
费曼技巧拆解:习题1.3 逐题精讲
复习巩固 第1题:A={x|2≤x<4}, B={x|3x-7≥8-2x},求 A∪B 和 A∩B
费曼第一步:先搞清楚 A 和 B 到底是什么
A = {x | 2 ≤ x < 4}:从 2 到 4 的区间,包含 2 但不包含 4
B 需要解不等式:3x - 7 ≥ 8 - 2x
移项:3x + 2x ≥ 8 + 7
5x ≥ 15
x ≥ 3
所以 B = {x | x ≥ 3}
费曼第二步:画数轴分析
A 的范围:[2, 4),从 2 到 4(含 2 不含 4)
B 的范围:[3, +∞),从 3 到正无穷(含 3)
费曼第三步:求 A∪B(合并)
A 从 2 开始,B 从 3 开始,B 延伸到无穷。
合并后:从 2 开始,延伸到无穷。
答案:A∪B = {x | x ≥ 2}
费曼第四步:求 A∩B(找共同)
A 和 B 的重叠部分:从 3 到 4(含 3 不含 4)
答案:A∩B = {x | 3 ≤ x < 4}
费曼提醒:遇到不等式形式的集合,先解不等式,再画数轴,最后看合并或重叠。
复习巩固 第2题:A={x|x是小于9的正整数}, B={1,2,3}, C={3,4,5,6},求多个运算
费曼第一步:搞清楚各个集合
A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}(小于 9 的正整数)
B = {1, 2, 3}
C = {3, 4, 5, 6}
费曼第二步:逐个求解
① A∩B
A 和 B 都有的元素:1, 2, 3
答案:A∩B = {1, 2, 3} = B
费曼解读:B 的元素都在 A 里,所以 B ⊆ A,A∩B = B。
② A∩C
A 和 C 都有的元素:3, 4, 5, 6
答案:A∩C = {3, 4, 5, 6} = C
费曼解读:C 的元素也都在 A 里,所以 C ⊆ A,A∩C = C。
③ A∩(B∪C)
先求 B∪C:B 和 C 合并 = {1, 2, 3} ∪ {3, 4, 5, 6} = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
再求 A∩(B∪C):A 和 {1,2,3,4,5,6} 的共同元素 = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
答案:A∩(B∪C) = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
④ A∪(B∩C)
先求 B∩C:B 和 C 都有的元素 = {3}
再求 A∪{3}:A 已经包含 3,所以 A∪{3} = A
答案:A∪(B∩C) = A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
复习巩固 第3题:运动会问题
A={参加100m跑的同学}, B={参加200m跑的同学}, C={参加400m跑的同学}
规则:每个同学最多只能参加两项比赛。
费曼第一步:用集合运算说明规则
"最多参加两项"意味着:不能有人同时参加三项。
同时参加三项的同学 = A∩B∩C
所以规则是:A∩B∩C = ∅(没有人同时参加三项)
费曼第二步:解释集合运算的含义
(1)A∪B
A∪B 是"参加100m跑或200m跑的同学"。
答案:A∪B = {x | x 是参加100m跑或200m跑的同学}
(2)A∩C
A∩C 是"既参加100m跑又参加400m跑的同学"。
答案:A∩C = {x | x 是既参加100m跑又参加400m跑的同学}
综合运用 第4题:A={x|3≤x<7}, B={x|2<x<10},求补集相关运算
费曼第一步:画数轴搞清楚 A 和 B
A = [3, 7):从 3 到 7(含 3 不含 7)
B = (2, 10):从 2 到 10(不含 2 和 10)
费曼第二步:先求 A∪B 和 A∩B
A∪B:合并后从 2 到 10(不含端点)= (2, 10)
A∩B:重叠部分从 3 到 7(含 3 不含 7)= [3, 7)
费曼第三步:求各个补集
① ∁ᵣ(A∪B)
A∪B = (2, 10),补集是"不在 (2,10) 里的实数"
答案:∁ᵣ(A∪B) = {x | x ≤ 2 或 x ≥ 10}
② ∁ᵣ(A∩B)
A∩B = [3, 7),补集是"不在 [3,7) 里的实数"
答案:∁ᵣ(A∩B) = {x | x < 3 或 x ≥ 7}
③ (∁ᵣA)∩B
∁ᵣA = {x | x < 3 或 x ≥ 7}
B = (2, 10)
(∁ᵣA)∩B:在 B 里但不在 A 里的部分
B 的范围是 (2, 10),其中不在 A=[3,7) 里的部分是:(2, 3) 和 [7, 10)
答案:(∁ᵣA)∩B = {x | 2 < x < 3 或 7 ≤ x < 10}
④ A∪(∁ᵣB)
∁ᵣB = {x | x ≤ 2 或 x ≥ 10}
A = [3, 7)
A∪(∁ᵣB):A 和 ∁ᵣB 合并
答案:A∪(∁ᵣB) = {x | x ≤ 2 或 3 ≤ x < 7 或 x ≥ 10}
综合运用 第5题:A={(x-3)(x-a)=0}, B={(x-4)(x-1)=0},求 A∪B 和 A∩B
费曼第一步:搞清楚 A 和 B
B:(x-4)(x-1) = 0 → x = 4 或 x = 1
B = {1, 4}
A:(x-3)(x-a) = 0 → x = 3 或 x = a
A = {3, a}(a 是参数)
费曼第二步:分类讨论
因为 a 的值不确定,需要分情况讨论。
情况1:a = 1
A = {3, 1},B = {1, 4}
A∪B = {1, 3, 4},A∩B = {1}
情况2:a = 4
A = {3, 4},B = {1, 4}
A∪B = {1, 3, 4},A∩B = {4}
情况3:a = 3
A = {3}(两个根相同),B = {1, 4}
A∪B = {1, 3, 4},A∩B = ∅
情况4:a ≠ 1 且 a ≠ 4 且 a ≠ 3
A = {3, a},B = {1, 4},A 和 B 没有共同元素
A∪B = {1, 3, 4, a},A∩B = ∅
费曼总结:含参数的集合问题,一定要分类讨论!根据参数不同取值,集合的元素可能不同。
拓展探索 第6题:U=A∪B={x∈N|0≤x≤10}, A∩(∁ᵤB)={1,3,5,7},求 B
费曼第一步:理解题意
U = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}(0 到 10 的自然数)
U = A∪B(A 和 B 合起来是全集)
A∩(∁ᵤB) = {1, 3, 5, 7}
费曼第二步:分析 A∩(∁ᵤB) 的含义
∁ᵤB 是"在 U 里但不在 B 里的元素"。
A∩(∁ᵤB) 是"在 A 里但不在 B 里的元素"。
所以 {1, 3, 5, 7} 这些元素:在 A 里,但不在 B 里。
费曼第三步:推理 B 的元素
因为 U = A∪B,所以 U 中的每个元素要么在 A 里,要么在 B 里,要么都在。
已知 1, 3, 5, 7 在 A 里但不在 B 里。
那么 U 中剩下的元素 {0, 2, 4, 6, 8, 9, 10} 必须在 B 里(否则 A∪B 就不是全集了)。
费曼第四步:确定 B
B 必须包含 {0, 2, 4, 6, 8, 9, 10}。
B 可能还包含 {1, 3, 5, 7} 中的一些吗?不可能!因为已知这些元素不在 B 里。
答案:B = {0, 2, 4, 6, 8, 9, 10}
费曼验证:
如果 B = {0, 2, 4, 6, 8, 9, 10},那么:
∁ᵤB = {1, 3, 5, 7}
A 必须包含 {1, 3, 5, 7}(因为 A∩(∁ᵤB) = {1, 3, 5, 7})
A∪B = {1, 3, 5, 7} ∪ {0, 2, 4, 6, 8, 9, 10} = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10} = U ✓
费曼总结
核心方法:
1. 不等式集合先解不等式,再画数轴
2. 并集画数轴看总覆盖,交集看重叠部分
3. 补集是"剩下的",全集去掉集合就是补集
4. 含参数问题要分类讨论
5. A∩(∁ᵤB) 表示"在 A 里但不在 B 里"
记住:不等式先解再画数轴;并集合并交集重叠;补集是剩下的;参数要分类;A∩(∁ᵤB)是在A不在B。
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夜雨聆风