1.3 集合的基本运算(讲义)
目录
1
知识点01 交集............................................................................................2
2
知识点02 并集............................................................................................2
3
知识点03 补集............................................................................................3
4
题型一、交集运算.....................................................................................3
5
题型二、并集运算.....................................................................................3
6
题型三、补集运算.....................................................................................3
7
题型四、交并补混合运算.........................................................................4
1 知识点01 交集
(1)
交集的概念
①自然语言:由所有属于集合A 且属于集合B 的元素组成的集合,称为集
合A 与B 的交集,记作A∩B,读作“A 交B”
②符号表示:A∩B={x|x∈A 且x∈B}
③韦恩图表示:
④交集的5 种形式:
与
有部分
公共元素
A∩B={x|x∈A 且x∈B}
与
没有公
共元素
是
的子集
是
的子集
与
相等
2 知识点02 并集
①自然语言: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
称为A 与B 的并集,记作A∪B,读作“A 并B”
②符号表示:A∪B={x|x∈A 或x∈B}
③韦恩图表示:
④并集的5 种形式:
与
有部分
公共元素
A∪B={x|x∈A 或x∈B}
与
没有公
共元素
A∪B={x|x∈A 或x∈B}
是
的子集
是
的子集
与
相等
3 知识点03 补集
①自然语言:若集合A 是全集U 的一个子集,由全集U 中不属于集合A 的
所有元素组成的集合称为集合A 相对于全集U 的补集,记作∁U A .
②符号表示:∁U A = {x| x∈U 且x∉A }
③韦恩图表示:
④全集的补集为空集,空集的补集为全集
4 题型一、交集运算
1.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】交集的概念及运算
【分析】利用交集的意义求解即可.
【详解】因为集合
,
,所以
.
故选:A.
2.已知集合
,集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】交集的概念及运算
【分析】根据集合的交集运算即可得到答案.
【详解】因为
,
,所以
,
故选:D.
3.集合
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】交集的概念及运算、区间的定义与表示
【分析】由交集的运算即可求解;
【详解】
,
故选:A
4.设集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交集的概念及运算
【分析】应用集合的交运算求集合.
【详解】由
.
故选:B
5.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】交集的概念及运算
【分析】利用集合的交集运算即可求解.
【详解】因为
,
,所以
.
故选:D.
6.已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交集的概念及运算
【分析】应用集合的交运算求集合.
【详解】由
.
故选:B
7.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】交集的概念及运算
【分析】根据交集的定义求解即可.
【详解】因为
,
,
所以
.
故选:A
8.已知集合
,集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】交集的概念及运算
【分析】利用交集概念求解即可
【详解】因为集合
,集合
,所以
.
故选:A
9.已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交集的概念及运算
【分析】利用集合的交集定义易得.
【详解】因
,故
.
故选:B.
10.集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交集的概念及运算
【分析】先化简集合B,再由集合的交运算求解集合即可.
【详解】由题设
,且
,则
.
故选:B
11.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】交集的概念及运算、公式法解绝对值不等式
【分析】求出集合
、
,利用交集的定义可求得集合
.
【详解】因为
,
,
因此,
.
故选:A.
12.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】交集的概念及运算
【分析】应用集合的交运算求集合.
【详解】由
.
故选:C
13.已知集合
,
,则
(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】交集的概念及运算
【分析】直接根据集合运算的定义求解.
【详解】根据题意,
,
.
故选:A.
5 题型二、并集运算
1.已知集合
,
,那么
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】并集的概念及运算
【分析】利用并集的定义可求得
.
【详解】因为集合
,
,所以
.
故选:D.
2.已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】并集的概念及运算
【分析】根据集合的并集运算求解即可.
【详解】因为集合
,所以
.
故选:D.
3.设集合
则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】并集的概念及运算
【分析】利用并集的定义求解即可.
【详解】因为
,
所以
,故D 正确.
故选:D
4.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】并集的概念及运算
【分析】根据给定条件,利用并集的定义求解即得.
【详解】依题意,
.
故选:C
5.已知集合
,则
(· )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】并集的概念及运算
【分析】先得到
,根据并集概念求出答案.
【详解】
,又
,故
.
故选:B
6.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】并集的概念及运算
【分析】先解出集合B,再根据并集的定义运算即可.
【详解】集合
,
,
所以
故选:A
7.设集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】并集的概念及运算
【分析】根据并集概念求出答案.
【详解】
.
故选:C
8.已知
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】并集的概念及运算
【分析】根据并集的定义计算可得.
【详解】因为
,
,
所以
.
故选:D
9.已知集合A ={x∣0< x<3},B = {x∣x ≥2},则A ∪B =( )
A.{x∣x>0}
B.{x∣2≤x<3}
C.{x∣x ≥2}
D.{x∣x<3}
【答案】A
【分析】根据并集定义求解可得.
【详解】因为A ={x∣0< x<3},B = {x∣x ≥2},所以A ∪B =(0,+∞).
故选:A.
10.已知集合A =¿,则A ∪B =( )
A.¿
B.¿
C.¿
D.¿
【答案】C
【分析】根据集合的并集运算即可解出.
【详解】因为集合A ={x|-2< x ≤0},集合B ={x|-1< x ≤2},
所以A ∪B ={x|-2< x ≤2}.
故选:C.
11.已知集合M ={ y|y ≥2},N ={x|- 4< x -2<2},则M ∪N =( )
A.(1,2]
B.(-2,2]
C.[2,+∞)
D.(-2,+∞)
【答案】D
【分析】先化简集合N,再根据集合并集的概念求解即可.
【详解】由题意集合M ={ y|y ≥2},N ={x|- 4< x -2<2}={x|-2< x<4},
则M ∪N =(-2,+ ∞),
故选:D
12.已知集合
,
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】并集的概念及运算
【分析】根据集合的并集运算即可求解.
【详解】
故选:B.
13.设集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】并集的概念及运算
【分析】由并集定义直接计算即可.
【详解】因为集合
,
所以
.
故选:B.
14.已知集合
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】并集的概念及运算
【分析】根据并集的运算法则求解即可.
【详解】因为
,
所以
.
故选:B.
15.设集合A = {x| x ≥1},B ={x∣-2< x<4 },则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】并集的概念及运算
【分析】根据集合的并集运算求集合
.
【详解】由A = {x| x ≥1},B = {x|-2< x<4},则
.
故选:B
6 题型三、补集运算
1.已知集合
,
,则∁U A =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】补集的概念及运算
【分析】由补集概念即可求解;
【详解】
,
,
所以
,
故选:D
2.已知全集
,则∁U M =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】补集的概念及运算
【分析】根据补集的定义即可求解.
【详解】全集U = {0,1,2,3,4,5,6},∁U M = {0,2,4,6},
故选:D.
3.已知全集
,集合
,则∁U M =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】补集的概念及运算
【分析】根据补集的定义进行计算即可.
【详解】全集
,集合
,则∁U M =
,
故选:C
4.已知全集
,则∁U A =( )
A.
B.
或
C.
D.
或
【答案】B
【知识点】补集的概念及运算
【分析】利用补集的定义直接求解得答案.
【详解】全集
,则∁U A =
或
.
故选:B
5.已知全集
,集合
,则∁U A =
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】补集的概念及运算
【分析】根据补集的含义即可得到答案.
【详解】根据补集的含义知∁U A = {-3,-1,2}.
故选:B.
6.已知全集
,集合
,则∁U A =
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】补集的概念及运算
【分析】根据补集关系分析运算即可.
【详解】因为全集
,集合
,
所以∁U A =
.
故选:D.
7.已知全集
,集合
,则∁U A =
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】补集的概念及运算
【分析】利用补集的定义,借助于数轴分析即得.
【详解】由
,
可得:∁U A ={x|-3< x<-2或
.
故选:B.
8.已知全集
,集合
,则∁U A =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】补集的概念及运算
【分析】利用补集的定义,借助于数轴表示即可求得.
【详解】由题意,易得∁U A ={x|2≤x<4 }.
故选:C.
9.已知全集
,集合
,
,则
∁U( A ∪B)=( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】并集的概念及运算、补集的概念及运算
【分析】利用并集、补集的定义求解即得.
【详解】全集
,由集合
,
得
,
所以∁U( A ∪B)= {6,7}.
故选:D
10.已知全集
,集合M = {0,4},∁U N = {0,2},则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】并集的概念及运算、补集的概念及运算
【分析】根据集合的交并补运算即可得解.
【详解】因为
,
,所以
,
又
,所以
.
故选:A
11.已知全集
,集合
,则∁U A =
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】补集的概念及运算
【分析】根据补集的定义求解即可.
【详解】全集
,
又因为
,
所以∁U A = {0,2}.
故选:C.
12.已知集合
,
,则∁A B =
( )
A.
或
B.
或
C.
或
D.
或
【答案】C
【知识点】补集的概念及运算、解不含参数的一元一次不等式
【分析】根据一元一次不等式的解法求出集合A,结合补集的概念与运算
即可求解.
【详解】
,
又
,
所以∁A B ={x|2< x<3或
.
故选:C
13.已知全集
,集合
,则∁U A =
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】补集的概念及运算
【分析】根据补集的定义直接求解即可.
【详解】因为全集
,
所以∁U A ={x∣-3< x ≤-2或
},即∁U A = -3,-2 ∪(1,3),
故选:D.
7 题型四、交并补混合运算
1.已知集合
,
,
,则(∁U A)∪B =
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】补集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】利用集合的性质得到∁U A,再利用并集得到(∁U A)∪B,得到答
案.
【详解】因为∁U A = {2,3,4},
,故(∁U A)∪B = {1,2,3,4},
故选:D.
2.已知全集
,集合
,集合B = {2,4,6,8},
则(∁U A)∩B =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】交并补混合运算
【分析】由集合交、补运算求解即可;
【详解】全集
,而
,
则∁U A = {0,4,5,7,8},又
,所以(∁U A)∩B = {4,8}.
故选:A.
3.设全集
,集合
,
,则
∁U ( A ∪B)=( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】交并补混合运算
【分析】化简
,根据并集定义求
,再结合补集定义求结论.
【详解】依题意,全集
,
又
,
,
所以
,
所以∁U ( A ∪B)= {0,6}.
故选:C.
4.设集合
,
,
,则(∁U A)∪B =
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】并集的概念及运算、补集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】根据补集和并集的定义结合已知条件进行求解即可.
【详解】因为
,
,则
∁U A = {0,1,4},
又因为
,则(∁U A)∪B = {0,1,3,4}.
故选:
5.设全集
,集合
,则集
合(∁U A)∩B中的元素的个数为( )
A.3
B.4
C.8
D.16
【答案】B
【知识点】交并补混合运算
【分析】利用交、并、补集的混合运算得答案.
【详解】因为
,
,所以∁U A ={x|x ≤0或
,
又因为
,
所以(∁U A)∩B = {-3,-2,-1,0},共4 个元素,
故选:B
6.已知集合
,
,则A ∩(∁R B)=
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】先得出集合A,再应用补集及交集定义运算即可.
【详解】由题意,得
.
由
,得∁R B ={x|x ≥0},所以A ∩(∁R B)= {0,1,2,3}.
故选:B.
7.设集合
,集合
,则(∁R A)∩B =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】交并补混合运算
【分析】由集合的交补运算即可求解.
【详解】由题意
,
,
所以(∁U A)∩B =
,
故选:C
8.设全集
,集合
,
,则集合
A ∩(∁U B)等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交并补混合运算
【分析】根据交集和补集的定义即可求解.
【详解】由题意得
,∁U B ={x∣x ≥1},
则A ∩(∁U B)={1,2}∩{x∣x ≥1}={1,2}.
故选:B
9.已知集合
,则集合
∁A ∪B( A ∩B)=( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】交并补混合运算
【分析】利用不等式性质、交集、并集、补集定义求解.
【详解】由题意,
,所以∁A ∪B( A ∩B)=¿.
故选:D.
10.设全集
,集合
,
,则
(∁U B) =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】交集的概念及运算、补集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】求出∁U B,根据集合的交集的运算,即可求得答案.
【详解】由题意知集合
,
B ={x|2 x -1<3}={x| x<2},
故∁U B ={x| x ≥2},
故
(∁U B) =
,
故选:A
11.已知全集
,集合
,则
A ∩∁U B =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交并补混合运算
【分析】利用补集和交集运算求解即可.
【详解】因为集合
,所以∁U B ={x|x<-2或
,
又集合
,所以A ∩∁U B =
或
.
故选:B
12.若集合
,则∁Z ( A ∪B)=( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】交并补混合运算
【分析】利用并集及补集的定义即可求解.
【详解】因为
,
所以
或
,
所以∁Z ( A ∪B)={x∈Z ∣-2≤x<3}= {-2,-1,0,1,2}.
故选:C.
13.已知集合
,则∁R( A ∩B)=( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】根据集合的运算即可求解.
【详解】由
,可得∁R( A ∩B)=(-∞,1)∪(3,+∞),
故选:B
14.已知全集
,集合
,则
∁U ( A ∩B)=( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【知识点】交集的概念及运算、补集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】求出
,再根据补集的运算,即可求得答案.
【详解】由题意得A ∩B = {2,4},则∁U ( A ∩B)= {-2,6},
故选:B.
15.已知集合
,则(∁R A)∩(∁R B)=( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】交集的概念及运算、补集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】求出集合
的补集,根据集合的交集运算,即可得答案.
【详解】由于
,
故∁R A ={x| x ≤2},∁R B ={x| x ≥1},
所以(∁R A)∩(∁R B)=
,
故选:C
16.若全集
,集合A ={x| x<-1或x ≥3},集合B = {-2,-1,0,1,2,3},
则(∁U A)∩B =( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】交并补混合运算
【分析】利用补集和交集的运算求解即可.
【详解】∵
或
,
,∴∁U A ={x|-1≤x<3}.
又∵
,∴(∁U A)∩B = {-1,0,1,2}.
故选:D.
17.已知集合
,
,则
∁R( A ∪B)=( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【知识点】并集的概念及运算、补集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】计算出集合
后,运用并集及补集的性质运算即可得.
【详解】因为
,
又
,
所以
,
∁R( A ∪B)=(-∞,2] ∪[10,+∞).
故选:A.
18.设集合
,集合
,
,则
( )
A.∁U( M ∪N )
B.N ∪∁U M
C.∁U( M ∩N )
D.M ∪∁U N
【答案】B
【知识点】交并补混合运算
【分析】根据集合的运算法则计算可得.
【详解】因为
,
,
所以
,
,
所以∁U (M ∪N )= {x| x ≥2},∁U( M ∩N )={x| x ≤-1或
,
∁U M = {x| x ≥1},∁U N ={x| x ≤-1或
,
所以N ∪∁U M = {x| x>-1},M ∪∁U N
或
.
故选:B
19.设全集为R,集合
,则A ∩(∁U B)=
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【知识点】交集的概念及运算、补集的概念及运算、交并补混合运算
【分析】根据补集以及交集的运算,即可得出答案.
【详解】由已知可得,∁U B = {x| x>1},
所以,A ∩(∁U B)= {x|1< x<2}.
故选:D.
20.已知全集
,则集合∁U ( A ∪B)=
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】交并补混合运算
【分析】根据集合并集和补集的定义进行求解即可.
【详解】因为
,
所以
,
因此∁U ( A ∪B)={x|0< x ≤1},
故选:C