Với giải sách bài tập Toán 10 Bài 2: Tập hợp. Các phép toán trên tập hợp sách Cánh diều hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Toán 10. Mời các bạn đón xem:
Giải SBT Toán lớp 10 Bài 2: Tập hợp. Các phép toán trên tập hợp
Giải SBT Toán 10 trang 14 Tập 1
Bài 18 trang 14 SBT Toán 10 Tập 1: Cho tập hợp A = {x ∈ ℕ| x ≤ 4}. A là tập hợp nào sau đây?
A. {0; 1; 2; 3; 4};
B. (0; 4];
C. {0; 4};
D. {1; 2; 3; 4}.
Lời giải:
Đáp án đúng là A
Các phần tử thuộc tập hợp A là các số tự nhiên thỏa mãn bé hơn hoặc bằng 4. Do đó A = {0; 1; 2; 3; 4}.
A. {0; 1; 2; 3; 4; 5; 6};
B. {3; 4};
C. {0; 1; 2};
D. {5; 6}.
Lời giải:
Đáp án đúng là A
Tập hợp A∪B gồm các phần tử thuộc tập hợp A hoặc thuộc tập hợp B nên A∪B = {0; 1; 2; 3; 4; 5; 6}.
A. {0; 1; 2; 3; 4; 5; 6};
B. {3; 4};
C. {0; 1; 2};
D. {5; 6}.
Lời giải:
Đáp án đúng là C
Tập hợp A\B gồm các phần tử thuộc tập hợp A không thuộc tập hợp B nên A\B = {0; 1; 2}.
Bài 21 trang 14 SBT Toán 10 Tập 1: Cho hai tập hợp A = (– 3; 3], B = ( – 2; +∞). Tập hợp A∩B bằng:
A. {– 1; 0; 1; 2; 3};
B. [– 2; 3];
C. ( – 2; 3];
D. (– 3; +∞).
Lời giải:
Đáp án đúng là C
Ta có sơ đồ sau:
Tập hợp A∩B gồm các phần tử vừa thuộc tập hợp A vừa thuộc tập hợp B nên A∩B = ( – 2; 3].
Bài 22 trang 14 SBT Toán 10 Tập 1: Cho tập hợp A = {x ∈ ℝ| x ≥ 2, x ≠ 5}. A là tập hợp nào sau đây?
A. (2; +∞)\{5};
B. [2; 5);
C. (2; 5);
D. [2; +∞)\{5}.
Lời giải:
Đáp án đúng là D
Tập hợp A bao gồm các số thực thỏa mãn lớn hơn hoặc bằng 2 và khác 5 nên A = [2; +∞)\{5}.
A. (– 2; 3);
B. (– 2; 3) ∪ (3; 5];
C. (3; 5];
D. [2; +∞)\{5}.
Lời giải:
Đáp án đúng là B
Ta có: A = {x ∈ ℝ| – 2 ≤ x ≤ 5} = [– 2; 5];
Xét phương trình x2 – x – 6 = 0
⇔ (x + 2)(x – 3) = 0
⇔
⇔
Vì – 2; 3 ∈ ℤ nên B = {– 2; 3}.
Tập hợp A\B gồm các phần tử thuộc tập hợp A nhưng không thuộc tập hợp B nên A\B = ( – 2; 5]\{3} hay A\B = (– 2; 3) ∪ (3; 5].
Bài 24 trang 14 SBT Toán 10 Tập 1: Cho hai tập hợp A = [– 1; +∞). Tập hợp CℝA bằng:
A. (1; +∞);
B. (– ∞; – 1);
C. (– ∞; – 1];
D. [2; +∞)\{5}.
Lời giải:
Đáp án đúng là B
Tập hợp CℝA là tập hợp phần bủ của A trong ℝ nên CℝA = ( – ∞; – 1).
A. A∪B;
B. A∩B;
C. A\B;
D. B\A.
Lời giải:
Đáp án đúng là A
Xét P(x).Q(x) = 0
⇔
Do đó nghiệm của đa thức P(x).Q(x) là nghiệm của đa thức P(x) hoặc đa thức Q(x) nên C = A∪B.
A. A∪B;
B. A∩B;
C. A\B;
D. B\A.
Lời giải:
Đáp án đúng là B
Xét P2(x) + Q2(x) = 0
Với mọi giá trị thực của x: P2(x) ≥ 0 và Q2(x) ≥ 0 nên để P2(x) + Q2(x) = 0 thì P(x) = Q(x) = 0.
Do đó nghiệm của đa thức P(x).Q(x) là nghiệm của đa thức P(x) vừa là nghiệm của đa thức Q(x) nên C = A∩B.
Lời giải:
Các tập hợp con có ba phần tử của tập hợp X là:
{a; b; c}, {a; b; d}, {a; c; d}, {b; c; d}.
Vậy các tập hợp con có ba phần tử của tập hợp X là: {a; b; c}, {a; b; d}, {a; c; d}, {b; c; d}.
Lời giải:
Ta có các tam giác cân, tam giác đều là tam giác. Do đó tập hợp B, tập hợp C là các tập hợp con của tập hợp A.
Ta lại có tam giác đều là tam giác cân nhưng tam giác cân chưa chắc là tam giác đều nên tập hợp C là tập con của tập hợp B.
Khi đó ta có: C ⊂ B ⊂ A.
Vậy ta có quan hệ của các tập hợp đã cho là: C ⊂ B ⊂ A.
Lời giải:
Ta có:
[– 1; 3] = {x ∈ ℝ| – 1 ≤ x ≤ 3};
(– 1; 3) = {x ∈ ℝ| – 1 < x < 3};
[– 1; 3) = {x ∈ ℝ| – 1 ≤ x < 3};
(– 1; 3] = {x ∈ ℝ| – 1 < x ≤ 3};
{– 1; 3}
Khi đó ta có:
(– 1; 3) ⊂ [– 1; 3]; [– 1; 3) ⊂ [– 1; 3]; (– 1; 3] ⊂ [– 1; 3]; {– 1; 3} ⊂ [– 1; 3].
(– 1; 3) ⊂ [– 1; 3); (– 1; 3) ⊂ (– 1; 3].å
Giải SBT Toán 10 trang 15 Tập 1
a) Dùng kí hiệu ⊂ để mô tả quan hệ của hai trong các tập hợp trên.
b) Xác định tập hợp A∩B, A∪C, B∩C.
Lời giải:
a) Nếu x là một số chia hết cho 6 thì x chia hết cho 2 và x chia hết cho 3. Do đó tập hợp C là tập hợp con của tập hợp A và tập hợp B. Nên ta viết: C ⊂ A, C ⊂ B.
Vậy C ⊂ A, C ⊂ B.
b) Tập hợp A∩B gồm các phần tử vừa thuộc tập hợp A và vừa thuộc tập hợp B nghĩa là các phần tử này vừa chia hết cho 2 và vừa chia hết cho 3 nên các phần tử của tập A∩B chia hết cho 6. Do đó A∩B = C.
Tập hợp A∪C gồm các phần tử thuộc tập hợp A hoặc thuộc tập hợp C nghĩa là các phần tử này hoặc chia hết cho 2 hoặc chia hết cho 6 mà chia hết cho 6 cũng là chia hết cho 2 nên các phần tử của tập A∪C chia hết cho 2. Do đó A∪C = A.
Tập hợp B∩C gồm các phần tử vừa chia hết cho 3 vừa chia hết cho 6 mà chia hết cho 3 cũng là chia hết cho 6 nên các phần tử của tập hợp B∩C chia hết cho 6. Do đó B∩C = C.
Vậy A∩B = C, A∪C = A, B∩C = C.
Bài 31 trang 15 SBT Toán 10 Tập 1: Xác định các tập hợp sau:
a) [– 2; 3] ∩ (0; 5);
Lời giải:
a) Ta có hình vẽ sau:
Vậy [– 2; 3] ∩ (0; 5) = (0; 3].
b) Ta có hình vẽ sau:
Vậy [– 3; 1] ∩ (1; +∞) = .
c) Ta có hình vẽ sau:
Vậy (– ∞; 0) ∪ (– 2; 2] = (– ∞; 2].
d) Ta có hình vẽ sau:
Vậy (– ∞; 0) ∪ [0; +∞) = (– ∞; +∞)
e) Ta có hình vẽ sau:
Vậy ℝ\[1; +∞) = (–∞; 1)
g) Ta có hình vẽ sau:
Vậy [3; 5]\(4; 6) = [3; 4].
Bài 32 trang 15 SBT Toán 10 Tập 1: Cho A là một tập hợp. Xác định các tập hợp sau:
Lời giải:
a) Ta có: A∩A = A;
b) Ta có: A∩ = ;
c) Ta có: A∪A = A;
d) Ta có: A∪= A;
e) Ta có: A\A = ;
g) Ta có: A\ = A.
Bài 33 trang 15 SBT Toán 10 Tập 1: Cho các tập hợp A. Có nhận xét gì về tập hợp B nếu:
a) A∩B = A;
b) A∩B = B;
c) A∪B = A;
d) A∪B = B;
e) A\B = ;
g) A\ = B?
Lời giải:
a) Nếu A∩B = A thì tập A là tập con của tập B.
b) Nếu A∩B = B thì tập B là tập con của tập A.
c) Nếu A∪B = A thì tập B là tập hợp con của tập A.
d) Nếu A∪B = B thì tập A là tập hợp con của tập B.
e) Nếu A\B = thì tập A là tập con của tập B.
g) Nếu A\ = B thì A = B.
a) A∩B;
b) A∪B;
c) A\B;
d) E\A;
g) E\(A∪B).
Lời giải:
a) A∩B là tập hợp gồm các học sinh tham gia cả tiết mục hát và tiết mục múa.
b) A∪B là tập hợp gồm các học sinh tham gia ít nhất một tiết mục hát hoặc múa.
c) A\B là tập hợp gồm các học sinh chỉ tham gia tiết mục hát.
d) E\A là tập hợp gồm các học sinh của lớp 10A không tham gia tiết mục hát.
g) E\(A∪B) là tập hợp gồm các học sinh của lớp 10A không tham gia tiết mục nào.
a) Có bao nhiêu học sinh tham gia câu lạc bộ bóng đá mà không tham gia câu lạc bộ cờ vua?
b) Có bao nhiêu học sinh tham gia cả hai câu lạc bộ?
Lời giải:
Ta có sơ đồ Venn sau:
a) Gọi A là tập hợp học sinh tham gia câu lạc bộ bóng đá, B là tập hợp học sinh tham gia câu lạc bộ cờ vua.
Khi đó n(A) = 19, n(B) = 15.
Tập hợp học sinh tham gia câu lạc bộ bóng đá mà không tham gia câu lạc bộ cờ vua là tập A\B hay chính là tập hợp (A∪B)\B.
⇒ n((A∪B)\B) = n(A∪B) – n(B) = 27 – 15 = 12.
Vậy số học sinh tham gia câu lạc bộ bóng đá mà không tham gia câu lạc bộ cờ vua là 12 học sinh.
b) Tập hợp số học sinh tham gia cả hai câu lạc bộ là tập A∩B. Số phần tử của tập hợp A∩B bằng số học sinh tham gia câu lạc bộ bóng đá trừ đi số học sinh chỉ tham gia câu lạc bộ bóng đá.
⇒ n(A∩B) = n(A) – n(A\B) = 19 – 12 = 7.
Vậy số học sinh tham gia cả hai câu lạc bộ là 7 học sinh.
c) Tổng số học sinh của lớp 10A là: 27 + 8 = 35 (học sinh)
Vậy số học sinh của lớp 10A là 35 học sinh.
a) 5x – 2 > 0 và 3x + 7 ≥ 0;
Lời giải:
a) Xét bất phương trình 5x – 2 > 0 ⇔ x >
⇒ E = {x ∈ ℝ| x > } = .
Xét bất phương trình 3x + 7 ≥ 0 ⇔ x ≥
⇒ G = {x ∈ ℝ| x ≥ } = .
Tập hợp E ∩ G là tập hợp các số thực x sao cho x > và x ≥ hay E ∩ G = {x ∈ ℝ| x > } = E.
⇒ D = E ∩ G = E.
Vậy D = E.
b) Xét bất phương trình: 2x + 3 > 0 ⇔ x >
⇒ E = {x ∈ ℝ| x > } = .
Xét bất phương trình 5x – 9 ≤ 0 ⇔ x ≤
⇒ G = {x ∈ ℝ| x ≤ } = .
Tập hợp E ∩ G là tập hợp các số thực x sao cho x > và x ≤ hay E ∩ G = {x ∈ ℝ| < x ≤ } = .
⇒ D = E ∩ G = .
Vậy D = .
c) Xét bất phương trình 9 – 3x ≥ 0 ⇔ x ≤ 3
⇒ E = {x ∈ ℝ| x ≤ 3} = ( – ∞; 3].
Xét bất phương trình 12 – 3x < 0 ⇔ x > 4
⇒ G = {x ∈ ℝ| x > 4} = (4; +∞).
Tập hợp E ∩ G là tập hợp các số thực x sao cho x > 4 và x ≤ 3 hay E ∩ G = {x ∈ ℝ| x > 4 và x ≤ 3} = .
⇒ D = E ∩ G = .
Vậy D = .
a) B ⊂ A;
Lời giải:
a) Để B ⊂ A thì ⇔ 0 ≤ m ≤ 2.
Vậy với m thỏa mãn 0 ≤ m ≤ 2 thì B ⊂ A.
b) Để A ∩ B = thì
Vậy với m thỏa mãn m ≤ – 6 hoặc m ≥ 8 thì A ∩ B = .
Giải SBT Toán 10 trang 16 Tập 1
Lời giải:
Để tập hợp A ∩ B chứa đúng một phần tử thì .
Vậy với m= n – 2 hoặc m = n + 1 thì tập hợp A ∩ B chứa đúng một phần tử.
a) A ∪ B = ℝ;
b) A ∩ B chứa đúng 5 số nguyên.
Lời giải:
a) Để A ∪ B = ℝ thì m + 1 ≥ 3 ⇔ m ≥ 2.
Vậy với m ≥ 2 thì A ∪ B = ℝ.
b) Để A ∩ B ≠ thì m + 1 ≥ 3 ⇔ m ≥ 2 (1)
Khi đó A ∩ B = [3; m + 1)
Để tập hợp A ∩ B chứa đúng 5 số nguyên thì 7 < m + 1 ≤ 8 ⇔ 6 < m ≤ 7 (2)
Kết hợp (1) và (2) ta được 6 < m ≤ 7.
Vậy với 6 < m ≤ 7 thì A ∩ B chứa đúng 5 số nguyên.
Bài 40 trang 16 SBT Toán 10 Tập 1: Biểu diễn tập hợp A = {x ∈ ℝ| x2 ≥ 9} thành hợp các nửa khoảng.
Lời giải:
Xét bất phương trình x2 ≥ 9
⇔ |x| ≥ 3
⇔
Suy ra A = {x ∈ ℝ| x ≤ –3 hoặc x ≥ 3} = (–∞; – 3] ∪ [3; +∞).
Vậy A = (–∞; – 3] ∪ [3; +∞).
Bài giảng Toán 10 Bài 2: Tập hợp. Các phép toán trên tập hợp - Cánh diều
Xem thêm các bài giải SBT Toán 10 Cánh diều hay, chi tiết khác:
Bài 1: Bất phương trình bậc nhất hai ẩn
Bài 2: Hệ bất phương trình bậc nhất hai ẩn
Lý thuyết Hình hộp chữ nhật. Hình lập phương
1. Tập hợp
• Tập hợp (còn gọi là tập) là một khái niệm cơ bản trong toán học.
Để chỉ x là một phần tử của tập hợp A, ta viết x ∈ A (đọc là x thuộc A).
Để chỉ x không phải một phần tử của tập hợp A, ta viết x ∉ A (đọc là x không thuộc A).
• Biểu diễn tập hợp bằng một trong 2 cách:
+ Liệt kê các phần tử của tập hợp.
+ Chỉ ra tính chất đặc trưng cho các phần tử của tập hợp.
Ví dụ: Biểu diễn tập hợp B gồm các số tự nhiên có một chữ số và chia hết cho 3.
+ Liệt kê các phần tử: B = {0; 3; 6; 9}
+ Chỉ ra tính chất đặc trưng của các phần tử: B = {x ∈ ℕ | 0 ≤ x ≤ 9 và x ⁝ 3}
• Minh hoạ tập hợp bằng biểu đồ Ven. Mỗi phần tử thuộc tập hợp được biểu diễn bởi một chấm bên trong vòng kín, còn phần tử không thuộc tập hợp được biểu diễn bởi một chấm bên ngoài vòng kín.
Ở hình dưới, các phần tử thuộc tập hợp A là a, b, d; phần tử không thuộc tập hợp A là c.
• Một tập hợp có thể không có phần tử nào, có một phần tử, có nhiều phần tử, có vô số phần tử. Tập hợp không chứa phần tử nào được gọi là tập hợp rỗng, kí hiệu là .
Chú ý: Khi C là tập hợp rỗng, ta viết C =, không được viết .
2. Tập hợp con và tập hợp bằng nhau
• Nếu mọi phần tử của tập hợp A đều là phần tử của tập hợp B thì ta nói A là một tập con của tập B, kí hiệu là A ⊂ B. Ta còn đọc là A chứa trong B.
Quy ước: Tập hợp rỗng là tập con của mọi tập hợp.
+ A ⊂ B ⇔ (∀x, x ∈ A ⇒ x ∈ B).
+ Khi A ⊂ B, ta cũng viết B ⊃ A, đọc là B chứa A.
+ Nếu A không phải tập con của B, ta viết A ⊄ B.
Ví dụ: Cho hai tập hợp A = {n ∈ ℕ | n ⁝ 9} và B = {n ∈ ℕ | n ⁝ 3}. Chứng minh A ⊂ B.
Hướng dẫn giải
Với mọi số tự nhiên n ∈ A thì n chia hết cho 9
⇒ n = 9k = 3.(3k) (k ∈ ℕ)
⇒ n cũng chia hết cho 3, tức là n ∈ B.
Do đó A ⊂ B.
+ A ⊂ A với mọi tập hợp A.
+ Nếu A ⊂ B và B ⊂ C thì A ⊂ C.
• Khi A ⊂ B và B ⊂ A thì ta nói hai tập hợp A và B bằng nhau, viết là A = B.
Ví dụ: Cho tập hợp C gồm các tứ giác có 4 cạnh bằng nhau và tập hợp D gồm các hình thoi. Ta thấy:
+ Mọi tứ giác có 4 cạnh bằng nhau đều là hình thoi, tức là C ⊂ D.
+ Ngược lại, mọi hình thoi đều có 4 cạnh bằng nhau, tức là D ⊂ C.
Do đó hai tập hợp C và D bằng nhau.
3. Giao của hai tập hợp:
• Tập hợp gồm tất cả các phần tử vừa thuộc A vừa thuộc B được gọi là giao của A và B, kí hiệu A ∩ B.
Vậy A ∩ B = {x | x ∈ A và x ∈ B}.
Tập hợp A ∩ B được minh hoạ bởi phần gạch chéo trong hình dưới.
Ví dụ:
Tìm giao của tập hợp A = {x ∈ ℕ | 18 ⁝ x} và B = {x ∈ ℕ | 30 ⁝ x}
Hướng dẫn giải
Tập hợp A gồm các số tự nhiên thỏa mãn là ước của 18. Khi đó A = {1; 2; 3; 6; 9; 18}.
Tập hợp B gồm các số tự nhiên thỏa mãn là ước của 30. Khi đó B = {1; 2; 3; 5; 6; 10; 15; 30}.
Vậy A ∩ B = {1; 2; 3; 6}.
4. Hợp của hai tập hợp
• Tập hợp gồm tất cả các phần tử thuộc A hoặc thuộc B được gọi là hợp của A và B, kí hiệu A ∪ B.
Vậy A ∪ B = {x | x ∈ A và x ∈ B}.
Tập hợp A ∩ B được minh hoạ bởi phần gạch chéo trong hình dưới.
Ví dụ: Tìm hợp của tập hợp A = {x ∈ ℕ | 18 ⁝ x} và B = {x ∈ ℕ | 30 ⁝ x}
Hướng dẫn giải
Tập hợp A gồm các số tự nhiên thỏa mãn là ước của 18. Khi đó A = {1; 2; 3; 6; 9; 18}.
Tập hợp B gồm các số tự nhiên thỏa mãn là ước của 30. Khi đó B = {1; 2; 3; 5; 6; 10; 15; 30}.
Vậy A ∪ B = {1; 2; 3; 5; 6; 9; 10; 15; 18; 30}.
5. Phần bù và hiệu của hai tập hợp:
• Cho A ⊂ B. Tập hợp những phần tử của B mà không phải phần tử của A được gọi là phần bù của A trong B, kí hiệu CBA.
Vậy, khi A ⊂ B ta có CBA = {x | x ∉ A và x ∈ B}.
Tập hợp CBA được mô tả bằng phần gạch chéo trong hình dưới.
Ví dụ: Tìm phần bù của tập hợp A = {x ∈ ℕ | 10 ⁝ x} và B = {x ∈ ℕ | 30 ⁝ x}
Hướng dẫn giải
Tập hợp A là tập các số tự nhiên thỏa mãn là ước của 10. Khi đó A = {1; 2; 5; 10}.
Tập hợp B là tập các số tự nhiên thỏa mãn là ước của 30. Khi đó B = {1; 2; 3; 5; 6; 10; 15; 30}
Vậy CBA = {3; 6; 15; 30}.
• Tập hợp gồm các phần tử thuộc A nhưng không thuộc B được gọi là hiệu của A và B, kí hiệu A \ B.
Vậy A \ B = {x | x ∈ A và x ∉ B}.
Tập hợp A \ B được minh hoạ bởi phần gạch chéo trong hình dưới.
Ví dụ: Tìm phần bù của tập hợp A = {x ∈ ℕ | 20 ⁝ x} và B = {x ∈ ℕ | 30 ⁝ x}
Hướng dẫn giải
Tập hợp A là tập các số tự nhiên thỏa mãn là ước của 20. Khi đó A = {1; 2; 4; 5; 10; 20}.
Tập hợp B là tập các số tự nhiên thỏa mãn là ước của 30. Khi đó B = {1; 2; 3; 5; 6; 10; 15; 30}.
Vậy A \ B = {4; 20}.
• Các tập hợp ℕ, ℤ, ℚ, ℝ lần lượt là tập hợp số tự nhiên, tập hợp số nguyên, tập hợp số hữu tỉ, tập hợp số thực.
Ta có quan hệ sau: ℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ⊂ ℝ.
• Một số tập con thường dùng của tập số thực:
Tập hợp |
Tên gọi và kí hiệu |
Biểu diễn trên trục số |
ℝ |
Tập hợp số thực (−∞; +∞) |
|
{x ∈ ℝ | a ≤ x ≤ b} |
Đoạn [a; b] |
|
{x ∈ ℝ | a < x < b} |
Khoảng (a; b) |
|
{x ∈ ℝ | x > a} |
Khoảng (a; +∞) |
|
{x ∈ ℝ | x < b} |
Khoảng (−∞; b) |
|
{x ∈ ℝ | a ≤ x < b} |
Nửa khoảng [a; b) |
|
{x ∈ ℝ | a < x ≤ b} |
Nửa khoảng (a; b] |
|
{x ∈ ℝ | x ≥ a} |
Nửa khoảng [a; +∞) |
|
{x ∈ ℝ | x ≤ b} |
Nửa khoảng (−∞; b] |
|
Kí hiệu −∞ đọc là âm vô cực (âm vô cùng), kí hiệu +∞ đọc là dương vô cực (dương vô cùng), a và b là các đầu mút của các đoạn, khoảng, nửa khoảng.
Ví dụ: Đọc tên, kí hiệu và biểu diễn mỗi tập hợp sau trên trục số:
a) A = {x ∈ ℝ | −1 ≤ x < 2};
b) B = {x ∈ ℝ | 3x − 4 < 0}.
Hướng dẫn giải
a) Tập A là nửa khoảng [−1; 2) và được biểu diễn là:
b) Ta có: 3x − 4 < 0 ⇔ x < .
Tập B là khoảng và được biểu diễn là: