已知全集U=RU=R,集合A={x∣1⩽x⩽5}A=\{x|1\leqslant x\leqslant 5\},B={x∣a⩽x⩽a+2}B=\{x|a\leqslant x\leqslant a+2\}. (1)若a=4a=4,求A∪BA∪B,B∩∁UAB∩∁_{U}A; (2)若B⊆AB⊆A,求实数aa的取值范围.

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完整解法

(1)

1. 确定当 $a=4$ 时集合 $B$ 的具体表示

当 a=4a=4 时,代入集合 BB 的定义式可得:
B={x∣4⩽x⩽6}B=\{x|4\leqslant x\leqslant 6\}.

2. 求并集 $A\cup B$

已知 A={x∣1⩽x⩽5}A=\{x|1\leqslant x\leqslant 5\},由并集定义得:
A∪B={x∣1⩽x⩽5}∪{x∣4⩽x⩽6}={x∣1⩽x⩽6}A\cup B=\{x|1\leqslant x\leqslant 5\}\cup\{x|4\leqslant x\leqslant 6\}=\{x|1\leqslant x\leqslant 6\}.

3. 求补集 $\complement_U A$

因为全集 U=RU=\mathbb{R},A={x∣1⩽x⩽5}A=\{x|1\leqslant x\leqslant 5\},由补集定义得:
∁UA={x∣x<1 或 x>5}\complement_U A=\{x|x < 1 \text{ 或 } x > 5\}.

4. 求交集 $B\cap\complement_U A$

结合集合 BB 与 ∁UA\complement_U A 的范围,由交集定义得:
B∩∁UA={x∣4⩽x⩽6}∩{x∣x<1 或 x>5}={x∣5<x⩽6}B\cap\complement_U A=\{x|4\leqslant x\leqslant 6\}\cap\{x|x < 1 \text{ 或 } x > 5\}=\{x|5 < x\leqslant 6\}.

答案

A∪B={x∣1⩽x⩽6}A\cup B=\{x|1\leqslant x\leqslant 6\},B∩∁UA={x∣5<x⩽6}B\cap\complement_{U}A=\{x|5 < x\leqslant 6\}

(2)

1. 将子集关系转化为关于 $a$ 的不等式组

因为 B⊆AB\subseteq A,且 B={x∣a⩽x⩽a+2}B=\{x|a\leqslant x\leqslant a+2\},A={x∣1⩽x⩽5}A=\{x|1\leqslant x\leqslant 5\},显然 B≠∅B\neq\varnothing.
所以集合 BB 的区间必须完全落在集合 AA 的区间内,即满足:
{a⩾1a+2⩽5\begin{cases} a\geqslant 1 \\ a+2\leqslant 5 \end{cases}

2. 求解不等式组得到 $a$ 的取值范围

由不等式组可得:
{a⩾1a⩽3\begin{cases} a\geqslant 1 \\ a\leqslant 3 \end{cases}
解得:1⩽a⩽31\leqslant a\leqslant 3.
所以实数 aa 的取值范围是 [1,3][1,3].

答案

[1,3][1, 3]

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