Với giải sách bài tập Toán 10 Bài 3: Các phép toán trên tập hợp sách Chân trời sáng tạo 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 3: Các phép toán trên tập hợp
Giải SBT Toán 10 trang 16 Tập 1
Bài 1 trang 16 SBT Toán 10 Tập 1: Xác định A ∩ B, A ∪ B, A \ B, B \ A trong các trường hợp sau:
a) A = {a; b; c; d}, B = {a; c; e};
b) A = {x | x2 – 5x – 6 = 0}, B = {x | x2 = 1};
c) A = {x ∈ ℕ | x là số lẻ, x < 8}, B = {x ∈ ℕ | x là các ước của 12}.
Lời giải:
a) Ta có: A ∩ B = {x | x ∈ A và x ∈ B}
Các phần tử vừa thuộc A vừa thuộc B là: a; c.
Do đó A ∩ B = {a; c}.
Ta có: A ∪ B = {x | x ∈ A hoặc x ∈ B}
Các phần tử thuộc A hoặc thuộc B là: a; b; c; d; e.
Do đó A ∪ B = {a; b; c; d; e},
Ta có: A \ B = {x | x ∈ A và x ∉ B}
Các phần tử thuộc A nhưng không thuộc B là: b; d.
Do đó A \ B = {b; d}.
Ta có: B \ A = {x | x ∈ B và x ∉ A}
Phần tử thuộc B nhưng không thuộc A là: e.
Do đó, B \ A = {e}.
b) Giải phương trình x2 – 5x – 6 = 0.
Ta có: x2 – 5x – 6 = 0
⇔ x2 + x – 6x – 6 = 0
⇔ x(x + 1) – 6(x + 1) = 0
⇔ (x – 6)(x + 1) = 0
⇔ x = 6 hoặc x = – 1.
Do đó, A = {– 1; 6}.
Ta có: x2 = 1 ⇔ x = 1 hoặc x = – 1.
Do đó, B = {– 1; 1}.
Vậy A ∩ B = {x | x ∈ A và x ∈ B} = {– 1};
A ∪ B = {x | x ∈ A hoặc x ∈ B} = {– 1; 1; 6};
A \ B = {x | x ∈ A và x ∉ B} = {6};
B \ A = {x | x ∈ B và x ∉ A} = {1}.
c) Các số tự nhiên lẻ nhỏ hơn 8 là: 1; 3; 5; 7. Do đó, A = {1; 3; 5; 7}.
Các số tự nhiên là ước của 12 là: 1; 2; 3; 4; 6; 12. Do đó, B = {1; 2; 3; 4; 6; 12}.
Vậy A ∩ B = {x | x ∈ A và x ∈ B} = {1; 3};
A ∪ B = {x | x ∈ A hoặc x ∈ B} = {1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 12};
A \ B = {x | x ∈ A và x ∉ B} = {5; 7};
B \ A = {x | x ∈ B và x ∉ A} = {2; 4; 6; 12}.
Lời giải:
Ta thấy (x; y) ∈ A ∩ B khi (x; y) là nghiệm của hệ phương trình:.
Nhân hai vế của (1) với 3, nhân hai vế của (2) với 2, ta được hệ phương trình
Cộng vế với vế hai phương trình của hệ này, ta được 13x = 39 hay x = 3.
Thay x = 3 vào (1) ta được 3 . 3 – 2y = 11, suy ra y = – 1.
Do đó, hệ phương trình (I) có một nghiệm là (3; – 1).
Vậy A ∩ B = {(3; – 1)}.
a) (A ∪ B) ∩ C;
Lời giải:
a) Ta có: A ∪ B = {x | x ∈ A hoặc x ∈ B} = {1; 2; 3; 4; 5; 7; 9}.
Do đó, (A ∪ B) ∩ C = {x | x ∈ (A ∪ B) và x ∈ C} = {3; 4; 5}.
b) Ta có: B ∩ C = {x | x ∈ B và x ∈ C} = {3; 4}.
Do đó, A ∩ (B ∩ C) = {x | x ∈ A và x ∈ (B ∩ C)} = {3}.
c) Ta có: A \ (B ∩ C) = {x | x ∈ A và x ∉ (B ∩ C)} = {1; 5; 7; 9}.
d) Ta có: A \ B = {x | x ∈ A và x ∉ B} = {5; 7; 9}.
A \ C = {x | x ∈ A và x ∉ C} = {1; 7; 9}.
Do đó, (A \ B) ∪ (A \ C) = {x | x ∈ (A \ B) hoặc x ∈ (A \ C)} = {1; 5; 7; 9}.
Giải SBT Toán 10 trang 17 Tập 1
a) A ∩ B = ...;
Lời giải:
a) Do A là tập hợp các học sinh nữ của trường và B là tập hợp các học sinh khối 10 của trường nên A ∩ B là tập hợp các học sinh nữ khối 10 của trường và chính là tập C.
Do đó, A ∩ B = C.
b) Do C, D lần lượt là tập hợp các học sinh nữ, các học sinh nam khối 10 của trường nên C ∪ D là tập hợp các học sinh khối 10 của trường và chính là tập hợp B.
Do đó, C ∪ D = B.
c) B \ A là tập hợp các phần tử thuộc B nhưng không thuộc A, mà B là tập hợp các học sinh khối 10 của trường và A là tập hợp các học sinh nữ của trường, do đó B \ A là tập hợp các học sinh nam khối 10 của trường và chính là tập hợp D.
Vậy B \ A = D.
d) B ∩ C là tập hợp các phần tử vừa thuộc B vừa thuộc C, mà B là tập hợp các học sinh khối 10 của trường và C là tập hợp các học sinh nữ khối 10 của trường nên B ∩ C = C.
e) C \ A là tập hợp các phần tử thuộc C nhưng không thuộc A, theo sơ đồ Ven, ta thấy C ⊂ A. Do đó, C \ A = ∅.
g) D \ A là tập hợp các phần tử thuộc D nhưng không thuộc A, mà D là tập hợp các học sinh nam khối 10 của trường và A là tập hợp các học sinh nữ của trường, do đó D \ A là tập hợp các học sinh nam khối 10 của trường và chính là tập D.
Vậy D \ A = D.
a) A ∩ A = ...;
b) A ∪ A = ...;
c) A ∩ ∅ = ...;
d) A ∪ ∅ = ...;
e) A \ A = ...;
g) A \ ∅ = ...;
h) ∅ \ A = ....
Lời giải:
a) A ∩ A = {x | x ∈ A và x ∈ A} = {x | x ∈ A} = A.
b) A ∪ A = {x | x ∈ A hoặc x ∈ A} = {x | x ∈ A} = A.
c) Do ∅ ⊂ A nên A ∩ ∅ = ∅.
d) Do ∅ ⊂ A nên A ∪ ∅ = A.
e) A \ A = {x | x ∈ A và x ∉ A} = ∅.
g) A \ ∅ = A. (Do tập ∅ không có chứa phần tử nào).
h) ∅ \ A = ∅.
a) Nếu B ⊂ A thì A ∩ B = ..., A ∪ B = ... và B \ A = ...;
b) Nếu A ∩ B = ∅ thì A \ B = ... và B \ A = ....
Lời giải:
a) Ta có B ⊂ A, ta biểu diễn sơ đồ Ven như sau:
Khi đó, mọi phần tử của B đều là phần tử của A.
Vậy A ∩ B = B, A ∪ B = A và B \ A = ∅.
b) Ta có A ∩ B = ∅ nên A và B là hai tập hợp rời nhau:
Khi đó mọi phần tử của A và B đều khác nhau.
Vậy A \ B = A và B \ A = B.
Lời giải:
+ Để xác định A ∩ B ta vẽ sơ đồ sau:
Từ sơ đồ, ta suy ra A ∩ B = [– 1; 3] ∩ [0; 5) = [0; 3].
+ Để xác định A ∪ B ta vẽ sơ đồ sau:
Từ sơ đồ, ta suy ra A ∪ B = [– 1; 3] ∪ [0; 5) = [– 1; 5).
+ Để xác định A \ B ta vẽ sơ đồ sau:
Từ sơ đồ, ta suy ra A \ B = [– 1; 3] \ [0; 5) = [– 1; 0).
+ Để xác định B \ A ta vẽ sơ đồ sau:
Từ sơ đồ, ta suy ra B \ A = [0; 5) \ [– 1; 3] = (3; 5).
a) 10E có bao nhiêu bạn chơi ít nhất một môn thể thao trên?
Lời giải:
Kí hiệu A là tập hợp các học sinh của 10E, B = {x ∈ A | x chơi cầu lông},
C = {x ∈ A | x chơi cờ vua}, D = {x ∈ A |x không chơi cầu lông, cũng không chơi cờ vua}.
Theo giả thiết, n(B) = 18, n(C) = 15, n(B ∩ C) = 10 và n(D) = 12.
a) Số học sinh của 10E chơi ít nhất một môn thể thao là:
n(B ∪ C) = n(B) + n(C) – n(B ∩ C) = 18 + 15 – 10 = 23 (bạn).
b) Số học sinh của 10E là:
n(A) = n(B ∪ C) + n(D) = 23 + 12 = 35 (bạn).
Lời giải:
Do M ∩ {1; 3} = {1}, suy ra 1 ∈ M và 3 ∉ M.
Do M ∩ {5; 7} = {5}, suy ra 5 ∈ M và 7 ∉ M.
Do M ∩ {9; 11} = {9}, suy ra 9 ∈ M và 11 ∉ M.
Lại có M ⊂ {1; 3; 5; 7; 9; 11}.
Do đó, các phần tử của M là 1; 5; 9.
Vậy M = {1; 5; 9}.
Bài 10 trang 17 SBT Toán 10 Tập 1: Cho tập hợp A = {1; 2; 3},
a) tìm tất cả các tập hợp B sao cho A ∪ B = A;
b) tìm tất cả các tập hợp C sao cho A ∩ C = C.
Lời giải:
a) Ta có A ∪ B = A khi và chỉ khi mọi phần tử của B đều là phần tử của A hay B phải là tập con của A.
Mà A = {1; 2; 3}, nên các tập con của A là: ∅, {1}, {2}, {3}, {1; 2}, {1; 3}, {2; 3}, {1; 2; 3}.
Vậy các tập hợp B cần tìm là: ∅, {1}, {2}, {3}, {1; 2}, {1; 3}, {2; 3}, {1; 2; 3}.
b) Ta có A ∩ C = C khi và chỉ khi mọi phần tử của C đều là phần tử của A hay C là tập con của A.
Vậy các tập hợp C cần tìm là: ∅, {1}, {2}, {3}, {1; 2}, {1; 3}, {2; 3}, {1; 2; 3}.
Lời giải:
Ta có: CUA = U \ A = {x | x ∈ U và x ∉ A}.
Mà CUA = {1}, do đó, 1 ∈ U = {3; 5; a2}, suy ra a2 = 1 nên a = 1 hoặc a = – 1.
+ Với a = 1, suy ra a + 4 = 1 + 4 = 5 nên ta có U = {1; 3; 5} và A = {3; 5}.
Khi đó, CUA = U \ A = {1} (thỏa mãn).
+ Với a = – 1, suy ra a + 4 = – 1 + 4 = 3 nên ta có U = {1; 3; 5} và A = {3}.
Khi đó, CUA = U \ A = {1; 5} (không thỏa mãn).
Vậy giá trị cần tìm là a = 1.
Xem thêm các bài giải SBT Toán 10 Chân trời sáng tạo 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 Các phép toán trên tập hợp
1. Hợp và giao của các tập hợp
- Cho hai tập hợp A và B.
Tập hợp các phần tử thuộc A hoặc thuộc B gọi là hợp của hai tập hợp A và B, kí hiệu A ∪ B.
A ∪ B = {x| x ∈ A hoặc x ∈ B}.
Tập hợp các phần tử thuộc cả hai tập hợp A và B gọi là giao của hai tập hợp A và B, kí hiệu A ∩ B.
A ∩ B = {x | x ∈ A và x ∈ B}.
Nhận xét:
+ Nếu A và B là hai tập hợp hữu hạn thì n(A ∪ B) = n(A) + n(B) – n(A ∩ B).
+ Đặc biệt, nếu A và B không có phần tử chung, tức A ∩ B = ∅, thì n(A ∪ B) = n(A) + n(B).
Ví dụ 1.
+ Cho hai tập hợp S = {2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9} và T = {4; 5; 6; 7}.
Giao của 2 tập hợp là tập hợp M = S ∩ T = {4; 5; 6; 7}.
+ Cho hai tập hợp S = {1; 2; 3; 4} và T = {5; 6; 7}.
Hợp của hai tập hợp S và T là tập hợp N = S ∪ T = {1; 2; 3; 4; 5; 6; 7}.
2. Hiệu của hai tập hợp, phần bù của tập con
- Cho hai tập hợp A và B.
Tập hợp các phần tử thuộc A nhưng không thuộc B gọi là hiệu của A và B, kí hiệu A\B.
A\B = {x | x ∈ A và x ∉ B}.
Nếu A là tập con của E thì hiệu E\A gọi là phần bù của A trong E, kí hiệu CEA.
Chú ý: Trong các chương sau, để tìm các tập hợp là hợp, giao, hiệu, phần bù của những tập con của tập số thực, ta thường vẽ sơ đồ trên trục số.
Ví dụ: 2.
+ Cho hai tập hợp S = {2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9} và T = {4; 5; 6; 7}.
Hiệu của S và T là S\T = {2; 3; 8; 9}.
Ta thấy T là tập con của S nên phần bù của T trong S chính là:
CST = S\T = {2; 3; 8; 9}.
+ Xác định tập hợp: B = (7; 12] ∪ (‒∞; 9].
Để xác định tập hợp B, ta vẽ sơ đồ sau đây:
Từ đó ta thấy, B = (‒∞; 12].