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数学 · 集合的运算

把文字叙述转成集合符号

题目的意思你读得懂,要写成符号时却不知道怎么表达。

文字转符号,关键是找出“连接词”:“或”对应 ∪,“且、两者都”对应 ∩,“不、没有”对应 ′。再检查有没有“只”和“恰好”这类限制词。

这一课是 集合的运算 单元的最后一课,会用到 读懂并集、交集和补集 的符号。

文字和符号的对照表

下表以 F(喜欢足球)和 B(喜欢羽毛球)两个集合为例。

文字叙述 符号 文氏图中的区域
两者都喜欢 F ∩ B 中间重叠
至少喜欢一种 F ∪ B 两个圆圈合起来
只喜欢足球 F ∩ B′ F 圈里去掉重叠
只喜欢羽毛球 F′ ∩ B B 圈里去掉重叠
两种都不喜欢 (F ∪ B)′ 圆圈以外
恰好喜欢一种 (F ∩ B′) ∪ (F′ ∩ B) 两块单独的部分

例题:用人数验证

一个班有 30 位同学。n(F) = 18,n(B) = 15,n(F ∩ B) = 7。

只喜欢足球: n(F ∩ B′) = 18 − 7 = 11。

只喜欢羽毛球: n(F′ ∩ B) = 15 − 7 = 8。

至少喜欢一种: n(F ∪ B) = 11 + 7 + 8 = 26。

两种都不喜欢: n((F ∪ B)′) = 30 − 26 = 4。恰好喜欢一种: 11 + 8 = 19。

验证:11 + 7 + 8 + 4 = 30,等于全班人数。

最常见的错误:“或”和“恰好一个”混了

“喜欢足球或羽毛球”写成 F ∪ B,包括两种都喜欢的 7 人,共 26 人。可是“恰好喜欢一种”要排除这 7 人,只有 19 人。

错误做法 正确做法
恰好喜欢一种 F ∪ B,得 26 (F ∩ B′) ∪ (F′ ∩ B),得 19
只喜欢足球 F,得 18 F ∩ B′,得 11
两种都不喜欢 F′ ∪ B′,得 23 (F ∪ B)′,得 4

第三行的 F′ ∪ B′ 等于 (F ∩ B)′,是“不是两者都喜欢”,有 30 − 7 = 23 人,和“两种都不喜欢”不同。

自测题

一个班有 35 位同学。n(M) = 20 是喜欢数学的人数,n(S) = 17 是喜欢科学的人数,n(M ∩ S) = 8。用符号写出“喜欢数学但不喜欢科学”和“两种都不喜欢”,并求人数。

答案

喜欢数学但不喜欢科学:M ∩ S′,人数是 20 − 8 = 12。

只喜欢科学的人数是 17 − 8 = 9,所以至少喜欢一种的是 12 + 8 + 9 = 29。

两种都不喜欢:(M ∪ S)′,人数是 35 − 29 = 6。

接下来学什么?

四节课都学完后,用 练习题 把符号、两个集合、三个集合和文字转换混在一起检验。如果人数对不上,回到 解两个集合的文氏图题 检查填图顺序。

想让老师逐句检查你的转换,可以看 一对一线上数学补习。

常见问题

“只属于 A”怎样写成符号?

写成 A ∩ B′,意思是属于 A 并且不属于 B。三个集合时要写成 A ∩ B′ ∩ C′。“只”字就是提醒你,别的集合都要排除。

“都不属于”怎样写?

写成 (A ∪ B)′,也可以写成 A′ ∩ B′,两种写法意思相同。“都不”就是既不属于 A,也不属于 B。

“A 或 B”包括两者都属于吗?

在集合里,“或”包括两者都属于的情况,所以写成 A ∪ B。如果题目说“恰好一个”或“只属于其中一个”,才把两者都属于的部分排除。

“A 的所有元素都在 B 里”怎样写?

写成 A ⊂ B,读作 A 是 B 的子集。这时文氏图里 A 的圆圈完全画在 B 的圆圈里面,A ∩ B′ 是空集。

如果你读得懂题目却写不出符号,一对一数学课可以让老师用你的题目,逐句练习把文字对应到集合符号。

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