1.1.3集合的基本运算
第一课时
交集与并集
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题(每小题6分,共计36分)
1.A,B是两个集合,则集合{x|x∈A,且x∈B}可用阴影(如图)表示为( )
2.设集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤x≤4},则A∩B等于( )
A.{x|0≤x≤2}
B.{x|1≤x≤2}
C.{x|0≤x≤4}
D.{x|1≤x≤4}
3.已知集合M={x|-3
4},则M∪N等于( )
A.{x|x<-5,或x>-3}
B.{x|-5C.{x|-3D.{x|x<-3,或x>5}
4.已知集合M={x|-2≤x-1≤2}和N={x|x=2k-1,k∈N+}的关系的韦恩(Venn)图,如图3所示,则阴影部分所示的集合的元素共有( )
图3
A.3个
B.2个
C.1个
D.无穷多个
5.已知集合A={x|x是直线},B={x|x是圆},则A∩B中元素的个数为( )
A.2
B.1
C.0
D.4
6.下列四个推理:
①a∈(A∪B) a∈A;②a∈(A∩B) a∈(A∪B);③A B A∪B=B;④A∪B=A A∩B=B.
其中正确个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.4
二、填空题(每小题8分,共计24分)
7.已知集合A={1,2,3},B={2,m,4},A∩B={2,3},则m=________.
8.已知集合A={x|x-m=0},B={x|1-3x>-2},且A∩B≠ ,则实数m满足的条件是________.
9.已知A={3,5,6,8}且集合B满足A∩B={5,8},A∪B={2,3,4,5,6,7,8},则这样的集合B有________个.
三、解答题(共计40分)
10.(10分)已知集合A={x|},集合B={m|3>2m-1},求A∩B,A∪B.
11.(15分)已知集合M={x|2x-4=0},集合N={x|x2-3x+m=0},
(1)当m=2时,求M∩N,M∪N;
(2)当M∩N=M时,求实数m的值.
12.(15分)设A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},当a在什么条件下满足:(1)A∩B= ,(2)A∩B=A.
1.1.3集合的基本运算
第一课时
交集与并集
答案
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题(每小题6分,共计36分)
1.解析:由交集定义可得D.
答案:D
2.解析:如图1所示.
图1
答案:A
3.解析:在数轴上表示集合M和N,如图2所示,
图2
则数轴上方所有“线”下面的部分就是M∪N={x|x<-5,或x>-3}.
答案:A
4.解析:M={x|-1≤x≤3},集合N是全体正奇数组成的集合,则阴影部分所示的集合为M∩N={1,3},即阴影部分所示的集合共有2个元素.
答案:B
5.解析:∵A∩B= ,∴A∩B中元素个数为0.
答案:C
6.解析:①是错误的,a∈(A∪B)时,可推出a∈A或a∈B.
答案:C
二、填空题(每小题8分,共计24分)
7.解析:由于A∩B={2,3},则3∈B.又B={2,m,4},则m=3.
答案:3
8.解析:A={m},B={x|x<1}.由于A∩B≠ ,则有m∈B,所以m<1.
答案:m<1
9.解析:∵A∩B={5,8},∴5,8∈B,
又∵A∪B={2,3,4,5,6,7,8}而A={3,5,6,8},
∴2,4,7∈B,∴3,6可以属于B,也可不属于B.
∴这样的B有22=4(个).
答案:4
三、解答题(共计40分)
10.解:解不等式组得-2解不等式3>2m-1,得m<2,则B={m|m<2}.
用数轴表示集合A和B,如图4所示,
图4
则A∩B={x|-211.解:(1)由题意得M={2}.当m=2时,N={x|x2-3x+2=0}={1,2},
则M∩N={2},M∪N={1,2}.
(2)∵M∩N=M,∴M N.∵M={2},∴2∈N.
∴2是关于x的方程x2-3x+m=0的解,即4-6+m=0,解得m=2.
12.解:(1)①当A= 时2a>a+3,解得a>3符合题意.
②当A≠ 时,只需解得-≤a≤2.
综上知:-≤a≤2,或a>3.
(2)∵A∩B=A,∴A B,①当A= 时,2a>a+3,解得a>3,符合题意.②当A≠ 时,
只需解得综上知,若A∩B=A,a的取值范围为1.1 集 合
1.1.3 集合的基本运算
第一课时
交集与并集
第一章
集合与函数概念
人教版
必修1
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与交集.
2.能使用Venn图表示集合的并集和交集,体会直观图对理解抽象概念的作用.
3.掌握有关的术语和符号,并会用它们正确进行集合的并集与交集运算.
教学目标
本节课主要是通过观察和类比,借助Venn图理解集合的交集及并集运算,培养数形结合的思想;体会类比的作用;感受集合作为一种语言在表示数学内容时的简洁性和准确性.
利用集合交集、并集的性质解题的方法及关注点
(1)方法: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等条件,解答时常借助于交集、并集的定义及集合间的关系去分析,将关系进行等价转化如:A∩B=A A B,A∪B=B A B等.
(2)关注点:当题目条件中出现B A时,如果集合A是一个确定的集合,而集合B不确定,解答时要注意讨论B= 的情况.
课件简介
授课过程
1.并集和交集的定义
环节一 新课预学(约10分钟)
定义
并集
交集
自然语言
一般地,由所有属于集合A____集合B的元素组成的集合,称为集合A与B的并集,记作____
一般地,由属于集合A____属于集合B的所有元素组成的集合,称为集合A与B的交集,记作____
符号语言
A∪B={x|____,或x∈B}
A∩B={x|x∈A,且____}
图形语言
或
A∪B
且
A∩B
x∈A
x∈B
并集
交集
简单性质
A∪A=____;
A∪ =____
A∩A=____;
A∩ =____
常用结论
A∪B=B∪A;
A (A∪B);
B (A∪B);
A∪B=B A B
A∩B=B∩A;
(A∩B) A;
(A∩B) B;
A∩B=B B A
2.并集和交集的性质
A
A
A
例1
(1)设集合A={1,2,3},B={2,3,4,5},求A∪B;
(2)设集合A={x|-3环节二 重点探究(约25分钟)
重点探究一:并集
解析
:(1)A∪B={1,2,3}∪{2,3,4,5}={1,2,3,4,5}.
(2)画出数轴如图所示:
∴A∪B={x|-3并集运算应注意的问题
(1)求两个集合的并集时要注意利用集合元素的互异性这一属性,重复的元素只能算一个.
(2)对于元素个数无限的集合进行并集运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点的值能否取到.
理解升华
变式训练1
(1)已知集合A={0,2,4},B={0,1,2,3,5},则A∪B=________.
(2)若集合A={x|-1≤x<2},B={x|0<x≤3},则A∪B=________.
(3)已知集合A={1,3,0},B={1,m},A∪B=A,则m=( )
A.0或
1
B.0或3
C.3
D.0
解析:(1){0,1,2,3,4,5}
(2){x|-1≤x≤3}
(3)B
例2
(1)设集合M={-1,0,1},N={x|x2=x}则M∩N=( )
A.{-1,0,1}
B.{0,1}
C.{1}
D.{0}
(2)若集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-1或x>4},则集合A∩B等于( )
A.{x|x≤3或x>4}
B.{x|-1C.{x|3≤x<4}
D.{x|-2≤x<-1}
(3)已知A={(x,y)|4x+y=6},B={(x,y)|3x+2y=7},则A∩B=________.
重点探究二 交集
解析:
(1)N={x|x2=x}={0,1},
∴M∩N={0,1}故选B.
(2)将集合A、B表示在数轴上,
由数轴可得A∩B={x|-2≤x<-1},故选D.
(3)A∩B={(x,y)|4x+y=6}∩{(x,y)|3x+2y=7}
=
={(1,2)}.
求集合A∩B的方法与步骤
(1)步骤
①首先要搞清集合A、B的代表元素是什么;
②把所求交集的集合用集合符号表示出来,写成“A∩B”的形式;
③把化简后的集合A、B的所有公共元素都写出来即可(若无公共元素则所求交集为 ).
(2)方法
①若A、B的代表元素是方程的根,则应先解方程求出方程的根后,再求两集合的交集;若集合的代表元素是有序数对,则A∩B是指两个方程组成的方程组的解集,解集是点集.
②若A、B是无限数集,可以利用数轴来求解但要注意,利用数轴表示不等式时,含有端点的值用实点表示,不含有端点的值用虚点表示.
理解升华
变式训练2
(1)若综合M={x|(x+4)(x+1)=0},N={x|(x-4)(x-1)=0},则M∩N=( )
A.{1,4}
B.{-1,-4}
C.{0}
D.
(2)已知集合A={x|1<x<3},B={x|2<x<5},则A∩B=( )
A.{2}
B.{x|1<x<3}
C.{x|2<x<3}
D.{x|3<x<5}
(3)已知A={x|x是等腰三角形},B={x|x是直角三角形},则A∩B=________.
解析:
(1)M={-4,-1},N={4,1},M∩N= ,故选D.
(2)在数轴上表示集合A、B,如下图所示,则A∩B={x|2<x<3},故选C.
(3)既是等腰又是直角的三角形为等腰直角三角形.所以A∩B={x|x是等腰直角三角形}.
答案:(1)D (2)C (3){x|x是等腰直角三角形}
重点探究三 并集和交集的性质与应用
例3
已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0},且A∪B=A,求实数a组成的集合C.
解析:由x2-3x+2=0,得x=1或x=2,
∴A={1,2}.
又A∪B=A,∴B A.
(1)若B= ,即方程ax-2=0无解,此时a=0.
(2)若B≠ ,则B={1}或B={2}.
当B={1}时,有a-2=0,即a=2;
当B={2}时,有2a-2=0,即a=1.
综上可知,适合题意的实数a所组成的集合C={0,1,2}.
(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.
理解升华
变式训练3
设集合A={-2},B={x|ax+1=0},
(1)若A∪B=B,求a的值;
(2)若A∩B=B,求a的值.
解析:(1)∵A∪B=B,
∴A B.
∴-2是方程ax+1=0的根,
∴a=12.
(2)因为A∩B=B,
所以B A,
因为A={-2},
所以B= 或B≠ .
当B= 时,方程ax+1=0无解,即a=0;
当B≠ 时,a≠0,则B={
},
所以
=-2,解得a=
,
综上所述,a=0或a=
.
当堂检测(约10分钟)
1.已知集合A={1,2,4},B={2,4,6},则A∪B=________.
{1,2,4,6}
2.设集合A={y|y=x2,x∈R},B={(x,
y)|y=x+2,x∈R},
则A∩B=________.
3.设A={x|x>0},B={x|x≤1},求A∩B
和A∪B.
解析:A∩B
={x|x>0}∩{x|x≤1}={x|0A∪B={x|x>0}∪{x|x≤1}=R.
4.设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a
∈R},若A∩B
=B,求a的值.
解析:由题意得A={-4,0},因为A∩B=B,所以B A.
当B= 时,即关于x的方程x2+2(a+1)x+a2-1=0无实数解,则Δ=4(a+1)2-4(a2-1)<0,解得a<-1.
当B≠ 时,若集合B中仅含一个元素,则Δ=4(a+1)2-4(a2-1)=0,解得a=-1,此时,B={x|x2=0}={0} A,即a=-1符合题意.
若集合B含有两个元素,则这两个元素是-4,0,
则a=1符合题意.
综上所述,a=1或a≤-1.
即关于x的方程x2+2(a+1)x+a2-1=0的解是-4,0,
则有
解得a=1,
课堂笔记
1.对并集、交集概念全方面的感悟
(1)对于并集,要注意其中“或”的意义,“或”与通常所说的“非此即彼”有原则性的区别,它们是“相容”的.
“x∈A,或x∈B”这一条件,包括下列三种情况:x∈A但x
B;x∈B但x
A;x∈A且x∈B.因此,A∪B是由所有至少属于A、B两者之一的元素组成的集合.
(2)A∩B中的元素是“所有”属于集合A且属于集合B的元素,而不是部分,特别地,当集合A和集合B没有公共元素时,不能说A与B没有交集,而是A∩B= .
2.集合的交、并运算中的注意事项
(1)对于元素个数有限的集合,可直接根据集合的“交”、“并”定义求解,但要注意集合元素的互异性.
(2)对于元素个数无限的集合,进行交、并运算时,可借助数轴,利用数轴分析法求解,但要注意端点值是否取到.