交集 并集 第一课时

发布 2020-09-14 18:20:28 阅读 2967

【自学导引】

1.由所有属于集合a且属于集合b的元素所组成的集合,叫做a与b的交集,记作a∩b.

2.由所有属于集合a或属于集合b的元素所组成的集合,叫做a与b的并集,记作a∪b.

思考导学】1.当集合a、b没有公共元素时,能不能说a与b的交集不存在?

答:不能说a与b的交集不存在.因为若a、b没有公共元素时,它们的交集为,即a∩b=.

2.如何理解a∪b中“x∈a或x∈b”这一条件?

答:“x∈a或x∈b”这一条件,包括下列三种情况:x∈a但xb;x∈b但xa;x∈a且x∈b,适合这三种情况的元素x构成的集合就是a∪b.

典例剖析】例1]已知关于x的方程3x2+px-7=0的解集为a,方程3x2-7x+q=0的解集为b,若a∩b=,求a∪b.

解:∵a∩b=,∴a且-∈b.

3(-)2+p(-)7=0且3(-)2-7(-)q=0

p=-20,q=-

由3x2-20x-7=0得:a=

由3x2-7x-=0得:b=

a∪b=点评:a∩b中的元素都是a、b中的元素是解决本题的突破口,a∪b中只能出现一次a与b的公共元素,这是在求集合并集时需注意的.

例2]已知集合m={(x,y)|x+y=2},n=,那么集合m∩n为( )

a.x=3,y=-1

b.(3,-1)

c.{3,-1}

d.{(3,-1)}

解析: 由已知得m∩n={(x,y)|x+y=2,且x-y=4}=.

也可采用筛选法.首先,易知a、b不正确,因为它们都不是集合符号.又集合m,n的元素都是数组(x,y),所以c也不正确.

答案: d点评:求两集合的交集即求同时满足两集合中元素性质的元素组成的集合.本题中就是求方程组的解组成的集合.另外要弄清集合中元素的一般形式.

例3]已知:集合p=,qy|y=-b2+2b+3,b∈r}.求p∩q和p∪rq.

解:∵x=a2+4a+1=(a+2)2-3≥-3,∴p={x|x≥-3}

又∵y=-b2+2b+3=-(b-1)2+4≤4,∴q={y|y≤4}

利用数轴表示得,如图1—1:

p∩q={x|-3≤x≤4}又rq={y|y>4}

p∪rq=p(见图1—2)

点评:在求集合的交集、并集、补集时,应首先求出各集合.本例集合中虽表示元素的字母不同,但它们都是数集.在求解时不要误认为公共元素交集为空集.求数集的交、并、补集往往借助于数轴.

随堂训练】1.设全集u=,n=,m=,则u(m∪n)等于( )a. b.

c.d.

解析: m∪n==u,∴ u(m∪n)=.

答案: a2.已知集合a=,b=,那么a∩b等于( )a.b.

c.d.

解析: a∩b==.

答案: b3.设s={0,1,2,3,4},a={0,1,2,3},b={2,3,4},则(sa)∪(sb)等于( )

a.{0}b.{0,1}

c.{0,1,4}

d.{0,1,2,3,4}

解析: sa={4},sb={0,1}

(sa)∪(sb)={0,1,4}

答案: c4.已知m={平行四边形},p={梯形},则m∩p等于( )

a.m b.p

c.{平行四边形或梯形}

d. 答案: d

5.a={1,2,4,8},b={x|x是10的正约数},a∪b

解析: b={1,2,5,10},a∪b={1,2,4,5,8,10}

答案: {1,2,4,5,8,10}

6.已知集合m={(x,y)|y=x2+1,x∈r},n={(x,y)|y=2-x2,x∈r},则m∩n=__

解析: 解方程组得。

答案: {强化训练】

1.设x={0,1,2,4,5,7},y1,4,6,8,9},z={4,7,9},则(x∩y)z)等于( )

a.{1,4}

b.{1,7}

c.{4,7}

d.{1,4,7}

解析: x∩y={1,4},x∩z={4,7},∴x∩y)∪(x∩z)={1,4,7}

答案: d2.设全集u=,集合a=,b=,则正确的是( )

a.u=a∪b

b.u=(ua)∪b

c.u=a∪(ub)

d.u=(ua)∪(ub)

解析: ub=,∴a∪(ub)==u.

答案: c3.集合a={1,2,3,4},ba且1∈a∩b,4a∩b,则满足上述条件集合b的个数是( )

a.7b.3

c.4d.16

解析: 由1∈a∩b.4a∩b知,1∈b,4b

ba,∴符合条件的集合b可能是{1},{1,2},{1,3},{1,2,3}

答案: c4.满足条件{1,3}∪a={1,3,5}的所有集合a的个数是( )

a.1b.2

c.3d.4

解析: ∵1,3}∪a={1,3,5},∴5∈a

符合条件的集合a可能是{5},{5,1},{5,3},{5,1,3}

答案: d5.a={x|-1≤x<2=,b={x|-1<x<3=,则a∩b=__a∪b=__

解析: a∩b=

a∪b={x|-1≤x<2或-1<x<3=={x|-1≤x<3}

答案: {x|-1<x<2} {x|-1≤x<3}

6.若{3,4,m2-3m-1}∩{2m,-3}={3},则m

解析: ∵3,4,m2-3m-1}∩{2m,-3}={3}

m2-3m-1=-3,∴m=1或m=2

当m=2时,{3,4,m2-3m-1}∩{2m,-3}={3,4}与已知矛盾.

当m=1时,{3,4,m2-3m-1}∩{2m,-3}={3},∴m=1

答案: 17.设a={x|-4<x<-,b={x|x≤-4},求a∪b,a∩b,(ra)∩(rb), r(a∪b).

解:a∪b={x|-4<x<-=x|x≤-4}={x|x<-

a∩b={x|-4<x<-}x|x≤-4}=(ra)∩(rb)=∩

r(a∪b)=.

8.设全集s表示某班男女学生的集合,若a=,b=,c=,说明下列集合的含义.

1)a∩b∩c;

2)( sb)∪c∩(sa);

3)c∩[s(a∪b)].

解:(1)a∩b∩c={是团员又是近视眼的男生}

2) sa={女生}sb={不是团员的学生}

sb)∪c={不是团员或有近视眼的学生}

(sb)∪c∩(sa)={不是团员的女生或有近视眼的女生}

3)a∪b={男生或是团员的学生}s(a∪b)={不是团员的女生}

c∩s(a∪b)={不是团员但有近视眼的女生}

9.已知a={x|2x2=sx-r},b={x|6x2+(s+2)x+r=0},且a∩b={}求a∪b.

解:∵a∩b={}a且∈b

s-r=①s+2)+r+=0②

②联立得。a={x|2x2=-2x+}=

b={x|6x2+(-2+2)x-=0}={

a∪b={-

10.已知集合a、b、c,且ab,ac,若b=,c=,集合a中最多含有几个元素?

解:∵ab,ac,∴a(b∩c).又b∩c=,∴a

故a中最多含有3个元素.

学后反思】本节课学习旨在对交集、并集概念的理解,正确把握“或”和“且”的联系与区别,是正确应用概念解题的前提.另外,在求两集合的并集时,应考虑集合中元素的互异性.

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