高教版(2021·十四五)基础模块 上册第一章 集合1.3 集合的运算一等奖练习题习题ppt课件
展开实数之间可以进行运算,如5+2=7,4-3=1, 3×7=21. 类比这些运算,集合之间是否也可以进行运算呢?
某班第一小组8位学生的登记表:
女生组成的集合为 E={5,6,7,8} , 共青团员组成的集合为 F={1,3,5,7,8} . 那么,女共青团员组成的集合是什么呢?
为研究方便,用序号代表学生.例如,“1”代表学生“李瑞凯”.
女共青团员组成的集合G={5,7,8}中的所有元素既是集合E 的元素,又是集合F 的元素.
一般地,对于给定的集合A与集合B,由既属于集合A又属于集合B的所有元素组成的集合,称为集合A与集合B的交集,记作A∩B .读作“A交B”.即 A∩B={x|x∈A且x∈B} .
“情境与问题”中,集合G={5,7,8}是集合E={5,6,7,8}与集合F ={1,3,5,7,8}的交集,即E∩F=G.
两个集合的交集可以用Venn图中的黄色部分表示,如图(1)(2)(3)所示. 当两个集合没有公共元素时,这两个集合的交集为空集,如图(4)所示.
结合Venn图,由交集的定义可以推知,对于任何集合A、B,有 (1) A∩B= B∩A ; (2) A∩A=A ; (3) A∩∅= ∅,∅∩A=∅ ; (4) A∩B⊆A,A∩B⊆B.
例1 设集合A ={2,4,6},集合B ={0,1,2},求A∩B.
分析 2是集合A与集合B的公共元素.
解 A∩B={2,4,6}∩{0,1,2}={2}.
例2 设集合A={(x,y)| x-y=1}, 集合B={(x,y)|x+y=5},求A∩B.
二元一次方程组的解集是一组有序实数对,可以用列举法表示,也可以用描述法表示.如例2中的解集{(3,2)}是用列举法表示的,也可以用描述法表示为{(x,y)|x =2 , y=2}.
例3 设集合A={x| -2
解 A∩B={x|-2
集合H ={1,3,5,6 ,7,8}是由集合E={5,6,7,8}与集合 F={1,3,5,7,8}的所有元素组成的新集合.
一般地,对于给定的集合A与集合B,由集合A与集合B的所有元素组成的集合称为集合A与集合B的并集,记作A∪B .读作“A并B”即 A∪B={x|x∈A或x∈B} .
“情境与问题”中,集合H={1,3,5,6,7,8}是集合E={5,6,7,8}与集合F ={1,3,5,7,8}的并集,即E∪F=H .
两个集合的并集可以用Venn图中的黄色部分表示.
结合Venn图,由并集的定义可以推知,对于任何集合A、B,有 (1)A∪B= B∪A ; (2)A∪A= A ; (3)A∪∅=A,∅∪A=A ; (4)A⊆A∪B,B⊆A∪B.
例4 设集合A={1,3,5,7}, 集合B={0,2,3,4,6},求A∪B.
解 A∪B={1,3,5,7}∪{0,2,3,4,6}={0,1,2,3,4,5,6,7}.
求集合的并集时,相同的元素不能重复出现.例如,例4中集合A和集合B中都有元素3,但是在A∪B中元素3只出现一次.
例5 设集合A={x|-1
解 A∪B={x |-1
4.设集合A ={x|x <-1},集合B ={x|x≥-2}, 求A∩B.5.设集合A={奇数},集合B={偶数}. 求A∪B.6.试给出集合A与集合B,使A∪B= B.
观察前面的同学登记表,共青团员组成的集合F={1,3,5,7,8},现将由非共青团员组成的集合记为K,则K={2,4,6}.那么集合F与集合K有什么关系?
F∪K ={1,2,3,4,5,6,7,8}, 该集合恰是第一小组的全体学生,之前研究的E、F、G、H、K都是它的子集.
一般地,在研究某些集合时,如果这些集合是一个给定集合的子集,那么这个给定的集合称为全集,通常用字母U表示.
“情境与问题”中,第一小组8名同学组成的集合就是给定的全集,即全集U={1,2,3,4,5,6,7,8} .
观察全集U与两个子集F、K,可以发现,集合K={2,4,6}是由全集U中不属于集合F={1,3,5,7,8}的所有元素组成的集合.
一般地,如果集合A是全集U的一个子集,则由集合U中不属于集合A的所有元素组成的集合称为集合A在全集U中的补集,记作UA.即 UA={x|x∈U且xA} .
“情境与问题”中,集合 K 就是集合 F 在 U 中的补集,即UF= K.
集合A在全集U中的补集可以用Venn图中的阴影部分表示.
可以推知,对于任何集合A,有(1) A∩UA=∅ ;(2) A∪UA=U ;(3) U(UA)=A.
例6 设全集U={x∈N |x<7},集合A={1,2,4,6},求UA.
解 因为全集U={x∈N|x<7}={0,1,2,3,4,5,6},所以集合A={1,2,4,6}的补集为UA={0,3,5} .
例7 设全集U= R,集合A={x|-2≤x<1}.求A.
分析 将集合A在数轴上表示出来,图中阴影部分即为集合A的补集.
解 UA={x|x<−2或x≥1} .
用数轴求补集的时候要特别注意端点的取舍.
1. 设全集U={x∈N|x<5},集合A={0},求UA.2. 设全集U=R,集合A={x|x>1},求A.3. 设全集U=R,求Q. 4. 已知全集U={三角形},集合A={直角三角形},求UA.
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