1、微课程 3:集合的应用【考点精讲】有关集合运算的性质(1)AB=BA;AA=A;A =A。 A B A B A (B) A B (2)AB=BA ;AA=A;A = 。 A B A B A (B) A B (3) ( A)A=R;( A) A= ; ( A)=A。(4)AB=A A B;AB=B A B;AB=A AB=B。(5) (AB)= ( A) ( B) , (AB)=( A)( B) 。【典例精析】例题 1 设 A、B 、I 均为非空集合,且满足 A B I,则下列各式中错误的是( )A. ( A)B=I B. ( A)( B)=IC. A( B)= D. ( A) ( B)= B思
2、路导航:本题综合考查了集合的基本运算,即集合的交集、并集、补集的运算。答案:对 A 选项, ( A)B= (A ( B) )=I;对 B 选项, ( A)( B)= (AB )= A;对 C 选项,A( B)= ( AB)= ;对 D 选项, ( A)( B)= (AB)= B。综上所述,应选 B。点评:(1)可根据题意画出韦恩图,借助于图形的直观性,对照选项 A、B、C、D即可求解。(2)根据题意 A B I 构造集合 A、B 、I ,不妨设 A=1 ,B= 1,2 ,I= 1,2,3 ,利用特殊值代入法可求解。(3)根据集合的反演律求解,即 (A B)=( A)( B) ; (AB )=(
3、 A)( B) 。例题 2 已知集合 A=a,b,B=x|xA,C=x|x A,试判断 A、B、C 之间的关系。思路导航:B 中元素 x 的取值 于 A,C 中元素是 A 的子集。 集合 B 中的代表元素是x,x 满足的条件是 xA,因此 x=a 或 x=b,即 B=a,b=A,而集合 C 则不然,集合 C 的代表元素虽然也是 x,但 x 代表的是集合,x A,因此,x=a 或 x=b或 x=a,b或 x=,即 C= ,a,b,a,b,此时集合 C 中的元素是集合,故 BC,AC。A=B, BC,AC。答案:A=B,BC,AC。点评:对于元素与集合、集合与集合之间的、 关系要理解透彻, “”用
4、于描述元素与集合之间的关系,即只要元素 a 是构成集合 A 的一个元素,则 aA ,如1 与1,2,尽管1 是一个集合,但1是构成集合1,2 的一个元素,故 11,2 , “ ”用于描述集合与集合之间的关系,如1,2,3 1,2, 3,4 。例题 3 某班举行数理化竞赛,每人至少参加一 ,已知参加数学竞赛的有 27 人,参加物理竞赛的有 25 人,参加化学竞赛的有 27 人,其中参加数学、物理两 的有 10 人,参加物理、化学两 的有 7 人,参加数学、化学两 的有 11 人,而参加数、理、化三 的有 4人,画出集合关系图,并求出全班人数。思路导航:本题考查集合的运算,解题的关键是把文字语言转
5、化成符号语言,借助于韦恩图的直观性把它表示出来,再根据集合中元素的互异性求出问题的解。设参加数学、物理、化学三 竞赛的同学组成的集合分别为 A、B、C,由题意可知A、B 、 C 三集合中元素的个数分别为 27、25、27,AB 、BC、AC、ABC 的元素个数分别为 10、7、11、4。画出韦恩图:可知全班人数为 10+13+12+6+4+7+3=55(人) 。答案: 全班人数 55 人。点评:能正确使用一些集合符号把文字语言转化成符号语言、图形语言,是我们把实际问题转化成数学问题的关键,它实现了实际问题向数学问题的转化。【总结提升】1. 解有关集合的交、并、补集时,可根据题设条件构造出一些新
6、的数学形式(韦恩图或符合题设条件的集合 A、B、I) ,并借助它认识和解决原问题,这种构造法对解好选择题有很大的帮助。2. 一般来说,元素与集合之间应该用“ ”或“” ;而“ , ”应该出现于集合与集合之间; 作为特殊集合应遵从 A, A(非空) 。但这不是绝对的,选择的关键在于具体分析二者的关系。例1, 21,2,1,而 ,1 , ,1都是对的。集合的应用1. 若 A、B、C 为三个集合, ABBC ,则一定有( )A. AC B. C A C. AC D. A 2. 若集合 A1,2,x,4,B x 2,1,AB1,4 ,则满足条件的实数 x 的值为( )A. 4 B. 2 或2 C. 2
7、 D. 23. 设集合 S2,1,0, 1,2,Tx R|x+12,则 (ST)等于( )A. B. 2 C. 1,2 D. 0,1,24. 设 U 为全集,M、P 是 U 的两个子集,且( M)PP,则 MP等于( )A. M B. P C. P D. 5. 设集合 Mx|xR 且1x2 ,N x|xR 且|x| a,a0,若 MN ,那么实数 a 的取值范围是( )A. a1 B. a1 C. a2 D. a26. 设满足 y|x1| 的点(x,y)的集合为 A,满足 y|x|+2 的点(x,y)的集合为B,则 AB所表示图形的面积是_。7. 设 Ax|x 2+4x0 ,B x|x 2+2
8、(a+1)x+a 210,若 ABB,求 a 的值。集合的应用1. A 解析:由 ABBC ,知 ABB,AB C,A B C。故选 A。2. C 解析:由 AB1,4,Bx 2,1 ,得 x24,得 x2,又由于集合元素互异,x2。3. B 解析:由题意,知 T x|x1,ST 2, 1,0,1, (ST)2 。4. D 解析:由( M)PP,知 P M,于是 PM 。故选 D。5. D 解析:Mx|1 x2,Nx|xa 或 x a。若 MN ,则a1且 a2,即 a1 且 a2,综上 a2。6. 解析:画出 y|x1|及 y|x|+2 的图象,则 AB表示的图形为矩形;由交点3坐标及图象与坐标轴的交点坐标简单计算即得 。23矩 形S7. a1 或 a1。解:Ax|x 2+4x0 0, 4。(1)由 ABB,得 BA。B 或 B 0或 B4或 B0,4 。若 B ,则 4(a+1) 24(a 21)0,则 a1。若 B0,则 ,)(a1。若 B4,则 无解。,168)(2a若 B0,4,则 .01,4)(2a解得 a1。所求 a 的范围是 a1 或 a1。