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数学
题目

证明:(Acup B)-B=A-AB=AB=A-B.

证明:.

题目解答

答案

【答案】

见解析

【解析】

由定义得:,并且

,

而.

所以等式成立.

解析

考查要点:本题主要考查集合运算的基本性质,特别是集合的并集、交集、补集以及差集之间的关系。需要熟练掌握集合运算的定义及等价变形。

解题核心思路:通过集合运算的定义,逐步推导各表达式之间的等价性。关键点在于:

  1. 差集的定义:$A - B = \{x \mid x \in A \text{ 且 } x \notin B\}$;
  2. 并集与差集的关系:$(A \cup B) - B = A - B$;
  3. 交集与差集的关系:$A - (A \cap B) = A - B$;
  4. 补集与交集的转换:$A \cap \overline{B} = A - B$。

证明步骤

1. 证明 $(A \cup B) - B = A - B$

  • 根据差集的定义:
    $(A \cup B) - B = \{x \mid x \in A \cup B \text{ 且 } x \notin B\}$
  • 分析元素归属:
    若 $x \in A \cup B$ 且 $x \notin B$,则 $x$ 必须属于 $A$(否则既不属于 $A$ 也不属于 $B$,与 $x \in A \cup B$ 矛盾)。因此:
    $(A \cup B) - B = \{x \mid x \in A \text{ 且 } x \notin B\} = A - B$

2. 证明 $A - AB = A - B$

  • 此处 $AB$ 表示 $A \cap B$:
    $A - (A \cap B) = \{x \mid x \in A \text{ 且 } x \notin A \cap B\}$
  • 简化条件:
    $x \notin A \cap B$ 等价于 $x \notin B$(因为 $x \in A$ 已经满足)。因此:
    $A - (A \cap B) = \{x \mid x \in A \text{ 且 } x \notin B\} = A - B$

3. 证明 $A\overline{B} = A - B$

  • 此处 $A\overline{B}$ 表示 $A \cap \overline{B}$:
    $A \cap \overline{B} = \{x \mid x \in A \text{ 且 } x \in \overline{B}\}$
  • 补集的定义:
    $x \in \overline{B}$ 等价于 $x \notin B$,因此:
    $A \cap \overline{B} = \{x \mid x \in A \text{ 且 } x \notin B\} = A - B$

4. 结论

通过上述推导可知:
$(A \cup B) - B = A - (A \cap B) = A \cap \overline{B} = A - B$

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