A.a≤2 B.a<1C.a≥2D.a>2
答案:
C
解析:
∵B={x|1<x<2},∴∁RB={x|x≤1或x≥2},
由A∪(∁RB)=R,如图所示
可知a≥2.
考点三交、并、补的综合应用
【例3】设集合U={x|x是小于10的正整数},A⊆U,B⊆U,且(∁UA)∩B={1,9},A∩B={2},(∁UA)∩(∁UB)={4,6,8},求A与B.
解:
法一:
∵A∩B={2},(∁UA)∩B={1,9},
∴B=(A∩B)∪[(∁UA)∩B]={1,2,9}.
∵A∪B=∁U[(∁UA)∩(∁UB)]={1,2,3,5,7,9},
又B={1,2,9},A∩B={2},∴A={2,3,5,7}.
法二:
利用Venn图,在图中标出各个元素的相关位置,可以直接写出A和B,A={2,3,5,7},B={1,2,9}.事实上,全集U由四个集合(∁UA)∩B,A∩B,A∩(∁UB)和(∁UA)∩(∁UB)组成,且以上任两个集合的交集为∅,故全集中每个元素仅属四个集合中的一个集合.
[通一类]
【变题4】已知全集U={x|x∈N,且x是不大于20的素数},M⊆U,N⊆U,且M∩(∁UN)={3,5},(∁UM)∩N={7,19},(∁UM)∩(∁UN)={2,17},求集合M,N.
解:
用图示法表示集合U,M,N(如图),将符合条件的元素依次填入图中相应的区域内.
由图可知,M={3,5,11,13},
N={7,11,13,19}.
四、随堂练习
1.已知全集U={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},集合A={0,1,3,5,8},集合B={2,4,5,6,8},则(CUA)∩(CUB)=( )
A.{5,8} B.{7,9}C.{0,1,3}D.{2,4,6}
答案:
B
解析:
因为A∪B={0,1,2,3,4,5,6,8},所以(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B)={7,9}.
2.设集合A={4,5,6,7,9},B={3,4,7,8,9},全集U=A∪B,则集合∁U(A∩B)中的元素共有( )
A.3个 B.4个C.5个 D.6个
答案:
B
解析:
A∪B={3,4,5,6,7,8,9},A∩B={4,7,9}
∴∁U(A∩B)={3,5,6,8}.
3.已知全集U={1,2,3,4,5},M={1,2},N={2,5},则如图阴影部分表示的集合是( )
A.{3,4,5} B.{1,3,4}
C.{1,2,5}D.{3,4}
答案:
D
解析:
由题知,阴影部分是∁U(M∪N)={3,4}.
4.已知全集U={-1,0,1,2,3},集合M={x|x为不大于3的自然数},则∁UM=________.
答案:
{-1}
解析:
∵M={0,1,2,3}.∴∁UM={-1}.
5.设集合A={x|x+m≥0},B={x|-2<x<4},全集U=R,且(∁UA)∩B=∅,则实数m的取值范围为________.
答案:
m≥2
解析:
由已知A={x|x≥-m},
∴∁UA={x|x<-m}.
∵B={x|-2<x<4},(∁UA)∩B=∅,
∴-m≤-2,即m≥2,
∴m的取值范围是m≥2.
6.已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3<x≤3},求:
CUA,A∩B,CU(A∩B),(CUA)∩B.
解:
把全集U和集合A,B在数轴上表示如右:
由图可知
CUA={x|x≤-2或3≤x≤4},
A∩B={x|-2<x<3},
CU(A∩B)={x|x≤-2或3≤x≤4},
(CUA)∩B={x|-3<x≤-2或x=3}.
五、归纳总结(通过本课题的学习,你学到了什么?
你还有其它疑惑吗?
)
1.在求集合的补集运算时,需注意:
①若所给的集合是有关不等式的集合,则常借助于数轴,把已知集合及全集分别表示在数轴上,然后再根据补集的定义求解,注意端点值的取舍;
②若所给的集合是用列举法表示,则用Venn图求解.
2.应用补集求参数
解决此类问题要充分利用补集的定义,借助题干条件,建立关于参数的方程或不等式(组)求解,必要时可借助数轴或Venn图.
3.解答此类交、并、补综合运算问题,常用方法有两种:
(1)通法,利用定义,注意求解的顺序.
(2)利用Venn图:
要善于用图示法来解决集合的交、并、补的运算问题,注意(∁UA)∩B,(∁UB)∩A等在图示法中的表示如图
(1)所示:
如图
(2)所示,两条封闭相交的曲线将集合U分为四个部分:
①(∁UA)∩B.②(∁UB)∩A.③A∩B.④∁U(A∪B).
六、巩固练习
A组
一、选择题
1.已知全集U={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,4},则(∁UA)∪B为( )
A.{1,2,4} B.{2,3,4}C.{0,2,4}D.{0,2,3,4}
答案:
C
解析:
∁UA={0,4},所以(∁UA)∪B={0,4}∪{2,4}={0,2,4}.
2.图中阴影部分表示的集合是( )
A.A∩(∁UB) B.(∁UA)∩B
C.∁U(A∩B)D.∁U(A∪B)
答案:
A
解析:
显然图中阴影部分为B的补集与集合A的公共部分.即:
A∩∁UB.
3.设全集U={1,2,3,4,5,6},集合P={1,2,3,4},Q={3,4,5},则P∩(∁UQ)=( )
A.{1,2,3,4,6}B.{1,2,3,4,5}
C.{1,2,5}D.{1,2}
答案:
D
解析:
∁UQ={1,2,6},故P∩(∁UQ)={1,2}.
4.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},(∁UB)∩A={9},则A=( )
A.{1,3}B.{3,7,9}C.{3,5,9}D.{3,9}
答案:
D
解析:
由Venn图,可知A=(A∩B)∪[(∁UB)∩A]={3}∪{9}={3,9}.
5.设全集
,则
=()
A.
B.
C.
D.
答案:
B
二、填空题
6.已知全集U=R,A={x|x>2},m∈∁UA,则实数m的取值范围是________.
答案:
m≤2
解析:
∵U=R,A={x|x>2},∴∁UA={x|x≤2}.
又m∈∁UA,∴m≤2.
7.已知U={三角形},A={锐角三角形},B={钝角三角形},则(∁UA)∪(∁UB)=________.
答案:
U
解析:
∁UA={钝角三角形或直角三角形},∁UB={锐角三角形或直角三角形},
∴(∁UA)∪(∁UB)=U.
8.设集合U={1,2,3,4,5},A={2,4},B={3,4,5},C={3,4},则(A∪B)∩(∁UC)=________.
答案:
{2,5}
解析:
∵A∪B={2,3,4,5},∁UC={1,2,5},
∴(A∪B)∩(∁UC)={2,5}.
9.设全集U={1,3,5,7},集合M={1,a-5},M⊆U,∁UM={5,7},则实数a的值为________.
答案:
8
解析:
∵M⊆U,∁UM={5,7},
∴a-5=3,
∴a=8.
10.已知全集
集合
则集合
中元素的个数为.
三、解答题
11.设
,
,
,求实数
的值.
解析:
,所以
,所以
,解得
或
,经检验,当
时,
不满足题意,所以
.
12.设集合
,
,求
,
,
,
,
,
.
解析:
A={x|x>—2},CRA={x|x≤—2},CRB={x|x>3},
,
,
,
,
.
13.已知全集U=R,A={x|2≤x<5},集合B={x|3(1)求CU(A∪B);
(2)求A∩(CUB).
解:
(1)A∪B={x|2≤x<5}∪{x|3∴CU(A∪B)={x|x<2,或x≥9}.
(2)CUB={x|x≤3,或x≥9}.∴A∩(∁UB)={x|2≤x≤3}.
14.设全集U={1,2,3,4},且集合A={x|x2-5x+m=0,x∈U},若∁UA={1,4},求m的值.
解:
∵U={1,2,3,4},∁UA={1,4},
又A={x|x2-5x+m=0,x∈U}
∴A={2,3}.
∴2,3是方程x2-5x+m=0的两根,
由根与系数的关系得:
2×3=m,得:
m=6.
15.设全集U=R,集合A={x|-1≤x<3},B={x|2x-4≥x-2}.
(1)求
(A∩B);
(2)若集合C={x|2x+a>0},满足B
C=C,求实数a的取值范围.
解:
(1)由集合B中的不等式2x-4≥x-2,解得x≥2,
∴B={x|x≥2}.又A={x|-1≤x<3},
∴A∩B={x|2≤x<3}.又全集U=R,
∴
(A∩B)={x|x<2或x≥3}.
(2)由集合C中的不等式2x+a>0,解得x>-
,∴C={x|x>-
}.
∵B∪C=C,∴B⊆C,∴--
<2,解得a>-4.
B组
16.已知集合A={x|4≤x<8},B={x|5a}.
(1)求A∪B,(CRA)∩B;
(2)若A∩C≠∅,求a的取值范围.
解:
(1)∵A={x|4≤x<8},B={x|5∴A∪B={x|4≤x<10}.又CRA={x|x<4或x≥8},
∴(CRA)∩B={x|8≤x<10}.
(2)将集合A、C分别标在数轴上,如图所示,
要使A∩C≠∅,需a<8.故a的取值范围是a<8
17.已知U={1,2,3,4,5,6,7,8},A={3,4,5},B={4,7,8},求:
A∩B,A∪B,(CUA)∩(CUB),A∩(CUB),(CUA)∪B.
解:
法一:
A∩B={4},A∪B={3,4,5,7,8}.
∵∁UA={1,2,6,7,8},∁UB={1,2,3,5,6},
∴(∁UA)∩(∁UB)={1,2,6},
A∩(∁UB)={3,5},
(∁UA)∪B={1,2,4,6,7,8}.
法二:
A∩B,A∪B,A∩(∁UB)求法同解法一.
(∁UA)∩(∁UB)=∁U(A∪B)={1,2,6},
(∁UA)∪B=∁U(A∩∁UB)={1,2,4,6,7,8}.
法三:
画出Venn图,如图所示,可得A∩B={4},A∪B={3,4,5,7,8},
(∁UA)∩(∁UB)={1,2,6},
A∩(∁UB)={3,5},
(∁UA)∪B={1,2,4,6,7,8}.
18.我们知道,如果集合A⊆U,那么U的子集A的补集为∁UA={x|x∈U,且x∉A}.类似地,对于集合A,B,我们把集合{x|x∈A,且x∉B}叫作A与B的差集,记作A-B.例如,A={1,2,3,5,8},B={4,5,6,7,8},则A-B={1,2,3},B-A={4,6,7}.
据此,回答以下问题:
(1)若U是高一
(1)班全体同学的集合,A是高一
(1)班女同学组成的集合,求U-A及∁UA;
(2)在图中,分别用阴影表示集合A-B;
(3)如果A-B=∅,那么A与B之间具有怎样的关系?
解:
(1)U-A={x|x是高一
(1)班的男生},
∁UA={x|x是高一
(1)班的男生}.
(2)阴影部分如下图所示.
(3)若A-B=∅,则A⊆B.