Toán 10 Bài 3: Các phép toán tập hợp lý thuyết và bài tập

1. Lý thuyết các phép toán tập hợp

1.1. Phép hợp

Hợp của hai tập hợp A và B

Ký hiệu là A∪B, là tập hợp bao gồm tất cả các phần tử thuộc A hoặc thuộc B.

A∩B⇔{x∣ x∈A và x∈B}

Ví dụ: Cho tập A={2;3;4},B={1;2} thì A∪B={1;2;3;4}

1.2. Phép giao

Giao của hai tập hợp A, B

Kí hiệu: A∩B là tập hợp bao gồm tất cả các phần tử thuộc cả A và B.

A∪B ⇔ {x∣x∈A hoặc x∈B}

Nếu 2 tập hợp A, B không có phần tử chung

A∩B=∅ khi đó ta gọi A và B là 2 tập hợp rời nhau.

Ví dụ: Cho tập A={2;3;4},B={1;2} thi A∩B={1}

1.3. Phép hiệu

Hiệu của tập hợp A, B là tập hợp tất cả các phần tử thuộc A nhưng lại không thuộc B.

Ký hiệu: A∖B

A∖B= x∣x∈A & x∉B

Ví dụ: Cho tập A = {2;3;4}, B = {1;2} ta có:

A∖B = {3;4}

B∖A = {1}

Toán 10 Bài 3: Các phép toán tập hợp lý thuyết và bài tập

1.4. Phần bù

Ta có A là tập con của E. Phần bù A trong X là X∖A, ký hiệu (CXA) là tập hợp cả các phần tử của E mà không là phần tử của A.

Ví dụ: Cho tập A = {2;3;4},B={1;2} ta có CAB=A∖B={3;4}

Tham khảo ngay bộ tài liệu ôn tập kiến thức và tổng hợp phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi tốt nghiệp THPT

2. Một số bài tập về các phép toán tập hợp và phương pháp giải

Phương pháp giải chung:

- Hợp của 2 tập hợp

x ∈ A ∪ B ⇔ x ∈ A hoặc x ∈ B

- Giao của 2 tập hợp

x ∈ A ∩ B ⇔ x ∈ A hoặc x ∈ B

- Hiệu của 2 tập hợp

x ∈ A \ B ⇔ x ∈ A hoặc x B

- Phần bù

Khi B ⊂ A thì A\B là phần bù của B trong A (kí hiệu là CAB)

Ví dụ 1: Cho A là tập hợp học sinh lớp 10 đang học ở trường và B là tập hợp các học sinh đang học Tiếng Anh của trường. Hãy diễn đạt bằng lời các tập hợp sau: A ∪ B;A ∩ B;A \ B;B \ A.

Giải:

1. A ∪ B: tập hợp các học sinh hoặc học lớp 10 hoặc học môn Tiếng Anh của trường.

2. A ∩ B: tập hợp học sinh lớp 10 học môn Tiếng Anh của trường.

3. A \ B: tập hợp các học sinh học lớp 10 nhưng không học môn Tiếng Anh của trường.

4. B \ A: tập hợp các học sinh học môn Tiếng Anh của trường em nhưng không học lớp 10 của trường.

Ví dụ 2: Cho A={1,2,3,4,5,6,9}; B={1,2,4,6,8,9} và C={3,4,5,6,7}

a) Tìm hai tập hợp (A \ B) ∪ (B \ A) và (A ∪ B) \\ (A ∩ B). Hai tập hợp nhận được có bằng nhau hay không?

b) Hãy tìm A ∩ (B \ C) và (A ∩ B) \ C. Hai tập hợp nhận được có bằng nhau hay không?

Giải

a) A \ B={3,5}; B \ A={8}

⇒ (A \ B) ∪ (B \ A)={3;5;8}

A ∪ B={1,2,3,4,5,6,8,9}

A ∩ B={1,2,4,6,9}

⇒ (A ∪ B) \\ (A ∩ B)= {3;5;8}

Do đó: (A \ B) ∪ (B \ A)=(A ∪ B) \\ (A ∩ B)

b) B \ C = {1,2,8,9}

⇒ A ∩ (B \ C) = {1,2,9}.

A ∩ B={1,2,4,6,9}

⇒ (A ∩ B) \ C = {1,2,9}.

Do đó: A ∩ (B \ C) =(A ∩ B) \ C

Ví dụ 3: Viết mỗi tập hợp sau bằng cách chỉ ra tính chất đặc trưng cho các phần tử của nó:

a) A = {2; 3; 5; 7}

b) B = {-3; -2; -1; 0; 1; 2; 3}

c) C = {-5; 0; 5; 10; 15}.

Giải:

a) A là tập hợp các số nguyên tố nhỏ hơn 10.

b) B là tập hợp các số nguyên có giá trị tuyệt đối không vượt quá 3.

B={x ∈ Z||x| ≤ 3}.

c) C là tập hợp các số nguyên n chia hết cho 5, không nhỏ hơn -5 và không lớn hơn 15.

C={n ∈ Z|-5 ≤ n ≤ 15; n ⋮ 5}

3. 10 câu hỏi trắc nghiệm các phép toán tập hợp có đáp án

Câu 1: Cho các tập hợp A = {m ∈ N | m là ước của 16}; B = {n ∈ N | n là ước của 24}.

Tập hợp A ∩ B là:

A. ∅

B. {1; 2; 4; 8}

C. {±1; ±2; ±4; ±8}

D. {1; 2; 4; 8; 16}

Giải:

Ta có A = {m ∈ N | m là ước của 16} = {1; 2; 4; 8; 16}.

B = {n ∈ N | n là ước của 24 = {1; 2; 3; 4; 6; 8; 12; 24}.

⇒ A ∩ B = {1; 2; 4; 8}.

Chú ý: A ∩ B chính là tập hợp các ước số tự nhiên của 8 = ƯCLN(16;24).

Chọn đáp án B

Câu 2: Xác định tập hợp X thỏa mãn hai điều kiện:

X ∪ {1; 2; 3} = {1; 2; 3; 4} và X ∩ {1; 2; 3; a} = {2; 3}.

A. X = {2; 3}

B. X = {1; 2; 3; 4}

C. X = {2; 3; 4}

D. X = {2; 3; 4; a}

Giải:

Chọn đáp án C

Vì X ∪ {1; 2; 3} = {1; 2; 3; 4} nên 4 ∈ X và tập X ⊂ {1; 2; 3; 4}. Vì X ∩ {1; 2; 3; a} = 2; 3} nên 2; 3 ∈ X và 1 ∉ X, a ∉ X.

Tóm lại, ta có X = {2; 3; 4}.

Câu 3: Cho A = {a, b, c, d, e} và B = {c, d, e, k}. Tập hợp A ∩ B là:

A. {a, b}

B. {c, d, e}

C. {a, b, c, d, e, k}

D. {a, b, k}

Giải:

Chọn đáp án B

A= {a; b; c; d;e} và B= {c; d; e; k}

Tập hợp A ∩ B= {c; d;e}

Đăng ký ngay để được các thầy cô tư vấn và xây dựng lộ trình ôn thi THPT sớm ngay từ bây giờ

Câu 4: Cho hai tập hợp M = {1; 3; 6; 8} và N = {3; 6; 7; 9}. Tập hợp M ∪ N là:

A. {1; 8}

B. {7;9}

C. {1;7;8;9}

D. {1; 3;6;7;8;9}

Giải:

Chọn đáp án D

Hai tập hợp M= {1; 3;6;7;8} và N = {3;6;7;9}

Tập hợp M ∪ N= {1; 3;6;7;8;9}

Câu 5: Cho hai tập hợp A = {2; 4; 5; 8} và B = {1; 2; 3; 4}.

Tập hợp A\B bằng tập hợp nào sau đây?

A. $\varnothing$

B. {2;4}

B. {5;8}

D. {5;8;1;3}

Giải:

Chọn đáp án C

Hai tập hợp A= {2;4;5;8} và B= {1;2;3;4}

Tập hợp A\B= {5;8}

Câu 6: Cho các tập hợp A = {1; 2; 3; 4; 5}, B = {3; 4; 5; 6; 7}. Tập hợp (A \ B) ∪ (B \ A) bằng:

A. {1;2}

B. {6;7}

C. $\varnothing$

D. {1;2;6;7}

Giải:

Chọn đáp án D

Ta có A\B = {1;2}; B\A = {6;7}

(A\B) ∪ (B\A) = {1;2;6;7}

Câu 7: Cho hai tập hợp A, B thỏa mãn A ⊂ B.

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào sai?

A. A ∩ B = A

B. A ∪ B= B

C. A\ B= $\varnothing$

D. B\ A= B

Giải:

Chọn đáp án D

Nếu A B khí đó

A B = A

A ∪ B= B

A\ B = $\varnothing$

Câu 8: Cho các tập hợp A = {2m - 3 | m ∈ Z} , B = {5n | n ∈ Z}. Khi đó A ∩ B là:

A. {5(2k-1)| k ∈ Z}

B. {10k| k ∈ Z}

C. {3(2k-1) | k ∈ Z}

D. {3k-3 | k ∈ Z}

Giải:

Các phần tử của A, B thuộc A ∩ B

Khi các giá trị m, n ∈ $\mathbb{Z}$ thỏa mãn

$2m - 3=5m \Rightarrow m= \frac{5n+3}{2}$

$= \frac{4n+2+n+1}{2} = 2n+1+\frac{n+1}{2}$

Vì m, n ∈ $\mathbb{Z}$ nên suy ra $\frac{n+1}{2}$ ∈ $\mathbb{Z}$

Hay $n+1 = 2k \Rightarrow n=2k-1, k \in \mathbb{Z}$

Từ đó suy ra A ∩ B = $\left \{ 5 (2k-1) | k \in \mathbb{Z} \right \}$

Câu 9: Gọi T là tập hợp các học sinh của lớp 10A; N là tập hợp các học sinh nam và G là tập hợp các học sinh nữ của lớp 10A. Xét các mệnh đề sau:

(I) N ∪ G = T

(II) N ∪ T = G

(III) N ∩ G = ∅

(IV) T ∩ G = N

(V) T \ N = G

(VI) N \ G = N

Trong các mệnh đề trên, có bao nhiêu mệnh đề đúng?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Giải:

Chọn đáp án C

Trong các mệnh đề trên, có 4 mệnh đề đúng là (I), (III), (V), (VI).

Chú ý: Vì N ⊂ T, G ⊂ T nên N ∪ T = T, T ∩ G = G.

Câu 10: Cho hai đa thức P(x) và Q(x). Xét các tập hợp sau:

A. {x ∈ R: P(x)=0}

B. {x ∈ R: Q(x)=0}

C. {x ∈ R: $\frac{P(x)}{Q(x)}$ =0}

Trong các mệnh đề sau, mệnh đề nào đúng?

A. C= A ∩ B

B. C= A ∪ B

C. C= A\ B

D. C= B\ A

Giải:

Chọn đáp án C

Hy vọng qua bài viết này các em đã nắm được toàn bộ kiến thức về lý thuyết cũng như bài tập vận dụng về các phép toán tập hợp để đạt kết quả cao nhất khi làm bài. Để có thêm nhiều kiến thức hay thì em có thể truy cập ngay Vuihoc.vn để đăng ký tài khoản hoặc liên hệ trung tâm hỗ trợ để có được kiến thức tốt nhất chuẩn bị cho kỳ thi đại học sắp tới nhé!