1.3集合的基本运算(第一课时) 学案-2022-2023学年高一数学必修第一册(含答案解析)

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1.3集合的基本运算(第一课时) 学案-2022-2023学年高一数学必修第一册(含答案解析)

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第一章 集合与常用逻辑用语
1.3集合的基本运算(第一课时)
学 习 目 标
1. 理解并集、交集的概念,会求简单集合的并集和交集.
2.掌握并集与交集的相关性质,并会应用
3.能使用Venn图表达集合的关系及运算,体会图示对理解抽象概念的作用
核 心 素 养
1.借助Venn图培养直观想象素养.
2.通过集合并集、交集的运算提升数学运算素养.
教学重点:交集、并集的运算;
教学难点:交集、并集的运算性质及应用,符号之间的区别与联系
【知识导学】
知识点1 并集
自然语言 符号语言 Venn图表示
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 A∪B={x|x∈A,或x∈B}
知识点2 交集
自然语言 符号语言 Venn图表示
一般地,由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合 A∩B={x|x∈A,且x∈B}
知识点3.并集与交集的运算性质
并集的运算性质 交集的运算性质
A∪B=B∪A A∩B=B∩A
A∪A=A A∩A=A
A∪ =A A∩ =
A B A∪B=B A B A∩B=A
名师点拨
(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,但要注意端点值取到与否.
初试身手
1. (2021·浙江高三其他)已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
==
2..已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
将集合、表示在数轴上,由图可知.
故选:B.
3.已知集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】:由题知,集合,所以.故选D.
4.满足{1}∪B={1,2}的集合B可能等于________.
【答案】{2}或{1,2} 
【解析】[∵{1}∪B={1,2},∴B可能为{2}或{1,2}.]
并集概念及其应用
例1(1)(2021·湖南怀化高三一模(文))若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
.
故选:C
(2)已知集合M={x|-35},则M∪N=(  )
A.{x|x<-5或x>-3} B.{x|-5C.{x|-35}
【答案】D
【解析】在数轴上表示集合M,N,如图所示, 则M∪N={x|x<-5或x>-3}.
]
规律方法
求两个集合并集的方法1定义法:若集合是用列举法表示的,可以直接利用并集的定义求解;
2数形结合法:若集合是用描述法表示的由实数组成的数集,则可以借助数轴分析法求解.
变式训练
(1)已知集合P={x|-1A.{x|-1C.{x|-1【答案】A
【解析】因为P={x|-1Q={x|0所以P∪Q={x|-1(2)(2021·安徽淮北高三二模(文))已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为,,所以.
故选:D
交集概念及其应用
(1)已知A={(x,y)|x+y=3},B={(x,y)|x-y=1},则A∩B=(  )
A.{2,1} B.{x=2,y=1}
C.{(2,1)} D.(2,1)
【答案】C
【解析】:选C.A∩B=={(2,1)}.
(2)则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
集合,则.
故选:.
(3)设,集合,若,则( )
A. B.. C. D.
【答案】D
【解析】已知,集合,由,所以,解得a=3,,
b=2,集合,,
故选:D
规律方法
求两个集合交集的方法(1)对于元素个数有限的集合,逐个挑出集合的公共元素即可(2)对于元素个数无限的集合,一般借助数轴求交集,两个集合的交集等于两个集合在数轴上相应图形所覆盖的公共范围,要注意端点的取舍
变式训练
(1)(2021·云南高三一模(文))设集合,,则
A.{1,3} B.{3,5} C.{5,7} D.{1,7}
【答案】B
【解析】集合与集合的公共元素有3,5,故,故选B.
(2).(2021·岳麓湖南师大附中高三三模(文))设集合,则A∩B= ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
首先注意到集合A与集合B均为点集,联立,
解得,或,
从而集合,
故选:C.
(3)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为(  )
A.5    B.4 C.3     D.2
【答案】D
【解析】∵8=3×2+2,14=3×4+2,
∴8∈A,14∈A,
∴A∩B={8,14},故选D.]
集合交、并运算的性质及综合应用
例3设集合,,
(1)当时,求A∩B;
(2)若A∩B=B,求实数的取值范围.
【答案】(1); (2).
【解析】
(1)当时,
(2)①当时,,.
②当时,,
综上:.
规律方法
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,
A∩B=A A B,A∪B=B A B,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
已知集合A={x|-3【答案】k≤
【解析】
 (1)当B= ,即k+1>2k-1时,k<2,满足A∪B=A.
(2)当B≠ 时,要使A∪B=A,
只需解得2≤k≤.
综合(1)(2)可知k≤.
课堂小结
1.(1)解决有关集合的题目时,关键是理解题目中符号语言的含义,把其转化为文字语言
(2)集合的运算可借助Venn图,或数轴求解
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,但要注意端点值能否取到.
课堂达标检测
(1)(2021山东).设集合A={x|1≤x≤3},B={x|2A. {x|2C. {x|1≤x<4} D. {x|1【答案】C
【解析】
故选:C
(2)(2021浙江)已知集合P=,,则PQ=( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
故选:B
(3)若集合,则下列结论正确的是--------
① ②.
③ ④.
【答案】①②③④
【解析】
由于,即是的子集,故,,从而,.
所以答案①②③④
4.(2021·湖北高三月考(理))已知集合,,若,则实数的值为( )
A. B.0 C.1 D.
【答案】A
【解析】
因为,所以,
又,所以且,
所以,所以已舍,此时满足.
故选:A
(5)(2021·浙江高三专题练习)设集合,,;
(1)求,;
(2)若,求由实数为元素所构成的集合.
【答案】(1),;
(2)
【解析】(1),

(2),
当时,此时,符合题意
当时,,此时
,;解得:
综上所述:实数为元素所构成的集合

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