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1、(人教版)精品數(shù)學教學資料
1.1.3 集合的基本運算
第1課時 并集、交集
學習目標 1.理解兩個集合的并集與交集的含義,會求兩個簡單集合的并集和交集(重點).2.能使用Venn圖表示集合的并集、交集運算結果(難點).3.掌握有關的術語和符號,并會用它們正確進行集合的并集與交集運算(重點).
預習教材P8-P9,完成下面問題:
知識點1 并集
(1)文字語言:由所有屬于集合A或屬于集合B的元素組成的集合,稱為集合A與B的并集.
(2)符號語言:A∪B={x|x∈A或x∈B}.
(3)圖形語言:如圖所示.
【預習評價】
(1)已知集合A={x|x>0},B={x
2、|-1≤x≤2},則A∪B等于( )
A.{x|x≥-1} B.{x|x≤2}
C.{x|00}∪{x|-1≤x≤2}={x|x≥-1}.
(2)A∪B={1,2,3}∪{2,4,5}={1,2,3,4,5},共5個元素.
答案 (1)A (2)5
知識點2 交集
(1)文字語言:由屬于集合A且屬于集合B的所有元素組成的集合,稱為A與B的交集.
(2)符號語言:A∩B={x|x∈A且x∈B}.
(
3、3)圖形語言:如圖所示.
【預習評價】
(1)若集合M={-1,1},N={-2,1,0},則M∩N=( )
A.{0,-1} B.{1} C.{0} D.{-1,1}
(2)若P={x|x≥1},Q={x|-1
4、6,7,8} B.{5,8} C.{3,5,7,8} D.{4,5,6,8}
(2)已知集合P={x|x<3},Q={x|-1≤x≤4},那么P∪Q等于( )
A.{x|-1≤x<3} B.{x|-1≤x≤4}
C.{x|x≤4} D.{x|x≥-1}
解析 (1)由定義知M∪N={3,4,5,6,7,8}.
(2)在數(shù)軸上表示兩個集合,如圖,可得P∪Q={x|x≤4}.
答案 (1)A (2)C
規(guī)律方法 求集合并集的兩種方法
(1)定義法:若集合是用列舉法表示的,可以直接利用并集的定義求解;
(2)數(shù)形結合法:若集合是用描述法表示的由實數(shù)組成的數(shù)
5、集,則可以借助數(shù)軸分析法求解,此時要注意集合的端點能否取到.
【訓練1】 已知集合M={0,1,3},N={x|x=3a,a∈M},則M∪N=( )
A.{0} B.{0,3} C.{1,3,9} D.{0,1,3,9}
解析 易知N={0,3,9},故M∪N={0,1,3,9}.
答案 D
題型二 交集的概念及簡單應用
【例2】 (1)A={x∈N|1≤x≤10},B={x∈R|x2+x-6=0},則圖中陰影部分表示的集合為( )
A.{2} B.{3} C.{-3,2} D.{-2,3}
(2)設集合A={x|-1≤x≤2},B={x|0≤
6、x≤4},則A∩B=( )
A.{x|0≤x≤2} B.{x|1≤x≤2}
C.{x|0≤x≤4} D.{x|1≤x≤4}
解析 (1)易知A={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},B={-3,2},圖中陰影部分表示的集合為A∩B={2},故選A.
(2)在數(shù)軸上表示出集合A與B,如圖所示.
則由交集的定義知,A∩B={x|0≤x≤2}.
答案 (1)A (2)A
規(guī)律方法 求集合A∩B的常見類型
(1)若A,B的代表元素是方程的根,則應先解方程求出方程的根后,再求兩集合的交集.
(2)若集合的代表元素是有序數(shù)對,則A∩B是指兩個方程組成的方程組的解集
7、,解集是點集.
(3)若A,B是無限數(shù)集,可以利用數(shù)軸來求解,但要注意利用數(shù)軸表示不等式時,含有端點的值用實心點表示,不含有端點的值用空心圈表示.
【訓練2】 (1)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},則集合A∩B中元素的個數(shù)為( )
A.5 B.4 C.3 D.2
(2)已知M={(x,y)|x+y=2},N={(x,y)|x-y=4},則M∩N=( )
A.x=3,y=-1 B.(3,-1)
C.{3,-1} D.{(3,-1)}
解析 (1)8=32+2,14=34+2,故A∩B={8,14},故選D.
8、
(2)由得故M∩N={(3,-1)}.
答案 (1)D (2)D
互動探究
題型三 并集、交集的運算性質及應用
【探究1】 設A,B是兩個集合,若已知A∩B=A,A∪B=B,由此可分別得到集合A與B具有怎樣的關系?
解 A∩B=A?A∪B=B?A?B,即A∩B=A,A∪B=B,A?B三者為等價關系.
【探究2】 若集合={x|x2+2x-a=0}=?,求a的取值范圍.
解 由題意知方程x2+2x-a=0無實根,故Δ=4+4a<0,解得a<-1.
【探究3】 設集合A={1,2},若B?A,求B.
解 B=?或{1}或{2}或{1,2}.
【探究4】 設集合A={x|x
9、2-3x+2=0},B={x|x2+2(a-1)x+(a2-5)=0}.
(1)若A∩B={2},求實數(shù)a的值;
(2)若A∪B=A,求實數(shù)a的取值范圍.
解 (1)由題可知:A={x|x2-3x+2=0}={1,2},∵A∩B={2},∴2∈B,將2帶入集合B中得:4+4(a-1)+(a2-5)=0,解得:a=-5或a=1.
當a=-5時,集合B={2,10}符合題意;
當a=1時,集合B={2,-2},符合題意.
綜上所述:a=-5或a=1.
(2)若A∪B=A,則B?A,∵A={1,2},∴B=?或B={1}或{2}或{1,2}.
若B=?,則Δ=4(a-1)2-4(a2
10、-5)=24-8a<0,解得a>3;
若B={1},則即不成立;
若B={2},則即不成立;
若B={1,2},則即此時不成立,綜上a>3.
規(guī)律方法 利用集合交集、并集的性質解題的依據(jù)及關注點
(1)依據(jù):A∩B=A?A?B,A∪B=A?B?A.
(2)關注點:當集合A?B時,若集合A不確定,運算時要考慮A=?的情況,否則易漏解.
【訓練3】 已知集合A={x|2a≤x≤a+3},B={x|x<-1或x>5},若A∩B=?,求實數(shù)a的取值范圍.
解 由A∩B=?,
(1)若A=?,有2a>a+3,∴a>3.
(2)若A≠?,如下圖:
∴解得-≤a≤2.
綜上所述,
11、a的取值范圍是{a|-≤a≤2或a>3}.
課堂達標
1.設集合A={0,1,2,3},集合B={2,3,4},則A∩B=( )
A.{2,3} B.{0,1} C.{0,1,4} D.{0,1,2,3,4}
解析 因為集合A={0,1,2,3},集合B={2,3,4},所以A∩B={2,3},故選A.
答案 A
2.已知集合A={x|-1≤x<3},B={x|2
12、5},∴A∪B={x|-1≤x≤5},故選B.
答案 B
3.已知集合M={-1,0},則滿足M∪N={-1,0,1}的集合N的個數(shù)是( )
A.2 B.3 C.4 D.8
解析 由M∪N={-1,0,1},得到集合M?M∪N,且集合N?M∪N,又M={0,-1},所以元素1∈N,則集合N可以為{1}或{0,1}或{-1,1}或{0,-1,1},共4個.故選C.
答案 C
4.設集合A={(x,y)|y=ax+1},B={(x,y)|y=x+b},且A∩B={(2,5)},則( )
A.a(chǎn)=3,b=2 B.a(chǎn)=2,b=3
C.a(chǎn)=-3,b=-2 D
13、.a(chǎn)=-2,b=-3
解析 ∵A∩B={(2,5)},∴解得a=2,b=3,故選B.
答案 B
5.已知集合A={x|3≤x<7},B={x|2
14、的意義,“或”與通常所說的“非此即彼”有原則性的區(qū)別,它們是“相容”的.“x∈A,或x∈B”這一條件,包括下列三種情況:x∈A但x?B;x∈B但x?A;x∈A且x∈B.因此,A∪B是由所有至少屬于A,B兩者之一的元素組成的集合.
(2)A∩B中的元素是“所有”屬于集合A且屬于集合B的元素,而不是部分,特別地,當集合A和集合B沒有公共元素時,不能說A與B沒有交集,而是A∩B=?.
2.集合的交、并運算中的注意事項
(1)對于元素個數(shù)有限的集合,可直接根據(jù)集合的“交”、“并”定義求解,但要注意集合元素的互異性.
(2)對于元素個數(shù)無限的集合,進行交、并運算時,可借助數(shù)軸,利用數(shù)軸分析法求解,但要注意端點值取到與否.