析】设x∈A∩B,因为A={x|x=2k+1,k∈Z},B={x|x=3k+1,k∈Z},所以x=2k+1=3n+1,k,n∈Z,故2k=3n,故n=2s,s∈Z,所以x=6s+1,s∈Z,所以A∩B={x|x=6k+1,k∈Z}.
二、 多项选择题
5. 已知集合A={x|x>0或x<-2},B={x|1A. A∩B=B  B. A∪B=B
C. A B  D. B A
AD
【解析】从数轴上可以看出,A∩B=B,B A.
ABD
三、 填空题
7. 已知集合M={x|x>1},N={x|-1{x|x>-1}
8. 若集合A={x|-1≤x<2},B={x|x≤a},且A∩B≠ ,则实数a的取值范围为________________.
{a|a≥-1}
四、 解答题
9. 已知集合A={|a+1|,3,5},B={2a+1,a2+2a,a2+2a-1}.当A∩B={2,3}时,求A∪B.
【解答】因为A∩B={2,3},所以2∈A,所以|a+1|=2,解得a=1或a=-3.①当a=1时,2a+1=3,a2+2a=3,不满足集合元素的互异性,舍去.②当a=-3时,2a+1=-5,a2+2a=3,a2+2a-1=2,所以B={-5,2,3},故A∪B={-5,2,3,5}.
10. (2025·汕尾期末)设集合A={x|x2-5x+6=0},B={x|(a-1)x2+4x-8=0},若A∪B=A,求实数a的取值范围.
11. 已知集合A={-3,-1,2},B={x|1-mx>0},若A∪B=B,则实数m的取值
范围是__________________.
12. 定义集合M与N的新运算如下:M*N={x|x∈M或x∈N,但x M∩N}.若M={0,2,4,6,8,10,12},N={0,3,6,9,12,15},则(M*N)*M等于 (  )
A. M     B. {2,3,4,8,9,10,15}
C. N     D. {0,6,12}
C
【解析】因为M∩N={0,6,12},所以M*N={2,3,4,8,9,10,15},所以(M*N)*M={0,3,6,9,12,15}=N.
13. 已知集合A={x|ax-1=0},B={x|x2-2x+b=0}.
(1) 若A∩B={3},求实数a,b的值及集合A,B;
13. 已知集合A={x|ax-1=0},B={x|x2-2x+b=0}.
(2) 若A≠ 且A∪B=B,求实数a和b满足的关系式.