高一数学交集和并集经典例题
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一切事无法追求完美,唯有追求尽力而为。
这样心无压力,最后的结果反而会更好。
课 题 交集 与并集交集一、引入:考察下面例子:已知6的正约数的集合为10},6,3,2,1{=A 的正约数的集合为}10,5,2,1{=B ,那么6与10的正公约数的集合为}2,1{. 二、基本概念: 1.交集的概念:2.B A 的图示3.B A 的性质三、例题分析:例1.(1)设}3|{},2|{<=->=x x B x x A ,则=B A _____________.(2) 设}723|),{(},64|),{(=+==+=y x y x B y x y x A ,则B A =___________. (3) 设A ={等腰三角形},B ={直角三角形},则B A =______________. (4) 已知A 为奇数集,B 为偶数集,Z 为整数集,则Z A =_____________, Z B =_______________,B A =___________________.课堂练习1、(1)学校里开运动会,设x x A |{=是参加百米赛跑的同学x x B |{},=是参加跳高比赛的同学},则=B A ______.(2)已知集合A ={平行四边形},B ={梯形},C ={对角线相等的四边形},则C B =______,C A =______.(3)若集合}2|),{(},0|),{(=-==+=y x y x P y x y x M ,则=P M ( )A.)1,1(-B.}1{}1{-=-=y x C .}1,1{- D .)}1,1{(-例2.已知集合}082|{},065|{},019|{2222=-+==+-==-+-=x x x C x x x B a ax x x A ,满足∅=∅≠C A B A ,.求实数a 的值.课堂练习2、已知集合{}{}{}2,0,0222=⋂=--==++=N M q x x x N px x x M 且,则q p ,的值分别为___________.例3.已知集合|}|,1{},,1{a B a A =-=.(1)若∅=B A ,求实数a 的取值范围; (2)若B A 是单元素集,求实数a 的取值范围.课堂练习3、(1)已知集合}|{},42|{a x x B x x A <=≤≤-=,若∅≠B A ,则实数a 的取值 范围是_ _____;若B A ⊆,则实数a 的取值范围是______(2)已知集合{}{}A x x B x a x a =-≤≤=+≤≤+||35141,,且A B B ⋂=,B ≠φ,则实数a 的取值范围是___________.例4、已知集合}1,12,3{},3,1,{22+--=-+=m m m Q m m P ,且}3{-=Q P ,求实数m 的值.课堂练习4、已知集合M={}{}{}2,64,2,3,4,2,2222=⋂+-++=-+N M a a a a N a a 且, 求实数a 的的值.思考题:{}{},,72,,3222R x b ax x y y B R x b ax x y y A ∈++-==∈+-==若=⋂B A {}8≤≤2y y 求b a ,的值。
高一数学交集并集试题1.设集合M=R},P=R},则M P=()A.B.C.D.【答案】D【解析】两个集合分别是函数R与R的值域,∴M,P=R,∴M P=.故选D。
【考点】本题主要考查交集的概念。
点评:本题主要考查交集的概念。
注意理解集合中元素的特征—函数的值域。
2.已知集合M=,P=,则M P=()A.B.C.D.【答案】C【解析】M中,P中,集合数轴可知M P=,故选C。
【考点】本题主要考查交集的概念。
点评:本题主要考查交集的概念。
注意理解集合中元素的特征—函数的定义域。
3.已知全集U={,且N},集合M={1,3,5,7},集合P={3,5},则()+A.B.C.D.【答案】A【解析】U={1,2,3,4,5,6,7},{1,2,4,6,7}.故选A。
【考点】本题主要考查交集、并集、全集、补集的概念、集合的表示方法。
点评:此题考查了交集、并集、全集、补集的概念,注意结合选项进行考察。
4.设集合A="{x∈R" |x2="x" },B="{x∈R" ||x|="x" },则集合M={0,1}=()PA.B B.A∩B C.A∪B D.A∩CR【答案】B【解析】A={0,1},B={x|x≥0}),A∩B={0,1},故选B。
【考点】本题主要考查交集、补集的概念、集合的表示方法。
点评:此题考查了交集、补集的概念,解方程后,注意结合数轴解题。
5.已知集合,集合,是否存在实数,使得集合A、B 能同时满足下列三个条件:①;②;③?若存在,求出实数的值或取值范围;若不存在,请说明理由.【答案】这样的实数不存在【解析】由已知条件可得,若存在,由,且,∴,又,∴,∴,或,当时,有,即,解得,或,此时集合,或都与矛盾;当时,同理得出矛盾,故这样的实数不存在.【考点】本题主要考查子集、集合相等、交集、并集的概念、集合中元素的性质。
1.3 交集并集学习目标:1.理解交集、并集的含义.2.能进行交集并集的运算.重点难点:交集、并集的运算.授课内容:一、知识要点1.集合的并、交运算并集:A ∪B ={x | x ∈A 或x ∈B}.交集:A ∩B = .2.交并集的性质并集的性质:A ∪∅=A ;A ∪A =A ;A ∪B =B ∪A ;A ∪B =A ⇔B ⊆A .交集的性质:A ∩∅=∅;A ∩A =A ;A ∩B =B ∩A ;A ∩B =A ⇔A ⊆B .二、典型例题1.设全集{1,2,3,4,5},{1,3,5},{2,4,5}U A B ===,则()()U U C A C B = . 2.设集合{|5,},{|1,}A x x x N B x x x N =≤∈=>∈,那么A B = .3.若集合22{|21,},{|21,}P y y x x x N Q y y x x x N ==+-∈==-+-∈,则下列各式中正确的是 .(1);(2){0};(3){1};(4)P Q P Q P Q P Q N =∅==-=.4.知集合A ={x |-5<x <5},B ={x |-7<x <a },C ={x |b <x <2},且A ∩B =C ,则 a ,b 的值分别为 .5.设全集U ={1,2,3,4},A 与B 是U 的子集,若A ∩B ={1,3 },则称(A ,B )为一个“理想配集”.(若A =B ,规定(A ,B )=(B , A );若A ≠B ,规定(A ,B )与(B , A )是两个不同的“理想配集”).那么符合此条件的“理想配集”的个数是 .6.记{}{},361T ,的三角形,至少有一内角为至少有一边为等腰三角形。
==P 则T P 的元素有 个.7.若(){}(){}2,|,,,|,,A A x y y x x R B x y y x x R B ==∈==∈则= .8.已知集合{}{},11|,52|+≤≤-=≤≤-=k x k x Q x x P 求使∅=Q P 的实数k 的取值范围.9.已知集合{},413,12,4,1,3,222⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+-+=+=a a a B a A 且{}2=B A ,求实数a 的值.10.设U ={小于10的正整数},已知A ∩B ={2},()()U U C A C B ={1,9},(){4,6,8}U C A B =,求A ,B .11.设全集22{},{|560},{|120},U A x x x B x x px ==-+==++=不超过5的正整数 {1,3,4,5}U C A B =,求p 及A B .12.已知集合A ={x |x <3},B ={x |x <a },①若A ∩B =A ,求实数a 的取值范围.②若A ∩B =B ,求实数a 的取值范围.③若R C A 是R C B 的真子集,求实数a 的取值范围.三、课堂练习1.设集合{}{},9,8,6,3,1,7,5,4,2,1,0==B A {},8,7,3=C 则集合()=C B A . 2.设全集{},,8|+∈≤=N x x x U 若(){}(){}1,8,2,6,U U A C B C A B ==()(){}4,7,U U C A C B =则=A ,=B .3.已知P ={y |y=x 2+1,x ∈N },Q ={y |y=-x 2+1,x ∈N }则P ∩Q = .4.设集合{}{}{},20|,31|,24|≥≤=<≤-=<≤-=x x x C x x B x x A 或则_______)(=B C A .5.设P M ,是两个非空集合,定义M 与P 的差为{}|,,M P x x M x P -=∈∉且则()M M P --= .6.已知全集{},4,3,2,1,0,1,2,3,4----=U 集合A ={-3,a 2,a + 1},B ={a – 3,2a – 1,a 2 +1},其中R a ∈,若{}3-=B A ,求)(B A C U .7.A = {x ∣x 2 – 3x +2 = 0,x ∈R },B = {x ∣x 2 – ax + a – 1 = 0,x ∈R },C = {x ∣x 2 – mx + 2= 0,x ∈R },且,AB A AC C ==,求m a ,的值.8.已知集合},1{},21{<=<<=x x B ax x A 且满足B B A = ,求实数a 的取值范围.【拓展提高】10.已知φ==++=+R A m x x x A 且}02{2,求实数m 的取值范围.四、巩固练习1.已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={x|x 2-3x +2=0},B ={x|x =2a ,a ∈A},则集合∁U (A ∪B)=________.2.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________.3.已知全集U={x|0≤x<10,x∈N},A∪B=U,A∩(∁U B)={1,3,5,7,9},则集合B=________.4.集合M={x|-2≤x<1},N={x|x≤a},若∅(M∩N),则实数a的取值范围为________.5.设集合M={-1,0,1},N={a,a2},则使M∪N=M成立的a的值是________.6.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中元素的个数为________.7.已知集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1},且B≠∅,若A∪B=A,则m的取值范围________.8.已知非空集合A={(x,y)|(a2-1)x+(a-1)y=15},B={(x,y)|y=(5-3a)x-2a}.若A∩B=∅,则a=________.9.已知M={x|y=x2-1},N={y|y=x2-1},那么M∩N=________.10.设全集U={1,2,3,4,5},A={1,3,5},B={2,3,5},则∁U(A∩B)等于________.11.设全集U={1,2,3,4,5},A={1,2,3},B={2,5},而A∩(∁U B)等于________.12.设集合A={x|x∈Z且-10≤x≤-1},B={x|x∈Z且-5≤x≤5},则A∪B的元素个数是________.13.已知集合M是方程x2+px+q=0(p2-4q≠0)的解集,A={1,3,5,7,9},B={1,4,7,10},若M∩A=∅,且M∪B=B,试求p、q的值.14.已知全集U={不大于5的自然数},A={0,1},B={x|x∈A,且x<1},C={x|x-1 A,且x∈U},求∁U B,∁U C.15.设集合A={a2,2a-1,-4},B={a-5,1-a,9}.(1)若{9}=A∩B,求实数a的值;(2)若9∈(A∩B),求实数a的值.。
交集、并集·典型例题能力素质例1 已知M ={y|y =x 2+1,x ∈R},N ={y|y =-x 2+1,x ∈R}则M ∩N 是[ ]A .{0,1}B .{(0,1)}C .{1}D .以上均不对分析 先考虑相关函数的值域. 解 ∵M ={y|y ≥1},N ={y|y ≤1}, ∴在数轴上易得M ∩N ={1}.选C .例已知集合=++=,如果∩=,则实数的2 A {x|x x 10}A R m 2m ∅取值范围是 [ ]A .m <4B .m >4C .0<m <4D .0≤m <4分析∵∩=,∴=.所以++=无实数根,由A R A x x 12∅∅M 0m 0(m)402≥,Δ=-<,⎧⎨⎪⎩⎪ 可得0≤m <4. 答 选D .例3 设集合A ={x|-5≤x <1},B ={x|x ≤2},则A ∪B = [ ]A .{x|-5≤x <1}B .{x|-5≤x ≤2}C .{x|x <1}D .{x|x ≤2}分析 画数轴表示得∪=≤,∪=.注意,也可以得到∪=≠A B {x|x 2}A B B (A B A B ⊂B).答 选D .说明:集合运算借助数轴是常用技巧.例 4 集合A ={(x ,y)|x +y =0},B ={(x ,y)|x -y =2},则A ∩B =________.分析 A ∩B 即为两条直线x +y =0与x -y =2的交点集合.解由+=,-=得=,=-.x y 0x y 2 x 1y 1⎧⎨⎩⎧⎨⎩ 所以A ∩B ={(1,-1)}.说明:做题之前要搞清楚集合的元素是什么.例下列四个推理:①∈∪∈;②∈∩∈5 a (A B)a A a (A B)a (A ⇒⇒∪B);③∪=;④∪=∩=,其中正确的个数A B A B B A B A A B B ⊆⇒⇒为[ ]A .1B .2C .3D .4分析 根据交集、并集的定义,①是错误的推理. 答 选C .点击思维例6 已知全集U =R ,A ={x|-4≤x <2},B ={x|-1<x=________.号的值.解观察数轴得,A∩B={x|-1<x<2},A∩B∩(U P)={x|0<x<2}.例7 设A={x∈R|f(x)=0},B={x∈R|g(x)=0},C{x R|f(x)g(x)0}U R=∈=,全集=,那么[ ] A.C=A∪(U R) B.C=A∩(U B)C.C=A∪B D.C =(U A)∩B分析依据分式的意义及交集、补集的概念逐步化归C{x R|f(x)g(x)0}=∈=={x∈R|f(x)=0且g(x)≠0}={x∈R|f(x)=0}∩{x∈R|g(x)≠0}=A∩(U B).答选B.说明:本题把分式的意义与集合相结合.例8 集合A含有10个元素,集合B含有8个元素,集合A∩B含有3个元素,则集合A∪B有________个元素.分析一种方法,由集合A∩B含有3个元素知,A,B仅有3个元素相同,根据集合元素的互异性,集合A∪B的元素个数为10+8-3=15.另一种方法,画图1-10观察可得.答填15.例9 已知全集U={x|x取不大于30的质数},A,B是U的两个子集,且A∩(U B)={5,13,23},(U A)∩B={11,19,29},(U A)∩(U B)={3,7}求A,B.分析由于涉及的集合个数,信息较多,所以可以通过画图1-11直观地求解.解 ∵U ={2,3,5,7,11,13,17,19,23,29} 用图形表示出A ∩(U B),(U A)∩B及(U A)∩(U B)得U (A ∪B)={3,7},A ∩B ={2,17},所以A ={2,5,13,17,23},B ={2,11,17,19,29}.说明:对于比较复杂的集合运算,可借助图形.学科渗透例10 设集合A ={x 2,2x -1,-4},B ={x -5,1-x ,9},若A ∩B ={9},求A ∪B .分析 欲求A ∪B ,需根据A ∩B ={9}列出关于x 的方程,求出x ,从而确定A 、B ,但若将A 、B 中元素为9的情况一起考虑,头绪太多了,因此,宜先考虑集合A ,再将所得值代入检验.解 由9∈A 可得x 2=9或2x -1=9,解得x =±3或5.当x =3时,A ={9,5,-4},B ={-2,-2,9},B 中元素违反互异性,故x =3应舍去;当x =-3时,A ={9,-7,-4},B ={-8,4,9},A ∩B ={9}满足题意,此时A ∪B ={-7,-4,-8,4,9}当x =5时,A ={25,9,-4},B ={0,-4,9},此时A ∩B ={-4,9},这与A ∩B ={9}矛盾.故x =5应舍去.从而可得x =-3,且A ∪B ={-8,-4,4,-7,9}.说明:本题解法中体现了分类讨论思想,这在高中数学中是非常重要的.例11 设A ={x|x 2+4x =0},B ={x|x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},若A ∩B =B ,求a 的值.分析由∩=,,而=+==,-,所以 A B B B A A {x|x 4x 0}{04}2⊆需要对A 的子集进行分类讨论.解假如≠,则含有的元素. B B A ∅设0∈B ,则a 2-1=0,a =±1,当a =-1时,B ={0}符合题意;当a =1时,B ={0,-4}也符合题意.设-4∈B ,则a =1或a =7,当a =7时,B ={-4,-12}不符合题意.假如=,则+++-=无实数根,此时Δ<得B x 2(a 1)x a 100a 22∅<-1.综上所述,a 的取值范围是a ≤-1或a =1.说明:=这种情形容易被忽视.B ∅高考巡礼例12(1998年全国高考题)设集合M ={x|-1≤x <2},N ={x|x-≤,若∩≠,则的取值范围是k 0}M N k ∅[ ]A .(-∞,2]B .[-1,+∞)C .(-1,+∞)D .[-1,2]分析 分别将集合M 、N 用数轴表示,可知:k ≥-1时,M ∩N ≠.∅答 选B .例13(2000年全国高考题)如图1-12:U 为全集,M 、P 、S 是U 的3个子集,则下图中的阴影部分为________.分析 利用交集、并集、补集的意义分析. 解 阴影部分为:(M ∩P)∩(U S).说明:你能否指出M ∩(P ∪S)是图形上的哪一区域?。
1.3.1并集和交集1.已知集合A={-1,0},B={0,1},C={1,2},则(A∩B)∪C等于( )A.∅B.{1}C.{0,1,2} D.{-1,0,1,2}解析:A∩B={0},所以(A∩B)∪C={0}∪{1,2}={0,1,2}.故选C.2.设集合A={1,2},则满足A∪B={1,2,3}的集合B的个数为( )A.1 B.3C.4 D.8解析:由已知可得B中必含元素3.又A∪B={1,2,3},故B可能含1,2,所以B={3},{1,3},{2,3},{1,2,3},共4个.故选C.3.设集合A={a,b},B={a+1,5},若A∩B={2},则A∪B等于( )A.{1,2} B.{1,5}C.{2,5} D.{1,2,5}解析:因为A∩B={2},所以2∈A,2∈B,所以a+1=2,所以a=1,b=2.即A={1,2},B={2,5},所以A∪B={1,2,5},故选D.4.已知集合M={-1,0,1},N={0,1,2},则如下Venn图中的阴影部分所表示的集合为( )A .{0,1}B .{-1,0,1}C .{-1,2}D .{-1,0,1,2}解析:由题图可知,阴影部分为{x |x ∈M ∪N 且x ∉M ∩N }.由已知易得M ∪N ={-1,0,1,2},M ∩N ={0,1},所以{x |x ∈M ∪N 且x ∉M ∩N }={-1,2}.5.集合A ={0,2,a },B ={1,a 2},若A ∪B ={0,1,2,4,16},则a 的值为( )A .0B .1C .2D .4解析:A ={0,2,a },B ={1,a 2},A ∪B ={0,1,2,4,16},显然⎩⎪⎨⎪⎧a 2=16,a =4,解得a =4. 6.若集合P ={x |2≤x <4},Q ={x |x ≥3},则P ∩Q 等于( )A .{x |3≤x <4}B .{x |3<x <4}C .{x |2≤x <3}D .{x |2≤x ≤3} 解析:因为P ={x |2≤x <4},Q ={x |x ≥3},所以P ∩Q ={x |3≤x <4},故选A.7.已知集合M={x|-3<x ≤5},N={x|x<-5,或x>4},则M ∪N=( )A.{x|x<-5,或x>-3}B.{x|-5<x<4}C.{x|-3<x<4}D.{x|x<-3,或x>5}解析:在数轴上分别表示集合M 和N,如图所示,则M ∪N={x|x<-5,或x>-3}.8.已知集合A={1,3,m 2},B={1,m},A ∪B=A,则m 等于( )A.3B.0或3C.1或0D.1或3解析:因为B ∪A=A,所以B ⊆A,因为集合A={1,3,m2},B={1,m},所以m=3,或m2=m,所以m=3或m=0.故选B.9.已知集合M ={(x ,y )|4x +y =6},P ={(x ,y )|3x +2y =7},则M ∩P 等于 .解析:⎩⎪⎨⎪⎧ 4x +y =6,3x +2y =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =2. 所以M ∩P ={(1,2)}. 10.若集合A ={x |x ≤2},B ={x |x ≥a },满足A ∩B ={2},则实数a = .解析:∵A ∩B ={x |a ≤x ≤2}={2},∴a =2.11.集合A ={x |x 2-px +15=0,x ∈N },B ={x |x 2-5x +q =0,x ∈N },若A ∪B ={2,3,5},则A = ,B = .解析:设A ={x 1,x 2},B ={x 3,x 4},∵x 1,x 2是方程x 2-px +15=0的两根,∴x 1x 2=15.又A ∪B ={2,3,5},∴x 1,x 2∈{2,3,5},∴x 1=3,x 2=5或x 1=5,x 2=3,即A ={3,5},同理,可得B ={2,3}.12.集合A={x|x ≤-1或x>6},B={x|-2≤x ≤a},若A ∪B=R,则实数a 的取值范围为_________. 解析:由图示可知a ≥6. 所以a 的取值范围为{a|a ≥6}13.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|x<a},若A∩B=A,则实数a的取值范围是_________,若A∩B=∅,则a的范围为_________.解析:根据题意,集合A={x|1≤x≤2},若A∩B=A,则有A⊆B,必有a>2,若A∩B= ,必有a≤1.14.已知集合A={x|x<1,或x>5},B={x|a≤x≤b},且A∪B=R,A∩B={x|5<x≤6},则2a-b=________.解析:如图所示,可知a=1,b=6, 2a-b=-4.15.已知集合M={2,3,a2+4a+2},N={0,7,a2+4a-2,2-a},且M∩N={3,7},求实数a 的值.解:因为M∩N={3,7},所以7∈M.又M={2,3,a2+4a+2},故a2+4a+2=7,解得a=1或a=-5.当a=-5时,N中的元素为0,7,3,7,这与集合中元素的互异性矛盾,舍去;当a=1时,M={2,3,7},N={0,7,3,1},所以M∩N={3,7},符合题意.故a=1.16.已知集合A={x|2<x<4},B={x|a<x<3a(a>0)}.(1)若A∪B=B,求a的取值范围;(2)若A∩B=∅,求a的取值范围.解: (1)因为A∪B=B,所以A⊆B,观察数轴可知,⎩⎪⎨⎪⎧2≥a ,4≤3a ,所以43≤a ≤2. (2)A ∩B =∅有两类情况:B 在A 的左边和B 在A 的右边,如图.观察数轴可知,a ≥4或3a ≤2,又a >0,所以0<a ≤23或a ≥4. 17.已知A ={x |-2≤x ≤4},B ={x |x >a }.(1)若A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围;(2)若A ∩B ≠∅,且A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围.解:(1)由于A ∩B ≠A ,所以如图可得,在数轴上实数a 在-2的右边,可得a ≥-2.(2)由于A ∩B ≠∅,且A ∩B ≠A ,所以在数轴上,实数a 在-2的右边且在4的左边,可得-2≤a <4.18.已知集合A ={x |2a +1≤x ≤3a -5},B ={x |x <-1,或x >16},分别根据下列条件求实数a 的取值范围.(1)A ∩B =∅;(2)A ⊆(A ∩B ).解:(1)若A =∅,则A ∩B =∅成立.此时2a +1>3a -5,即a <6.若A ≠∅,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1≤3a -5,2a +1≥-1,3a -5≤16,解得6≤a ≤7.综上,满足条件A ∩B =∅的实数a 的取值范围是{a |a ≤7}.(2)因为A ⊆(A ∩B ),所以A ∩B =A ,即A ⊆B .显然A =∅满足条件,此时a <6.若A ≠∅,如图所示,则⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +1≤3a -5,3a -5<-1或⎩⎪⎨⎪⎧2a +1≤3a -5,2a +1>16.解得a >152. 综上,满足条件A ⊆(A ∩B )的实数a 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪ a <6或a >152.。
集合的并集、交集专题训练一、选择题1.已知集合A ={x |x >0},B ={x |-1≤x ≤2},则A ∪B =( )A .{x |x ≥-1}B .{x |x ≤2}C .{x |0<x ≤2}D .{x |-1≤x ≤2}2.设S ,T 是两个非空集合,且它们互不包含,那么S ∪(S ∩T )等于( )A .S ∩TB .SC .∅D .T3.集合A ={0,2,a },B ={1,a 2},若A ∪B ={0,1,2,4,16},则a 的值为( )A .0B .1C .2D .44.设集合A ={a ,b },B ={a +1,5},若A ∩B ={2},则A ∪B 等于( )A .{1,2}B .{1,5}C .{2,5}D .{1,2,5}5.如图所示的Venn 图中,若A ={x |0≤x ≤2},B ={x |x >1},则阴影部分表示的集合为( )A .{x |0<x <2}B .{x |1<x ≤2}C .{x |0≤x ≤1,或x ≥2}D .{x |0≤x ≤1,或x >2}二、填空题6.满足条件M ∪{1}={1,2,3}的集合M 的个数为________.7.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.8.设集合A ={x |-1<x <2},B ={x |x <a },若A ∩B ≠∅,则a 的取值范围是____________.三、解答题9.已知S ={x |2x 2-px +q =0},T ={x |6x 2+(p +2)x +q +5=0},且S ∩T =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,求S ∪T .10.集合A={x|-1<x<1},B={x|x<a}.(1)若A∩B=∅,求a的取值范围;(2)若A∪B={x|x<1},求a的取值范围.能力提升11.已知A={x|a<x≤a+8},B={x|x<-1,或x>5}.若A∪B=R,求a的取值范围.12.已知A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0},且∅(A∩B),A∩C=∅,求a的值.集合的并集、交集专题训练答案一、选择题1.已知集合A={x|x>0},B={x|-1≤x≤2},则A∪B=( )A.{x|x≥-1} B.{x|x≤2} C.{x|0<x≤2} D.{x|-1≤x≤2}解析:选A 借助数轴可知A∪B={x|x≥-1}.2.设S,T是两个非空集合,且它们互不包含,那么S∪(S∩T)等于( )A.S∩T B.S C.∅ D.T解析:选B ∵(S∩T)⊆S,∴S∪(S∩T)=S.3.集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为( )A.0 B.1 C.2 D.4解析:选D ∵A∪B={0,1,2,a,a2},又A∪B={0,1,2,4,16},∴{a,a2}={4,16},∴a=4. 4.设集合A={a,b},B={a+1,5},若A∩B={2},则A∪B等于( )A.{1,2} B.{1,5} C.{2,5} D.{1,2,5}解析:选D ∵A∩B={2},∴2∈A,2∈B,∴a+1=2,∴a=1,b=2,即A={1,2},B={2,5}.∴A∪B={1,2,5}.5.如图所示的Venn图中,若A={x|0≤x≤2},B={x|x>1},则阴影部分表示的集合为( )A.{x|0<x<2} B.{x|1<x≤2}C.{x|0≤x≤1,或x≥2} D.{x|0≤x≤1,或x>2}解析:选D 因为A∩B={x|1<x≤2},A∪B={x|x≥0},阴影部分为A∪B中除去A∩B的部分,即为{x|0≤x≤1,或x>2}.二、填空题6.满足条件M∪{1}={1,2,3}的集合M的个数为________.解析:∵M ∪{1}={1,2,3},∴M ={1,2,3}或{2,3},即M 的个数为2.答案:27.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.解析:设所求人数为x ,则只喜爱乒乓球运动的人数为10-(15-x )=x -5,故15+x -5=30-8⇒x =12.答案:128.设集合A ={x |-1<x <2},B ={x |x <a },若A ∩B ≠∅,则a 的取值范围是____________. 解析:由图可知,若A ∩B ≠∅,则a >-1,即a 的取值范围为{a |a >-1}.答案:{a |a >-1}三、解答题9.已知S ={x |2x 2-px +q =0},T ={x |6x 2+(p +2)x +q +5=0},且S ∩T =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,求S ∪T . 解:∵S ∩T =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12, ∴12∈S ,且12∈T . 因此有⎩⎪⎨⎪⎧ p -2q -1=0,p +2q +15=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ p =-7,q =-4.从而S ={x |2x 2+7x -4=0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,-4. T ={x |6x 2-5x +1=0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,13. ∴S ∪T =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,-4∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,13=⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,13,-4. 10.集合A ={x |-1<x <1},B ={x |x <a }.(1)若A ∩B =∅,求a 的取值范围;(2)若A ∪B ={x |x <1},求a 的取值范围.解:(1)如下图所示,A ={x |-1<x <1},B ={x |x <a },且A ∩B =∅,∴数轴上的点x =a 在x =-1的左侧(含点x =-1),∴a ≤-1,即a 的取值范围为{a |a ≤-1}.(2)如下图所示,A ={x |-1<x <1},B ={x |x <a },且A ∪B ={x |x <1},∴数轴上的点x =a 在x =-1和x =1之间(含点x =1,但不含点x =-1),∴-1<a ≤1,即a 的取值范围为{a |-1<a ≤1}.能力提升11.已知A ={x |a <x ≤a +8},B ={x |x <-1,或x >5}.若A ∪B =R ,求a 的取值范围.解:在数轴上标出集合A ,B ,如图.要使A ∪B =R ,则⎩⎪⎨⎪⎧ a +8≥5,a <-1,解得-3≤a <-1.综上可知,a 的取值范围为{a |-3≤a <-1}.12.已知A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0},C ={x |x 2+2x -8=0},且∅(A ∩B ),A ∩C =∅,求a 的值.解:B ={x |x 2-5x +6=0}={x |(x -2)(x -3)=0}={2,3},C ={x |x 2+2x -8=0}={x |(x -2)(x +4)=0}={2,-4},∵A ∩B ≠∅,A ∩C =∅,∴3∈A ,将x =3代入x 2-ax +a 2-19=0得:a 2-3a -10=0,解得a =5或-2.当a =5时,A ={x |x 2-5x +6=0}={2,3}与A ∩C =∅矛盾;当a =-2时,A ={x |x 2+2x -15=0}={3,-5}符合题意.综上a =-2.。
交集、并集、区间【典型例题】:例1.设}9,1,5{},4,12,{2x x B x x A --=--=若A ∩B={9},求A ∪B.经典练习:已知 },,2,1{3a a M -==N }3,1,0{2a a -+,且M ∩N={0,1},求实数a 的解集。
{0}例2.设集合A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0}.(1)若A ∩B =B ,求实数a 的值;(2)若A ∪B =B ,求实数a 的值.(1)1-≤a 或1=a ;(2)1=a经典练习:1.已知集合}086|{2=+-=x x x A ,}01|{=+=ax x B ,且A ∪B=A ,求实数a 的取值集合。
}21,41,0{--2.已知集合A=}023|{2=+-x x x ,}0)1(|{2=-+-=a ax x x B ,若B B A =⋂,求a 的范围。
例3.{}{}|3,|310,A x x a B y y x x A =-≤≤≠∅==+∈,{}|58C z a z =-≤≤,且B C C =I ,求实数a 的取值范围经典练习:设{}2|40,4A x x x a a =+-=<-,{}|24,1,2,3B y y x x ==+=,1|,05,C y y x x N x ⎧⎫==<<∈⎨⎬⎩⎭, 求,A B B C U U【巩固练习】:一、基础训练题:1.设全集I ={0,1,2,3,4},集合A ={0,1,2,3},B ={2,3,4},则(I A ∪I B)=( )A .{0}B .{0,1}C .{0,1,4}D .{0,1,2,3,4}2.设U 是全集,A ,B 是非空集合,A B ,则下列集合中是空集的是( )A .A ∩B B .A ∩(U B)C .(U A)∩BD .(U A)∩(U B)3.设全集U ={1,2,3,4,5},且A U ,B U ,若A ∩B ={2},( U A)∩B ={4}, ( U A)∩(U B)={1,5},则下列结论正确的是( )A .3∉A ,且3∉B B .3∈A ,但3∉BC .3∉A ,但3∈BD .3∈A ,且3∈B4.设x 、y ∈R ,A ={(x ,y)|y =2x },B ={(x ,y)|x y=2},则A ,B 间的关系为( )A .AB B .A =BC .A BD .A ∩B =∅5.已知,M P 都是全集I 的子集,则下图阴影部分可以表示为 ( )A .M P UB .)(P MC I ⋂ C .)()(P C M C I I ⋂D .)()(P C M C I I ⋃6.设集合{}|42A x x =-≤<,{}|3B x x =≤,则A B =U ( )A .[)4,2-B .[]4,3-C .(),2-∞D .(],3-∞7.集合{}{}|32,|2M x x P x x =-<<=<-,则M P I 是 ( )A .{}|32x x -<<-B .{}|2x x <C .{}|3x x >-D .{}|22x x -<<8.若集合{}{}(,)|0,(,)|20M x y x y P x y x y =+==-+=,则M P I 是 ( )A .()1,1-B .{}11x y ==或C .{}1,1-D .)}1,1{(-9.已知集合{}{}|10,|10M x x P x ax =-==-=,若M P P =I ,则实数a 的值是 ( ) M PIA .1B .-1C .0或-1D .0或110.已知集合}55|{<<-=x x A ,集合}7|{a x x B <<-=,集合}2|{<<=x b x C ,且C B A =⋂则b a ,的值为 ( )A. 7,5-==b aB. 5,5-==b aC. 7,2-==b aD. 5,2-==b a11.设集合A ={x |-1≤x <2},B ={x |x ≤a },若A ∩B ≠∅,则实数a 的集合为_________.12.若集合{}{}|211,|A x x x B x a x b =-<<->=≤≤或,满足{}|2A B x x =>-U ,{}|13A B x x =<≤I ,则a = ,b =13. 集合}31|{≠>x x x 且用区间表示为:14.若{}{}|12|6A x x x N B x x x N =>∈=<∈,,,, 全集I N =,则)(B A C I ⋃=_______。
交集、并集、补集专项练习、选择题:1、 已知 A - "∙x X 2 - X - 2 = O ,B - 1χ - 2 ::: X _ 2 {则等于()A 1≤x≤2>B 、b}C 、{_ 1)D 、{_ 1,2}广I2、 已知集合 A = J(X ) y)=1 器 B = ^x,y)x —y = θ]c=《0,0), (1,1),(—1,0)},则LXJ(A 一 Br C 等于()A X0,0), (1,1B 、X0,0) ?C 、f(1,1)}D、C3、设 A = {χx w 3,x ^ Z>,B = {χx ≤1,χE Z },全集 U=Z 则 AC(C Z B)等于()A d x ι≡2,χE Z }B 、①C 、{χ2<x v 3>D 、{2}4、 已知 M=LX = n,n E Z I N =I XX=:, n E z },P =J xx = n+^,n ≤ Z > ,则下列选项中正确的是()A 、M=NB 、N^^MC 、N=(M ι.P) D 、N=(M-IP)5、 已知 U=R,且 A = J ∣χ2 >9] B = JX 2 —3x —4c 0^ 则 C U (AUB)等于()A dx≤"B 、{χ-3≤x 兰一 1〉C 、{χx £—3或X a —1>D 、{χx≤1 或x K 3〉6、 设集合A = {χ-1^χE 2},集合B={χx 兰a l 若ACB=①,则实数a 的集合为()A 0a ::2?B 、 5a_—1C 、 、aa ::—dD 、则(C U M ) - (C U N )为()A ΦB 、《2,3)}C 、《x, y)y = x +1>D 、匕,y) x = 2或y = 3> 8、(2004年全国高考题)已知集合M=JX 2 <4〉,N =Jx 2—2x —3 V 0〉,则集合7、设全集U =《x,y)x 、y 壬R }, ^= HX) y)y-3X -3B = <(x,y)y=x 1,A、£-2〉B、{χx>3> C &-1 £X V 2} D、{χ2cχc3>9、(2004年全国高考题)已知集合M ="(x, y)χ2+y2=Ix迂R, R lN = fx, y)χ2— y = 0, X E R, y迂R则集合MeN中元素个数为()A、1 B 、2 C 、3 D 、410、( 2004 年高考题)已知A J X 2χ∙1 .3^B J xx2∙ x-6 岂0】则ArB =()A 、'x-3 :x_—2或X 1B 、'x-3 : X _—2或1 乞X : 2$C、{x—3 C X C—2 或1<x≤2> D 、Lx £—3或 1 £ X ≤ 2〉11、( 2004年全国高考题)不等式空:: 0的解集为()x-3A、:xx :: -2,或0::xB、*2 ■■:. X 0,或X 3】C 俭XV-2,或X A。
例1 已知M ={y|y =x 2+1,x ∈R},N ={y|y =-x 2+1,x ∈R}则M ∩N 是
[ ]
A .{0,1}
B .{(0,1)}
C .{1}
D .以上均不对
分析 先考虑相关函数的值域. 解 ∵M ={y|y ≥1},N ={y|y ≤1}, ∴在数轴上易得M ∩N ={1}.选C .
例已知集合=++=,如果∩=,则实数的2 A {x|x x 10}A R m 2m ∅
取值范围是
[ ]
A .m <4
B .m >4
C .0<m <4
D .0≤m <
4
分析∵∩=,∴=.所以++=无实数根,由
A R A x x 12
∅∅M 0
m 0(m)402
≥,
Δ=-<,⎧⎨⎪⎩
⎪ 可得0≤m <4. 答 选D .
例3 设集合A ={x|-5≤x <1},B ={x|x ≤2},则A ∪B =
[ ]
A .{x|-5≤x <1}
B .{x|-5≤x ≤2}
C .{x|x <1}
D .{x|x ≤
2}
分析 画数轴表示
得∪=≤,∪=.注意,也可以得到∪=≠
A B {x|x 2}A B B (A B A B ⊂
B).
答 选D .
说明:集合运算借助数轴是常用技巧.
例4 集合A ={(x ,y)|x +y =0},B ={(x ,y)|x -y =2},则A ∩B =________. 分析 A ∩B 即为两条直线x +y =0与x -y =2的交点集合.
解由
+=,
-=
得
=,
=-.x y0
x y2
x1
y1⎧
⎨
⎩
⎧
⎨
⎩
所以A∩B={(1,-1)}.
说明:做题之前要搞清楚集合的元素是什么.
例下列四个推理:①∈∪∈;②∈∩∈
5 a(A B)a A a(A B)a(A
⇒⇒
∪B);
③∪=;④∪=∩=,其中正确的个数
A B A B B A B A A B B
⊆⇒⇒
为
[ ] A.1
B.2
C.3
D.4
分析根据交集、并集的定义,①是错误的推理.
答选C.
例6 已知全集U=R,A={x|-4≤x<2},B={x|-1<x
=________.
号的值.
解观察数轴得,A∩B={x|-1<x<2},A∩B∩(U P)={x|0<x<2}.
例7 设A={x∈R|f(x)=0},
B={x∈R|g(x)=0},
C{x R|f(x)
g(x)
0}U R
=∈=,全集=,那么
[ ]
A.C=A∪(U R) B.C=A∩(U B)
C.C=A∪B D.C=(U A)
∩B
分析依据分式的意义及交集、补集的概念逐步化归
C{x R|f(x)
g(x)
0}
=∈=
={x∈R|f(x)=0且g(x)≠0}
={x∈R|f(x)=0}∩{x∈R|g(x)≠0}=A∩(U B).
答选B.
说明:本题把分式的意义与集合相结合.
例8 集合A含有10个元素,集合B含有8个元素,集合A∩B含有3个元素,则集合A∪B有________个元素.
分析一种方法,由集合A∩B含有3个元素知,A,B仅有3个元素相同,根据集合元素的互异性,集合A∪B的元素个数为10+8-3=15.
另一种方法,画图1-10观察可得.
答填15.
例9 已知全集U={x|x取不大于30的质数},A,B是U的两个子集,且A∩(U B)={5,13,23},(U A)∩B={11,19,29},(U A)∩(U B)={3,7}求A,B.分析由于涉及的集合个数,信息较多,所以可以通过画图1-11直观地求解.
解∵U={2,3,5,7,11,13,17,19,23,29}
用图形表示出A∩(U B),(U A)∩B及(U A)∩(U B)得
U
(A∪B)={3,7},A∩B={2,17},所以
A={2,5,13,17,23},
B={2,11,17,19,29}.
说明:对于比较复杂的集合运算,可借助图形.
例10 设集合A={x2,2x-1,-4},B={x-5,1-x,9},若A∩B={9},求A ∪B.
分析欲求A∪B,需根据A∩B={9}列出关于x的方程,求出x,从而确定A、B,但若将A、B中元素为9的情况一起考虑,头绪太多了,因此,宜先考虑集合A,
再将所得值代入检验.
解 由9∈A 可得x 2=9或2x -1=9,解得x =±3或5.
当x =3时,A ={9,5,-4},B ={-2,-2,9},B 中元素违反互异性,故x =3应舍去;
当x =-3时,A ={9,-7,-4},B ={-8,4,9},A ∩B ={9}满足题意,此时A ∪B ={-7,-4,-8,4,9}
当x =5时,A ={25,9,-4},B ={0,-4,9},此时A ∩B ={-4,9},这与A ∩B ={9}矛盾.
故x =5应舍去.
从而可得x =-3,且A ∪B ={-8,-4,4,-7,9}.
说明:本题解法中体现了分类讨论思想,这在高中数学中是非常重要的. 例11 设A ={x|x 2+4x =0},B ={x|x 2+2(a +1)x +a 2-1=0},若A ∩B =B ,求a 的值.
分析由∩=,,而=+==,-,所以 A B B B A A {x|x 4x 0}{04}2⊆
需要对A 的子集进行分类讨论.
解假如≠,则含有的元素. B B A ∅
设0∈B ,则a 2-1=0,a =±1,当a =-1时,B ={0}符合题意;当a =1时,B ={0,-4}也符合题意.
设-4∈B ,则a =1或a =7,当a =7时,B ={-4,-12}不符合题意.
假如=,则+++-=无实数根,此时Δ<得B x 2(a 1)x a 100a 22∅
<-1.
综上所述,a 的取值范围是a ≤-1或a =1.
说明:=这种情形容易被忽视.B ∅
例12 (1998年全国高考题)设集合M ={x|-1≤x <2},N ={x|x
-≤,若∩≠,则的取值范围是k 0}M N k ∅
[ ]
A .(-∞,2]
B .[-1,+
∞)
C .(-1,+∞)
D .[-1,2] 分析 分别将集合M 、N 用数轴表示,可知:k ≥-1时,M ∩
N ≠.∅
答 选B .
例13(2000年全国高考题)如图1-12:U 为全集,M 、P 、S 是U 的3个子集,则下图中的阴影部分为________.
分析利用交集、并集、补集的意义分析.
解阴影部分为:(M∩P)∩(U S).
说明:你能否指出M∩(P∪S)是图形上的哪一区域?。