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资源详情
高中数学
人教新课标A版
必修1
第一章 集合与函数概念
1.1 集合
1.1.3集合的基本运算
人教A版高中数学必修一教学资料,补习资料1.1.3 集合的基本运算 6份
文档属性
名称
人教A版高中数学必修一教学资料,补习资料1.1.3 集合的基本运算 6份
格式
zip
文件大小
2.2MB
资源类型
教案
版本资源
人教新课标A版
科目
数学
更新时间
2019-08-29 21:44:12
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文档简介
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.已知集合A={x|x≥-3},B={x|-5≤x≤2},则A∪B=( )
A.{x|x≥-5} B.{x|x≤2}
C.{x|-3
解析:结合数轴(图略)得A∪B={x|x≥-5}.
答案A
2.已知集合M={0,1,2},N={x|x=2a-1,a∈N*},则M∩N=( )
A.{0} B.{1,2}
C.{1} D.{2}
解析:因为N={1,3,5,…},M={0,1,2},所以M∩N={1}.
答案:C
3.设集合A={(x,y)|x+y=1},B={(x,y)|2x-y=-4},则A∩B等于( )
A.{x=-1,y=2} B.(-1,2)
C.{-1,2} D.{(-1,2)}
解析:由得
所以A∩B={(-1,2)},故选D.
答案:D
4.已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=( )
A.{1} B.{1,2}
C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}
解析:B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1
答案:C
5.设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x
A.a<2 B.a>-2
C.a>-1 D.-1
解析:在数轴上表示出集合A,B即可得a的取值范围为a>-1.
答案:C
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.设集合A={x|2≤x<5},B={x|3x-7≥8-2x},则A∩B=________.
解析:∵A={x|2≤x<5},B={x|3x-7≥8-2x}={x|x≥3},
∴A∩B={x|3≤x<5}.
答案:{x|3≤x<5}
7.设集合A={1,2,a},B={1,a2},若A∩B=B,则实数a允许取的值有________个.
解析:由题意A∩B=B知B?A,所以a2=2,a=±, 或a2=a,a=0或a=1(舍去),所以a=±,0,共3个.
答案:3
8.已知集合A={x|x≤1},B={x|x≥a},且A∪B=R,则实数a的取值范围为________.
解析:由A∪B=R,得A与B的所有元素应覆盖整个数轴.如图所示:
所以a必须在1的左侧,或与1重合,故a≤1.
答案:{a|a≤1}
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.设A={x|-1
解析:如图所示:
A∪B={x|-1
A∩B={x|-1
10.已知集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0},若B?A,求实数m的取值范围.
解析:由x2+x-6=0,得A={-3,2},
∵B?A,且B中元素至多一个,
∴B={-3},或B={2},或B=?.
(1)当B={-3}时,由(-3)m+1=0,得m=;
(2)当B={2}时,由2m+1=0,得m=-;
(3)当B=?时,由mx+1=0无解,得m=0.
∴m=或m=-或m=0.
[能力提升](20分钟,40分)
11.设A={x|-3≤x≤3},B={y|y=-x2+t}.若A∩B=?,则实数t的取值范围是( )
A.t<-3 B.t≤-3
C.t>3 D.t≥3
解析:B={y|y≤t},结合数轴可知t<-3.
答案:A
12.定义A-B={x|x∈A,且x?B},若M={1,2,3,4,5},N={2,3,6},则N-M=________.
解析:关键是理解A-B运算的法则,N-M={x|x∈N,且x?M},所以N-M={6}.
答案:{6}
13.设A={x|x2-2x=0},B={x|x2-2ax+a2-a=0}.
(1)若A∩B=B,求a的取值范围;
(2)若A∪B=B,求a的值.
解析:由x2-2x=0,得x=0或x=2.
所以A={0,2}.
(1)因为A∩B=B,所以B?A,B=?,{0},{2},{0,2}.
当B=?时,Δ=4a2-4(a2-a)=4a<0,
所以a<0.
当B={0}或{2}时,
则?a=0,
或无解,
所以a=0,B={0,2},
则?a=1,
综上,a的取值范围为{a|a≤0或a=1}.
(2)因为A∪B=B,所以A?B,
所以B={0,2},所以a=1.
14.已知集合A={x|2m-1
解析:若A∩B=?,分A=?和A≠?讨论:
(1)若A=?,则2m-1≥3m+2,
解得m≤-3,此时A∩B=?;
(2)若A≠?,要使A∩B=?,
则应有即
所以-≤m≤1.
综上,当A∩B=?时,
m≤-3或-≤m≤1,
所以当m取值范围为时,
A∩B≠?.
课件27张PPT。
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则?UA等于( )
A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}
C.{2,4,7} D.{2,5,7}
解析:由题意知?UA={2,4,7},选C.
答案:C
2.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合?U(A∪B)等于( )
A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}
C.{x|0≤x≤1} D.{x|0
解析:A∪B={x|x≤0或x≥1},
所以?U(A∪B)={x|0
答案:D
3.如图所示,U是全集,A,B是U的子集,则阴影部分所表示的集合是( )
A.A∩B B.A∪B
C.B∩(?UA) D.A∩(?UB)
解析:由Venn图可知阴影部分为B∩(?UA).
答案:C
4.设全集U={1,2,3,4,5},若A∩B={2},(?UA)∩B={4},(?UA)∩(?UB)={1,5},则下列结论中正确的是( )
A.3?A,3?B B.3?A,3∈B
C.3∈A,3?B D.3∈A,3∈B
解析:由Venn图可知,3∈A,3?B,故选C.
答案:C
5.设集合M={x|-1≤x<2},N={x|x-k≤0},若(?R M)?(?R N),则k的取值范围是( )
A.k≤2 B.k≥-1
C.k>-1 D.k≥2
解析:由(?RM)?(?RN)可知M?N,则k的取值范围为k≥2.
答案:D
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.设全集U={a,b,c,d},集合A={a,b},B={b,c,d},则(?UA)∪(?UB)=________.
解析:依题意得知,?UA={c,d},?UB={a},(?UA)∪(?UB)={a,c,d}.
答案:{a,c,d}
7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若?UA={1,2},则实数m=________.
解析:∵U={0,1,2,3},?UA={1,2}.
∴A={x∈U|x2+mx=0}={0,3}.
∴0,3是方程x2+mx=0的两根,
∴0+3=-m,即m=-3.
答案:-3
8.已知U=R,A={x|a≤x≤b},?UA={x|x<3或x>4},则ab=________.
解析:因为A∪(?UA)=R,
所以a=3,b=4,
所以ab=12.
答案:12
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.已知全集U=R,集合A={x|-1
求:(1)A∩B;
(2)?U(A∪B);
(3)A∩(?UB).
解析:(1)因为A={x|-1
所以A∩B={x|-1
(2)A∪B={x|-1
={x|-1
?U(A∪B)={x|x≤-1或x>3}.
(3)A∩(?UB)={x|-1
3或x≤0}={x|-1
10.已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2
(1)求(?R A)∩B;
(2)若A?C,求a的取值范围.
解析:(1)因为A={x|3≤x<7},
所以?R A={x|x<3或x≥7},
所以(?R A)∩B={x|2
(2)因为C={x|x
所以a≥7,
所以a的取值范围是{a|a≥7}.
[能力提升](20分钟,40分)
11.已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且?U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩(?UB)等于( )
A.{3} B.{4}
C.{3,4} D.?
解析:由A∪B={1,2,3},B={1,2},U={1,2,3,4}知A∩(?UB)={3}.
答案:A
12.设全集U={1,2,x2-2},A={1,x},则?UA=________.
解析:若x=2,则x2-2=2,U={1,2,2},与集合中元素的互异性矛盾,故x≠2,从而x=x2-2,解得x=-1或x=2(舍去).
故U={1,2,-1},A={1,-1},则?UA={2}.
答案:{2}
13.已知A={x|0<2x+a≤3},B=.
(1)当a=1时,求(?R B)∪A;
(2)若A?B,求实数a的取值范围.
解析:(1)当a=1时,A=,
又B=,
∴?R B=,
∴(?R B)∪A=.
(2)∵A=,
若A?B,
当A=?时,-≥,
∴0≥3不成立,
∴A≠?,
∴∴-1
所以a的取值范围是{a|-1
14.设全集I=R,已知集合M={x|(x+3)2≤0},N={x|x2+x-6=0}.
(1)求(?I M)∩N;
(2)记集合A=(?I M)∩N,已知集合B={x|a-1≤x≤5-a,a∈R},若A∪B=A,求实数a的取值范围.
解析:(1)因为M={x|(x+3)2≤0}={-3},
N={x|x2+x-6=0}={-3,2},
所以?I M={x|x∈R且x≠-3},
所以(?I M)∩N={2}.
(2)A=(?I M)∩N={2},
因为A∪B=A,所以B?A,
所以B=?或B={2},
当B=?时,a-1>5-a,得a>3;
当B={2}时,解得a=3,
综上所述,所求a的取值范围为{a|a≥3}.
课件27张PPT。第1课时 并集与交集
知识点一 并集
自然语言
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B的并集
符号语言
A∪B={x|x∈A或x∈B}(读作“A并B”)
图形语言
知识点二 交集
自然语言
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,称为A与B的交集
符号语言
A∩B={x|x∈A且x∈B}(读作“A交B”)
图形语言
(1)两个集合的并集、交集还是一个集合.
(2)对于A∪B,不能认为是由A的所有元素和B的所有元素所组成的集合,因为A与B可能有公共元素,每一个公共元素只能算一个元素.
(3)A∩B是由A与B的所有公共元素组成,而非部分元素组成.
[小试身手]
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)并集定义中的“或”就是“和”.( )
(2)A∪B表示由集合A和集合B中元素共同组成.( )
(3)A∩B是由属于A且属于B的所有元素组成的集合.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
2.已知集合M={-1,0,1},N={0,1,2},则M∪N=( )
A.{-1,0,1} B.{-1,0,1,2}
C.{-1,0,2} D.{0,1}
解析:M∪N表示属于M或属于N的元素组成的集合,故M∪N={-1,0,1,2}.
答案:B
3.设集合A={x|(x-1)(x-3)<0},B={x|2x-3>0},则A∩B=( )
A. B. C. D.
解析:∵(x-1)(x-3)<0,∴1
∵2x-3>0,∴x>,∴B=.
∴A∩B={x|1
答案:D
4.设集合A={1,2},则满足A∪B={1,2,3}的集合B的个数是( )
A.1 B.3 C.4 D.8
解析:因为A={1,2},A∪B={1,2,3}.所以B={3}或{1,3}或{2,3}或{1,2,3},故选C.
答案:C
类型一 并集概念及简单应用
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)已知集合P={x|-1
A.{x|-1
C.{x|-1
(3)点集A={(x,y)|x<0},B={(x,y)|y<0},则A∪B中的元素不可能在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
【解析】 (1)由题意A∪B={1,2,3,4}.
(2)因为P={x|-1
所以P∪Q={x|-1
(3)由题意得,A∪B中的元素是由横坐标小于0或纵坐标小于0的点构成的集合,所以A∪B中的元素不可能在第一象限.
【答案】 (1)A (2)A (3)A
(1)找出集合A,B中出现的所有元素,写出A∪B.
(2)画数轴,根据条件确定P∪Q.
(3)先明确集合A,B都是点集,再判断A∪B中的元素的特征.
方法归纳
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,可以根据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“空心点”表示.,
跟踪训练1 (1)设集合M={x|x2+2x=0,x∈R},N={x|x2-2x=0,x∈R},则M∪N=( )
A.{0} B.{0,2}
C.{-2,0} D.{-2,0,2}
(2)已知集合M={x|-3
5},则M∪N=( )
A.{x|x<-5或x>-3} B.{x|-5
C.{x|-3
5}
解析:(1)先确定两个集合的元素,再进行并集运算.
集合M={0,-2},N={0,2},故M∪N={-2,0,2},选D.
(2)在数轴上表示集合M,N,如图所示.则M∪N={x|x<-5或x>-3}.
答案:(1)D (2)A,
先解方程,求出集合M ,N .
求M∪N时要注意两点:(1)把集合M,N的元素放在一起;(2)使M,N的公共元素在并集中只出现一次.
类型二 交集概念及简单应用
例2 (1)已知集合A={x|x<2},B={x|3-2x>0},则( )
A.A∩B= B.A∩B=?
C.A∪B= D.A∪B=R
(2)已知集合U=R,集合M={x|-2≤x<2}和N={y|y=2k-1,k∈Z}的关系的Venn图如图所示,则阴影部分所示的集合的元素共有( )
A.3个 B.2个 C.1个 D.0个
(3)已知集合M={x|x≤a},N={x|-2
A.a>0 B.a≥0
C.a<-2 D.a≤-2,
【解析】 (1)由3-2x>0,得x<,所以B=,又因为A={x|x<2},所以A∩B=,A∪B={x|x<2}.
(2)由题意得,阴影部分所示的集合为M∩N,由N={y|y=2k-1,k∈Z}知N表示奇数集合,又由M={x|-2≤x<2}得,在-2≤x<2内的奇数为-1,1.
所以M∩N={-1,1},共有2个元素.
(3)画数轴可知,
当M∩N=?时,a的取值范围是{a|a≤-2}.
【答案】 (1)A (2)B (3)D
(1)先解不等式确定集合B,再根据交集、并集的定义分别确定A∩B和A∪B.
(2)先判断集合N中元素的特征,再判断Venn图中阴影部分表示的集合M∩N,最后求元素个数.
(3)画数轴,根据M∩N=?,求a的取值范围.
方法归纳
(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.,
跟踪训练2 (1)若集合P={x|x2=1},集合M={x|x2-2x-3=0},则P∩M=________,P∪M=________;
(2)已知集合M={x|-3
5},则M∪N=________,M∩N=________;
(3)已知集合M={y|y=x2-4x+3,x∈Z},集合N={y|y=-x2-2x,x∈Z},求M∩N.
解析:(1)P={x|x2=1}={-1,1},M={x|x2-2x-3=0}={-1,3},所以P∩M={-1},P∪M={-1,1,3}.
(2)借助数轴可知:
M∪N={x|x>-5},M∩N={x|-3
(3)∵y=x2-4x+3=(x-2)2-1,x∈Z,∴M={-1,0,3,8,15,…}.
又∵y=-x2-2x=-(x+1)2+1,x∈Z,∴N={1,0,-3,-8,-15,…},∴M∩N={0}.
答案:(1){-1} {-1,1,3} (2){x|x>-5} {x|-3
先求出集合P、M,再求P∩M , P∪M.
集合M ,N是函数的值域.
类型三 交集、并集性质的运用
例3 已知A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+8=2},C={x|x2+2x-8=0},若??(A∩B),且A∩C=?,求a的值.
【解析】 A={x|x2-ax+a2-19=0},
B={2,3},C={-4,2}.
因为??(A∩B),且A∩C=?,
那么3∈A,故9-3a+a2-19=0.
即a2-3a-10=0.
所以a=-2或a=5.
当a=-2时A={x|x2+2x-15=0}={3,-5},符合题意.
当a=5时A={x|x2-5x+6=0}={2,3},
不符合A∩C=?.
综上知,a=-2.
审结论
(明解题方向)
审条件
(挖解题信息)
求a的值,需建立关于a的方程
(1)集合A,B,C是由相应方程的解构成的,先要解方程求B,C.
(2)由??(A∩B),知A∩B≠?,结合A∩C=?,可确定集合A中的元素,建立关于a的方程.
建关系——找解题突破口
??(A∩B),A∩C=?→确定集合A中的元素→建立关于a的方程→检验集合中元素的互异性.
方法归纳
(1)连续数集求交、并集借助数轴采用数形结合法.
(2)利用A∩B=A?A?B,A∪B=A?B?A可实现交、并运算与集合间关系的转化.
注意事项:(1)借助数轴求交、并集时注意端点的实虚.
(2)关注Venn图在解决复杂集合关系中的作用.
跟踪训练3 已知集合A={x|x<-1或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若A∩B=B,求实数a的取值范围.
解析:①当B=?时,只需2a>a+3,即a>3;
②当B≠?时,根据题意作出如图所示的数轴,
可得或解得a<-4或2
综上可得,实数a的取值范围为{a|a<-4或a>2}.,
由A∩B=B得B?A,B分2类,B=?,B≠?,再利用数轴求.
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.已知集合A={x|x≥-3},B={x|-5≤x≤2},则A∪B=( )
A.{x|x≥-5} B.{x|x≤2}
C.{x|-3
解析:结合数轴(图略)得A∪B={x|x≥-5}.
答案A
2.已知集合M={0,1,2},N={x|x=2a-1,a∈N*},则M∩N=( )
A.{0} B.{1,2}
C.{1} D.{2}
解析:因为N={1,3,5,…},M={0,1,2},所以M∩N={1}.
答案:C
3.设集合A={(x,y)|x+y=1},B={(x,y)|2x-y=-4},则A∩B等于( )
A.{x=-1,y=2} B.(-1,2)
C.{-1,2} D.{(-1,2)}
解析:由得
所以A∩B={(-1,2)},故选D.
答案:D
4.已知集合A={1,2,3},B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z},则A∪B=( )
A.{1} B.{1,2}
C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}
解析:B={x|(x+1)(x-2)<0,x∈Z}={x|-1
答案:C
5.设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x
A.a<2 B.a>-2
C.a>-1 D.-1
解析:在数轴上表示出集合A,B即可得a的取值范围为a>-1.
答案:C
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.设集合A={x|2≤x<5},B={x|3x-7≥8-2x},则A∩B=________.
解析:∵A={x|2≤x<5},B={x|3x-7≥8-2x}={x|x≥3},
∴A∩B={x|3≤x<5}.
答案:{x|3≤x<5}
7.设集合A={1,2,a},B={1,a2},若A∩B=B,则实数a允许取的值有________个.
解析:由题意A∩B=B知B?A,所以a2=2,a=±, 或a2=a,a=0或a=1(舍去),所以a=±,0,共3个.
答案:3
8.已知集合A={x|x≤1},B={x|x≥a},且A∪B=R,则实数a的取值范围为________.
解析:由A∪B=R,得A与B的所有元素应覆盖整个数轴.如图所示:
所以a必须在1的左侧,或与1重合,故a≤1.
答案:{a|a≤1}
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.设A={x|-1
解析:如图所示:
A∪B={x|-1
A∩B={x|-1
10.已知集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0},若B?A,求实数m的取值范围.
解析:由x2+x-6=0,得A={-3,2},
∵B?A,且B中元素至多一个,
∴B={-3},或B={2},或B=?.
(1)当B={-3}时,由(-3)m+1=0,得m=;
(2)当B={2}时,由2m+1=0,得m=-;
(3)当B=?时,由mx+1=0无解,得m=0.
∴m=或m=-或m=0.
[能力提升](20分钟,40分)
11.设A={x|-3≤x≤3},B={y|y=-x2+t}.若A∩B=?,则实数t的取值范围是( )
A.t<-3 B.t≤-3
C.t>3 D.t≥3
解析:B={y|y≤t},结合数轴可知t<-3.
答案:A
12.定义A-B={x|x∈A,且x?B},若M={1,2,3,4,5},N={2,3,6},则N-M=________.
解析:关键是理解A-B运算的法则,N-M={x|x∈N,且x?M},所以N-M={6}.
答案:{6}
13.设A={x|x2-2x=0},B={x|x2-2ax+a2-a=0}.
(1)若A∩B=B,求a的取值范围;
(2)若A∪B=B,求a的值.
解析:由x2-2x=0,得x=0或x=2.
所以A={0,2}.
(1)因为A∩B=B,所以B?A,B=?,{0},{2},{0,2}.
当B=?时,Δ=4a2-4(a2-a)=4a<0,
所以a<0.
当B={0}或{2}时,
则?a=0,
或无解,
所以a=0,B={0,2},
则?a=1,
综上,a的取值范围为{a|a≤0或a=1}.
(2)因为A∪B=B,所以A?B,
所以B={0,2},所以a=1.
14.已知集合A={x|2m-1
解析:若A∩B=?,分A=?和A≠?讨论:
(1)若A=?,则2m-1≥3m+2,
解得m≤-3,此时A∩B=?;
(2)若A≠?,要使A∩B=?,
则应有即
所以-≤m≤1.
综上,当A∩B=?时,
m≤-3或-≤m≤1,
所以当m取值范围为时,
A∩B≠?.
第2课时 补集及综合应用
知识点 补集
1.全集
如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.
全集并不是一个含有任何元素的集合,仅包含所研究问题涉及的所有元素.
2.补集
?UA的三层含义:
(1)?UA表示一个集合;
(2)A是U的子集,即A?U;
(3)?UA是U中不属于A的所有元素组成的集合.
[小试身手]
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)全集一定包含任何元素.( )
(2)同一个集合在不同的全集中补集不同.( )
(3)不同的集合在同一个全集中的补集也不同.( )
答案:(1)× (2)√ (3)√
2.设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩(?UB)=( )
A.{x|0≤x<1} B.{x|0
C.{x|x<0} D.{x|x>1}
解析:画出数轴,如图所示.
?UB={x|x≤1},
则A∩(?UB)={x|0
答案:B
3.已知全集U={1,2,a2-2a+3},A={1,a},?UA={3},则实数a等于( )
A.0或2 B.0
C.1或2 D.2
解析:由题意,知则a=2.
答案:D
4.设全集U=R,M={x|x<-2,或x>2},N={x|1
A.{x|-2≤x<1} B.{x|-2≤x≤2}
C.{x|1
解析:阴影部分所表示集合是N∩(?UM),
又∵?UM={x|-2≤x≤2},
∴N∩(?UM)={x|1
答案:C
类型一 补集的运算
例1 (1)已知U=R,集合A={x|x<-2或x>2},则?UA=( )
A.{x|-2
2}
C.{x|-2≤x≤2} D.{x|x≤-2或x≥2}
(2)已知全集U,M,N是U的非空子集,且?UM?N,则必有( )
A.M??UN B.M??UN
C.?UM=?UN D.M?N
(3)已知全集为U,集合A={1,3,5,7},?UA={2,4,6},?UB={1,4,6},求集合B.
【解析】 (1)
观察数轴可知,?UA={x|-2≤x≤2}.
(2)依据题意画出Venn图,
观察可知,M??UN.
(3)因为A={1,3,5,7},?UA={2,4,6},所以U={1,2,3,4,5,6,7}.
又?UB={1,4,6},所以B={2,3,5,7}.
【答案】 (1)C (2)A (3)见解析
(1)画出数轴表示集合A,根据补集的定义写出?UA.
(2)画出Venn图,逐个选项分析判断.
(3)先结合条件,由补集的性质求出全集U,再由补集的定义求出集合B,也可借助Venn图求解.
方法归纳
求补集的原则和方法
(1)一个基本原则.
求给定集合A的补集,从全集U中去掉属于集合A的元素后,由所有剩下的元素组成的集合即为A的补集.
(2)两种求解方法:
①若所给的集合是有关不等式的集合,则常借助于数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后再根据补集的定义求解,注意端点值的取舍.
②若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解.,
跟踪训练1 (1)设全集U=R,集合A={x|2
(2)已知U={x|-5≤x<-2或2
解析:(1)用数轴表示集合A为图中阴影部分,
故?UA={x|x≤2或x>5}.
(2)在集合U中,因为x∈Z,则x的值为-5,-4,-3,3,4,5,所以U={-5,-4,-3,3,4,5}.又因为A={x|x2-2x-15=0}={-3,5},B={-3,3,4},所以?UA={-5,-4,3,4},?UB={-5,-4,5}.
答案:(1){x|x≤2或x>5}
(2){-5,-4,3,4} {-5,-4,5}
(1)借助数轴求补集更直观.
(2)先表示出全集U、集合A,再求补集.
类型二 集合交、并、补的综合运算
例2 (1)已知全集U={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A={2,3,5,6),集合B={1,3,4,6,7),则集合A∩(?UB)=( )
A.{2,5} B.{3,6} C.{2,5,6} D.{2,3,5,6,8}
(2)已知全集U=R,A={x|-4≤x<2},B={x|-1
【解析】 (1)因为U={1,2,3,4,5,6,7,8},B={1,3,4,6,7},所以?UB={2,5,8}.又A={2,3,5,6},
所以A∩(?UB)={2,5}.
(2)将集合A,B,P分别表示在数轴上,如图所示.
因为A={x|-4≤x<2},B={x|-1
3}.
又P=,所以(?UB)∪P=.
又?UP=,所以(A∩B)∩(?UP)={x|-1
【答案】 (1)A (2)见解析
(1)先求?UB,再求A∩?UB.
(2)根据集合的交集、补集、并集运算,画数轴,即可求解.
方法归纳
求集合交、并、补运算的方法
跟踪训练2 已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2
解析:把全集U和集合A,B在数轴上表示如下:
由图可知,?UA={x|x≤-2或3≤x≤4},
A∩B={x|-2
?U(A∩B)={x|x≤-2或3≤x≤4},
(?UA)∩B={x|-3
借助数轴求出?UA,?UB再运算.
类型三 补集思想的应用
例3 已知集合A={x|x2-4x+2m+6=0},B={x|x<0},若A∩B≠?,求实数m的取值范围.
【解析】 先求A∩B=?时m的取值范围.
(1)当A=?时,①
方程x2-4x+2m+6=0无实根,所以Δ=(-4)2-4(2m+6)<0,解得m>-1.
(2)当A≠?,A∩B=?时,方程x2-4x+2m+6=0的根为非负实根.②
设方程x2-4x+2m+6=0的两根为x1,x2,则③
即解得-3≤m≤-1,
综上,当A∩B=?时,
m的取值范围是{m|m≥-3}.
又因为U=R,④
所以当A∩B≠?时,
m的取值范围是?R{m|m≥-3}={m|m<-3}.
所以,A∩B≠?时,
m的取值范围是{m|m<-3}.
①A∩B=?,对于集合A而言,分A=?与A≠?两种情况. A=?表示方程无实根.
②B={x|x<0},而A∩B=?,故A?{x|x≥0},即已知方程的根为非负实根.
③Δ≥0保证了A≠?,即原方程有实根;x1+x2≥0与x1x2≥0保证了原方程两根非负. 如果两根都大于1,则等价形式为
而不是
④由于A∩B≠?,故方程x2-4x+2m+6=0一定有解,故我们还可以设全集U={m|Δ≥0}={m|m≤-1}.此时,{m|-3≤m≤-1}关于U的补集也是{m|m<-3},结果相同.
方法归纳
(1)运用补集思想求参数范围的方法:
①否定已知条件,考虑反面问题;
②求解反面问题对应的参数范围;
③将反面问题对应参数的范围取补集.
(2)补集思想适用的情况:
从正面考虑,情况较多,问题较复杂的时候,往往考虑运用补集思想.
跟踪训练3 设全集U={3,6,m2-m-1},A={|3-2m|,6},?UA={5},求实数m.
解析:因为?UA={5},所以5∈U但5?A,
所以m2-m-1=5,
解得m=3或m=-2.
当m=3时,|3-2m|=3≠5,
此时U={3,5,6},A={3,6},满足?UA={5};
当m=-2时,|3-2m|=7≠5,
此时U={3,5,6},A={6,7},不符合题意舍去.
综上,可知m=3.,
根据补集的定义,得到关于m的方程m2-m-1=5,解得m的值后还需检验.
[基础巩固](25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则?UA等于( )
A.{1,3,5,6} B.{2,3,7}
C.{2,4,7} D.{2,5,7}
解析:由题意知?UA={2,4,7},选C.
答案:C
2.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合?U(A∪B)等于( )
A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}
C.{x|0≤x≤1} D.{x|0
解析:A∪B={x|x≤0或x≥1},
所以?U(A∪B)={x|0
答案:D
3.如图所示,U是全集,A,B是U的子集,则阴影部分所表示的集合是( )
A.A∩B B.A∪B
C.B∩(?UA) D.A∩(?UB)
解析:由Venn图可知阴影部分为B∩(?UA).
答案:C
4.设全集U={1,2,3,4,5},若A∩B={2},(?UA)∩B={4},(?UA)∩(?UB)={1,5},则下列结论中正确的是( )
A.3?A,3?B B.3?A,3∈B
C.3∈A,3?B D.3∈A,3∈B
解析:由Venn图可知,3∈A,3?B,故选C.
答案:C
5.设集合M={x|-1≤x<2},N={x|x-k≤0},若(?R M)?(?R N),则k的取值范围是( )
A.k≤2 B.k≥-1
C.k>-1 D.k≥2
解析:由(?RM)?(?RN)可知M?N,则k的取值范围为k≥2.
答案:D
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.设全集U={a,b,c,d},集合A={a,b},B={b,c,d},则(?UA)∪(?UB)=________.
解析:依题意得知,?UA={c,d},?UB={a},(?UA)∪(?UB)={a,c,d}.
答案:{a,c,d}
7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若?UA={1,2},则实数m=________.
解析:∵U={0,1,2,3},?UA={1,2}.
∴A={x∈U|x2+mx=0}={0,3}.
∴0,3是方程x2+mx=0的两根,
∴0+3=-m,即m=-3.
答案:-3
8.已知U=R,A={x|a≤x≤b},?UA={x|x<3或x>4},则ab=________.
解析:因为A∪(?UA)=R,
所以a=3,b=4,
所以ab=12.
答案:12
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.已知全集U=R,集合A={x|-1
求:(1)A∩B;
(2)?U(A∪B);
(3)A∩(?UB).
解析:(1)因为A={x|-1
所以A∩B={x|-1
(2)A∪B={x|-1
={x|-1
?U(A∪B)={x|x≤-1或x>3}.
(3)A∩(?UB)={x|-1
3或x≤0}={x|-1
10.已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2
(1)求(?R A)∩B;
(2)若A?C,求a的取值范围.
解析:(1)因为A={x|3≤x<7},
所以?R A={x|x<3或x≥7},
所以(?R A)∩B={x|2
(2)因为C={x|x
所以a≥7,
所以a的取值范围是{a|a≥7}.
[能力提升](20分钟,40分)
11.已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且?U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩(?UB)等于( )
A.{3} B.{4}
C.{3,4} D.?
解析:由A∪B={1,2,3},B={1,2},U={1,2,3,4}知A∩(?UB)={3}.
答案:A
12.设全集U={1,2,x2-2},A={1,x},则?UA=________.
解析:若x=2,则x2-2=2,U={1,2,2},与集合中元素的互异性矛盾,故x≠2,从而x=x2-2,解得x=-1或x=2(舍去).
故U={1,2,-1},A={1,-1},则?UA={2}.
答案:{2}
13.已知A={x|0<2x+a≤3},B=.
(1)当a=1时,求(?R B)∪A;
(2)若A?B,求实数a的取值范围.
解析:(1)当a=1时,A=,
又B=,
∴?R B=,
∴(?R B)∪A=.
(2)∵A=,
若A?B,
当A=?时,-≥,
∴0≥3不成立,
∴A≠?,
∴∴-1
所以a的取值范围是{a|-1
14.设全集I=R,已知集合M={x|(x+3)2≤0},N={x|x2+x-6=0}.
(1)求(?I M)∩N;
(2)记集合A=(?I M)∩N,已知集合B={x|a-1≤x≤5-a,a∈R},若A∪B=A,求实数a的取值范围.
解析:(1)因为M={x|(x+3)2≤0}={-3},
N={x|x2+x-6=0}={-3,2},
所以?I M={x|x∈R且x≠-3},
所以(?I M)∩N={2}.
(2)A=(?I M)∩N={2},
因为A∪B=A,所以B?A,
所以B=?或B={2},
当B=?时,a-1>5-a,得a>3;
当B={2}时,解得a=3,
综上所述,所求a的取值范围为{a|a≥3}.
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同课章节目录
第一章 集合与函数概念
1.1 集合
1.2 函数及其表示
1.3 函数的基本性质
第二章 基本初等函数(Ⅰ)
2.1 指数函数
2.2 对数函数
2.3 幂函数
第三章 函数的应用
3.1 函数与方程
3.2 函数模型及其应用
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