Chương I. Mệnh đề và tập hợp

Bài tập cuối chương I

SGK Toán 10 — Kết nối tri thức, tập 1 · 11 bài tập, mỗi câu ít nhất 2 cách giải.

Mở bài học này trong app ↗
Bài 1 · 1.17Trang 20Nhận biết mệnh đề
1.17 (trang 20). Câu nào sau đây không là mệnh đề?
A. Tam giác đều là tam giác có ba cạnh bằng nhau.
B. .
C. .
D. Bạn học giỏi quá!
Kiến thức cần nhớ
  • Mệnh đề là một câu khẳng định có đúng một trong hai chân trị đúng hoặc sai.
  • Câu cảm thán, câu hỏi, câu cầu khiến không phải là mệnh đề vì không thể gán chân trị đúng/sai.
🧠 Phân tích tư duy
Đề hỏi câu nào KHÔNG là mệnh đề, tức phải tìm câu không gán được đúng hoặc sai — chú ý ba phương án A, B, C đều là khẳng định toán học nên chắc chắn là mệnh đề dù đúng hay sai. Nhìn dấu câu là thấy ngay phương án D kết thúc bằng dấu chấm than, dấu hiệu của câu cảm thán. Bẫy là loại B vì thấy SAI, quên rằng mệnh đề sai vẫn là mệnh đề.
1Cách 1. Xét từng phương án bằng cách gán chân trị.

Định hướng. Một câu là mệnh đề khi và chỉ khi câu đó khẳng định một điều xác định chắc chắn là đúng hoặc sai.

A. “Tam giác đều là tam giác có ba cạnh bằng nhau” là câu khẳng định đúng là mệnh đề.
B. là câu khẳng định sai là mệnh đề.
C. là câu khẳng định sai (vì ) là mệnh đề.
D. “Bạn học giỏi quá!” là câu cảm thán, không khẳng định đúng hay sai không là mệnh đề.

Vậy câu ở phương án D không là mệnh đề. Chọn D.

2Cách 2. Phản chứng — giả sử D là mệnh đề.

Định hướng. Giả sử câu D là mệnh đề rồi chỉ ra mâu thuẫn với định nghĩa mệnh đề.

Giả sử D: “Bạn học giỏi quá!” là mệnh đề D phải xác định được đúng hoặc sai.
Câu cảm thán chỉ bộc lộ cảm xúc, không có nội dung để kiểm chứng mâu thuẫn.
Ba phương án A, B, C đều là câu khẳng định xác định được đúng/sai nên đều là mệnh đề.

Vậy D không là mệnh đề, các phương án A, B, C đều là mệnh đề. Chọn D.

Nhận xét. Một mệnh đề có thể đúng (như A) hoặc sai (như B, C), miễn xác định được chân trị; câu cảm thán, câu hỏi, câu cầu khiến không bao giờ là mệnh đề.

3Cách 3. Phân loại theo kiểu câu — trần thuật, nghi vấn hay cảm thán

Định hướng. Chỉ câu trần thuật mới có thể mang giá trị đúng sai; nhìn dấu kết câu và cấu trúc lời là phân loại xong bốn phương án mà chưa cần tính toán gì.

A là câu trần thuật nêu định nghĩa tam giác đều nên là mệnh đề
B là câu trần thuật khẳng định một bất đẳng thức nên là mệnh đề, dù nội dung sai
C là câu trần thuật khẳng định một đẳng thức nên là mệnh đề, dù nội dung sai
D kết thúc bằng dấu chấm than, là câu cảm thán bày tỏ thái độ khen ngợi chứ không khẳng định sự việc nào
Không gán được đúng hay sai cho câu cảm thán nên D không là mệnh đề

Vậy chọn phương án D.

Nhận xét. Câu sai và câu không phải mệnh đề là hai chuyện khác nhau: B và C đều SAI nhưng vẫn là mệnh đề.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 3: liếc dấu kết câu là chọn được đáp án trong vài giây, không phải kiểm tra tính đúng sai của ba phương án còn lại.
Đáp số. Chọn D.
Sai lầm thường gặp. Nhầm rằng mệnh đề phải là câu đúng; thực ra mệnh đề có thể sai (như B, C) miễn xác định được đúng/sai.
🚀 Mở rộng. Nếu thay D bằng “” thì phương án ấy vẫn không phải mệnh đề, nhưng vì lí do khác hẳn — đó là mệnh đề CHỨA BIẾN, chỉ thành mệnh đề khi nhận một giá trị cụ thể.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 20
Bài 2 · 1.18★★Trang 20Điều kiện cần, điều kiện đủ
1.18 (trang 20). Cho định lí: “Nếu hai tam giác bằng nhau thì diện tích của chúng bằng nhau”. Mệnh đề nào sau đây là đúng?
A. Hai tam giác bằng nhau là điều kiện cần để diện tích của chúng bằng nhau.
B. Hai tam giác bằng nhau là điều kiện cần và đủ để chúng có diện tích bằng nhau.
C. Hai tam giác có diện tích bằng nhau là điều kiện đủ để chúng bằng nhau.
D. Hai tam giác bằng nhau là điều kiện đủ để diện tích của chúng bằng nhau.
Kiến thức cần nhớ
  • Với mệnh đề đúng: P là điều kiện đủ để có Q, Q là điều kiện cần để có P.
  • Nếu cả đều đúng thì P là điều kiện cần và đủ để có Q.
🧠 Phân tích tư duy
Định lí cho sẵn có dạng với là “hai tam giác bằng nhau”, là “diện tích bằng nhau”, nên chỉ cần nhớ đúng quy ước: trong thì là điều kiện ĐỦ còn là điều kiện CẦN. Chiều đảo hiển nhiên sai vì hai tam giác khác hẳn hình dạng vẫn có thể cùng diện tích, nên phương án nói “cần và đủ” bị loại. Bẫy lớn nhất là đảo lộn hai chữ cần và đủ — đây đúng là chỗ đề nhắm vào.
1Cách 1. Suy luận trực tiếp theo định nghĩa cần — đủ.

Định hướng. Định lí có dạng với : hai tam giác bằng nhau, : diện tích bằng nhau; đối chiếu đúng vai trò cần - đủ của , .

Định lí khẳng định đúng.
Theo định nghĩa, đúng thì là điều kiện đủ để có , còn là điều kiện cần để có .
Định lí không cho biết chiều ngược lại có đúng hay không.

Vậy “hai tam giác bằng nhau là điều kiện đủ để diện tích của chúng bằng nhau” là mệnh đề đúng. Chọn D.

2Cách 2. Loại trừ bằng phản ví dụ.

Định hướng. Xét phản ví dụ hai tam giác có diện tích bằng nhau nhưng không bằng nhau để loại các phương án phát biểu sai chiều.

Tam giác đáy cao và tam giác đáy cao : cùng diện tích nhưng không bằng nhau.
Phản ví dụ cho thấy sai loại B (cần và đủ) và loại C (diện tích bằng nhau là điều kiện đủ để bằng nhau).
Phương án A đòi hỏi (P là điều kiện cần của Q) cũng sai theo phản ví dụ trên loại A.
Chỉ còn D: là điều kiện đủ để có , đúng với chiều của định lí.

Vậy chọn D.

Nhận xét. Định lí thuận không kéo theo định lí đảo; “cần” ứng với chiều kéo theo tới giả thiết, “đủ” ứng với chiều kéo theo tới kết luận.

3Cách 3. Viết bốn phương án bằng kí hiệu kéo theo rồi đối chiếu

Định hướng. Đổi mỗi phương án thành một mệnh đề kéo theo bằng kí hiệu: “ là điều kiện đủ để có ” nghĩa là , còn “ là điều kiện cần để có ” nghĩa là ; sau đó chỉ việc so với định lí đã cho.

Đặt : “hai tam giác bằng nhau”, : “hai tam giác có diện tích bằng nhau”; định lí đã cho là đúng
Chiều đảo sai: tam giác vuông hai cạnh góc vuông cùng tam giác vuông hai cạnh góc vuông đều có diện tích nhưng không bằng nhau
Phương án A nói là điều kiện cần để có , tức — sai
Phương án B nói là điều kiện cần và đủ để có , tức — sai vì chiều đảo sai
Phương án C nói là điều kiện đủ để có , tức — sai
Phương án D nói là điều kiện đủ để có , tức — đúng

Vậy chọn phương án D.

Nhận xét. Quy tắc dịch cần nhớ gọn: điều kiện ĐỦ đứng ở vế TRƯỚC dấu kéo theo, điều kiện CẦN đứng ở vế SAU.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 3: đổi hết bốn phương án về kí hiệu rồi so với định lí, vì lúc đó không còn phải phân biệt hai chữ cần — đủ bằng cảm tính.
Đáp số. Chọn D.
Sai lầm thường gặp. Nhầm lẫn chiều cần và đủ khi mệnh đề đảo không được đề bài khẳng định là đúng.
🚀 Mở rộng. Một phản ví dụ mạnh hơn cho chiều đảo: hai tam giác có cùng đáy và cùng chiều cao thì luôn cùng diện tích, dù đỉnh trượt tự do trên đường thẳng song song với đáy — có VÔ SỐ tam giác như vậy mà đôi một không bằng nhau.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 20
Bài 3 · 1.19★★Trang 20Mệnh đề chứa biến, mệnh đề kéo theo
1.19 (trang 20). Mệnh đề nào sau đây là đúng?
A. .
B. .
C. .
D. .
Kiến thức cần nhớ
  • Mệnh đề đúng nếu tập nghiệm của là tập con của tập nghiệm .
  • Mệnh đề kéo theo sai khi tồn tại làm giả thiết đúng mà kết luận sai.
🧠 Phân tích tư duy
Bốn phương án đều là mệnh đề dạng “với mọi , điều kiện này kéo theo điều kiện kia”, nên muốn bác bỏ chỉ cần MỘT giá trị làm giả thiết đúng mà kết luận sai. Nhìn thấy ở giả thiết của A, B là nghĩ ngay tới giá trị âm, vì bình phương xoá dấu nên thoả mà lại nhỏ hơn . Bẫy là chỉ thử các giá trị dương, khi đó cả bốn phương án đều có vẻ đúng.
1Cách 1. Xét phản ví dụ cụ thể cho từng phương án.

Định hướng. Với mỗi mệnh đề kéo theo, tìm một giá trị làm giả thiết đúng mà kết luận sai để bác bỏ; riêng phương án đúng phải chứng minh cho mọi .

A. : đúng, sai A sai.
B. : đúng, sai B sai.
C. : đúng, sai C sai.
D. Với thì , nhân hai vế với : , mà nên , tức với mọi D đúng.

Vậy chọn D.

2Cách 2. So sánh tập nghiệm bằng bao hàm thức.

Định hướng. Mệnh đề đúng khi và chỉ khi tập nghiệm của là tập con của tập nghiệm ; lập tập nghiệm rồi so sánh bằng bao hàm thức.

Tập nghiệm của .
Tập nghiệm của ; vì nên A sai.
Tập nghiệm của ; vì nên B sai.
Với C: không phải tập con của nên C sai.
Với D: D đúng.

Vậy chọn D.

Nhận xét. Mệnh đề kéo theo đúng khi tập nghiệm vế trái nằm trong tập nghiệm vế phải; đây là cách kiểm tra nhanh không cần thử từng số.

3Cách 3. Chứng minh trực tiếp phương án D bằng phép nhân hai bất đẳng thức dương

Định hướng. Thay vì kiểm bốn phương án, hãy chứng minh thẳng phương án D bằng biến đổi đại số, rồi dùng đúng một giá trị để loại A và B, một giá trị để loại C.

Với thì ; nhân hai vế của với số dương được
Kết hợp được nên , vậy phương án D đúng với mọi
Lấy : nhưng nên cả A và B đều sai
Lấy : nhưng nên C sai

Vậy chọn phương án D.

Nhận xét. Phép nhân hai vế với một số DƯƠNG giữ nguyên chiều bất đẳng thức — đó là điều làm chiều luôn đúng, còn chiều ngược lại thì không.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1: một giá trị loại luôn hai phương án A, B và loại C, nhanh hơn nhiều so với chứng minh trực tiếp; Cách 3 dùng khi đề bắt giải thích vì sao D đúng.
Đáp số. Chọn D.
Sai lầm thường gặp. Chỉ thử một giá trị dương lớn rồi vội kết luận đúng cho cả A, B mà quên thử số âm.
🚀 Mở rộng. Mệnh đề , mới là mệnh đề ĐÚNG cả hai chiều — đưa trị tuyệt đối vào là khôi phục được sự tương đương mà phép bình phương đã làm mất.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 20
Bài 4 · 1.20Trang 20Số tập con của một tập hợp
1.20 (trang 20). Cho tập hợp . Tập có tất cả bao nhiêu tập con?
A. 4. B. 6. C. 8. D. 10.
Kiến thức cần nhớ
  • Tập hợp có phần tử thì có tập con.
  • Tập con của gồm cả tập rỗng và chính .
🧠 Phân tích tư duy
Câu hỏi đếm tập con của một tập có phần tử là câu hỏi có công thức sẵn , nhưng muốn chắc chắn thì nên đếm lại bằng một cách độc lập. Cách đếm theo SỐ PHẦN TỬ của tập con vừa kiểm tra được kết quả vừa cho thấy vì sao lại là luỹ thừa của . Bẫy là quên và quên chính cũng là tập con của , khiến đáp số hụt mất và rơi vào phương án B.
1Cách 1. Dùng công thức .

Định hướng. Tập hợp có phần tử thì có tập con vì mỗi phần tử độc lập được chọn có mặt hay không có mặt.

phần tử.
Số tập con của .

Vậy tập con. Chọn C.

2Cách 2. Liệt kê trực tiếp mọi tập con.

Định hướng. Liệt kê đầy đủ mọi tập con theo số phần tử từ đến rồi đếm trực tiếp để kiểm tra công thức.

Tập con không phần tử: .
Tập con một phần tử: , , .
Tập con hai phần tử: , , .
Tập con ba phần tử: .
Tổng cộng: tập con.

Vậy tập con. Chọn C.

Nhận xét. Dãy số lượng tập con theo từng cỡ khớp với .

3Cách 3. Đếm tập con theo số phần tử của chúng

Định hướng. Phân loại các tập con của theo số phần tử: , , hay phần tử; đếm từng nhóm rồi cộng lại, không nhóm nào chồng lên nhóm nào.

Tập con có phần tử: chỉ có , được tập
Tập con có phần tử: , , , được tập
Tập con có phần tử: , , , được tập
Tập con có phần tử: chỉ có , được tập
Tổng cộng tập con, khớp với

Vậy chọn phương án C, tập tập con.

Nhận xét. Dãy chính là một dòng của tam giác Pascal — cộng cả dòng lại luôn được một luỹ thừa của .

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1 với công thức vì chỉ mất một phép tính; nhưng khi nhỏ nên đếm nhanh lại theo Cách 3 để chắc chắn không bỏ sót .
Đáp số. Chọn C — có tập con.
Sai lầm thường gặp. Quên tính tập rỗng hoặc chính tập cũng là tập con, dẫn tới đếm thiếu.
🚀 Mở rộng. Với tập phần tử thì số tập con là , phân theo số phần tử là ; tổng quát, mỗi phần tử có lựa chọn “lấy” hoặc “không lấy” nên tập phần tử có tập con.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 20
Bài 5 · 1.21Trang 20Đọc biểu đồ Ven
1.21 (trang 20). Cho các tập hợp , được minh hoạ bằng biểu đồ Ven như hình bên. Phần tô màu xám trong hình là biểu diễn của tập hợp nào sau đây?
A. . B. .
C. . D. .
AB
Kiến thức cần nhớ
  • là vùng thuộc cả hai hình tròn .
  • chỉ thuộc không thuộc ; là toàn bộ hai hình tròn.
🧠 Phân tích tư duy
Biểu đồ Ven hai tập luôn có ba vùng: chỉ thuộc , thuộc cả hai, chỉ thuộc — nên nhận dạng vùng tô chỉ là xác định nó nằm ở vị trí nào trong ba vị trí ấy. Vùng tô ở đây nằm ở phần chồng lấp giữa hai đường cong, tức phần thuộc đồng thời cả hai tập. Bẫy là chọn vì thấy vùng tô “nằm trong cả hai hình”, trong khi hợp phải tô KÍN cả hai hình.
1Cách 1. Đọc trực tiếp vị trí vùng tô.

Định hướng. Đối chiếu vị trí vùng tô xám với định nghĩa từng phép toán tập hợp trên biểu đồ Ven.

Vùng tô xám nằm bên trong cả hai đường tròn , không lấn ra phần chỉ thuộc riêng hay riêng .
Vùng vừa thuộc vừa thuộc chính là .

Vậy phần tô xám biểu diễn . Chọn A.

2Cách 2. Loại trừ từng phương án.

Định hướng. Kiểm tra hình dạng vùng mà mỗi phương án mô tả rồi loại các phương án không khớp.

là hình lưỡi liềm bên trái (chỉ thuộc ), không phải vùng tô loại B.
là hình lưỡi liềm bên phải (chỉ thuộc ), không phải vùng tô loại D.
là toàn bộ diện tích của cả hai hình tròn, rộng hơn vùng tô loại C.
Chỉ còn đúng là phần giao ở giữa, khớp với vùng tô xám.

Vậy chọn A.

Nhận xét. Trên biểu đồ Ven, cần xác định rõ ranh giới từng vùng trước khi so sánh để tránh nhầm giao với hợp.

3Cách 3. Thử điểm đại diện cho từng vùng của biểu đồ

Định hướng. Lấy một điểm trong vùng tô và một điểm ở mỗi vùng không tô, rồi hỏi từng điểm hai câu: có thuộc không, có thuộc không — bộ câu trả lời sẽ chỉ đúng một phép toán.

Điểm nằm trong vùng tô: thuộc và thuộc
Điểm nằm trong nhưng ngoài : không được tô, nên loại và loại
Điểm nằm trong nhưng ngoài : không được tô, nên loại và một lần nữa loại
Chỉ còn phép toán mà điểm thuộc kết quả khi và chỉ khi nó thuộc cả lẫn , đó là phép giao

Vậy chọn phương án A, phần tô màu xám biểu diễn tập .

Nhận xét. Phép thử điểm biến câu hỏi nhìn hình thành câu hỏi lô-gic, nên không phụ thuộc vào việc hình vẽ tô đậm hay nhạt.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1: nhìn vùng chồng lấp là chọn ngay ; Cách 3 dùng khi hình vẽ tô nhiều vùng và mắt dễ nhầm.
Đáp số. Chọn A.
Sai lầm thường gặp. Nhầm vùng giao với vùng hợp do không để ý vùng tô chỉ nằm ở giữa hai đường tròn.
🚀 Mở rộng. Nếu hình tô hai vùng riêng mà CHỪA phần chồng lấp thì đó là tập , còn gọi là hiệu đối xứng của .
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 20
Bài 6 · 1.22Trang 20Biểu diễn tập hợp bằng biểu đồ Ven
1.22 (trang 20). Biểu diễn các tập hợp sau bằng biểu đồ Ven:
a) ;
b) B = {Lan; Huệ; Trang}.
A0123BLanHuệTranga) A = {0; 1; 2; 3}b) B = {Lan; Huệ; Trang}
Kiến thức cần nhớ
  • Biểu đồ Ven biểu diễn một tập hợp bằng một đường cong kín, các phần tử được đặt bên trong đường cong đó.
  • Mỗi phần tử chỉ liệt kê đúng một lần dù đề bài có nhắc lại.
🧠 Phân tích tư duy
Yêu cầu chỉ là biểu diễn hai tập hữu hạn nên biểu đồ Ven ở đây rất đơn giản: một đường cong khép kín, bên trong ghi đủ các phần tử, bên ngoài không ghi gì. Điều cần canh là ĐỦ và KHÔNG THỪA — số điểm ghi trong hình phải bằng số phần tử của tập. Bẫy là ghi thêm dấu ngoặc nhọn hoặc dấu chấm phẩy vào trong hình, vì trong biểu đồ Ven các phần tử được ghi rời nhau chứ không viết lại dưới dạng liệt kê.
1Cách 1. Vẽ trực tiếp đường cong kín chứa phần tử.

Định hướng. Vẽ một đường cong kín cho mỗi tập hợp, ghi đúng và đủ các phần tử đã cho vào bên trong.

a) phần tử: vẽ một đường cong kín, đặt lần lượt các số , , , vào bên trong.
b) B = {Lan; Huệ; Trang} có phần tử: vẽ một đường cong kín khác, đặt tên ba bạn Lan, Huệ, Trang vào bên trong.

Vậy hai biểu đồ Ven biểu diễn đúng hai tập hợp đã cho (xem hình).

2Cách 2. Đọc ngược hình vẽ để kiểm tra.

Định hướng. Đọc ngược hình vừa vẽ để liệt kê phần tử, đối chiếu với đề bài nhằm kiểm tra không thừa không thiếu.

Đọc hình bên trái: các phần tử bên trong là , , , , đúng bằng phần tử của .
Đọc hình bên phải: các phần tử bên trong là Lan, Huệ, Trang, đúng bằng phần tử của B.

Vậy hai hình vẽ khớp hoàn toàn với B, không thừa không thiếu phần tử nào.

Nhận xét. Biểu đồ Ven chỉ cần một đường cong kín cho mỗi tập hợp; hình dạng đường cong không quan trọng, quan trọng là liệt kê đúng phần tử bên trong.

3Cách 3. Kiểm chứng hình vẽ bằng phép đếm và phép thử quan hệ thuộc

Định hướng. Vẽ xong thì kiểm lại bằng hai phép: đếm số phần tử ghi bên trong đường cong, và thử hỏi với vài đối tượng không thuộc tập xem chúng có bị lọt vào trong hay không.

a) Vẽ một đường cong khép kín mang nhãn , bên trong ghi bốn phần tử , , ,
Đếm số phần tử trong hình được , đúng bằng
Thử với số : vì nên phải nằm ngoài đường cong, hình vẽ thoả điều đó
b) Vẽ một đường cong khép kín mang nhãn , bên trong ghi ba tên Lan, Huệ, Trang
Đếm số phần tử trong hình được , đúng bằng
Thử với tên Mai: vì Mai không thuộc nên phải nằm ngoài đường cong

Vậy mỗi tập được biểu diễn bởi một đường cong khép kín mang tên tập đó, bên trong ghi đúng và đủ các phần tử: chứa , , , ; chứa Lan, Huệ, Trang.

Nhận xét. Phép đếm lại số phần tử là cách tự chấm bài nhanh nhất cho mọi hình biểu đồ Ven.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 1 để vẽ rồi kiểm nhanh bằng phép đếm của Cách 3 — hai giây kiểm tra đó loại được lỗi ghi thiếu hoặc ghi lặp phần tử.
Đáp số. Hai biểu đồ Ven như hình vẽ, mỗi đường cong kín chứa đúng các phần tử của tập hợp tương ứng.
Sai lầm thường gặp. Vẽ chung một đường cong cho cả hai tập hợp , khiến hình không còn phân biệt được từng tập hợp.
🚀 Mở rộng. Nếu phải biểu diễn thêm trên cùng hình thì vẽ một đường cong nhỏ NẰM TRỌN trong đường cong — hình lồng nhau chính là cách biểu đồ Ven thể hiện quan hệ tập con.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 20
Bài 7 · 1.23★★Trang 20Đọc tập hợp biểu diễn trên trục số
1.23 (trang 20). Phần không bị gạch trên trục số dưới đây biểu diễn tập hợp số nào?
−25
Kiến thức cần nhớ
  • Ngoặc tròn tại một điểm nghĩa là điểm đó không thuộc phần được đánh dấu; ngoặc vuông nghĩa là điểm đó thuộc phần được đánh dấu.
  • Phần bị gạch và phần không bị gạch trên cùng một trục số là hai tập hợp bù nhau trong .
🧠 Phân tích tư duy
Đề hỏi phần KHÔNG bị gạch, nên đây thực chất là bài lấy phần bù của phần bị gạch trên trục số. Vì vùng không bị gạch tách thành hai mảnh rời nhau nên đáp số bắt buộc phải là một HỢP của hai tập, không thể là một khoảng duy nhất. Bẫy nằm ở hai điểm mút: dấu chấm tô đặc nghĩa là lấy điểm đó, dấu ngoặc hở nghĩa là không lấy — đọc sai một dấu là sai cả bài.
1Cách 1. Đọc phần bị gạch rồi lấy phần bù.

Định hướng. Xác định tập hợp bị gạch theo loại ngoặc ở từng đầu mút, sau đó phần không bị gạch chính là phần bù của nó trong .

Tại có ngoặc tròn (mở) không thuộc phần bị gạch.
Tại có ngoặc vuông (đóng) thuộc phần bị gạch.
Phần bị gạch là .
Phần không bị gạch là .

Vậy phần không bị gạch biểu diễn tập hợp .

2Cách 2. Thử điểm đại diện.

Định hướng. Chọn điểm đại diện trong mỗi khoảng nghi vấn và tại hai đầu mút, kiểm tra trực tiếp trên hình xem điểm đó thuộc phần gạch hay không.

: bên trái , ngoài phần gạch thuộc tập hợp cần tìm.
: đúng tại ngoặc tròn (loại khỏi phần gạch) thuộc tập hợp cần tìm.
: giữa , trong phần gạch không thuộc tập hợp cần tìm.
: đúng tại ngoặc vuông (thuộc phần gạch) không thuộc tập hợp cần tìm.
: bên phải , ngoài phần gạch thuộc tập hợp cần tìm.

Vậy tập hợp cần tìm gồm hoặc , tức , khớp với cách 1.

Nhận xét. Thử điểm đại diện là cách kiểm tra nhanh, hữu ích khi chưa chắc chắn về loại ngoặc tại đầu mút.

3Cách 3. Đọc từng điểm mút để quyết định loại ngoặc, rồi ghép hai mảnh bằng dấu hợp

Định hướng. Xử lí lần lượt hai mốc trên trục số: mỗi mốc cho biết mảnh nào kết thúc hoặc bắt đầu ở đó và điểm mốc có được lấy hay không; ghép hai mảnh rời lại bằng dấu hợp.

Mảnh bên trái kéo dài vô hạn về phía âm và dừng tại mốc ; tại vùng không bị gạch vẫn còn nên điểm được lấy, mảnh này là
Đoạn giữa hai mốc bị gạch nên không thuộc tập cần tìm
Mảnh bên phải bắt đầu từ mốc và kéo dài vô hạn về phía dương; tại vùng vẫn còn bị gạch nên điểm không được lấy, mảnh này là
Hai mảnh rời nhau nên tập cần tìm là hợp của chúng

Vậy phần không bị gạch biểu diễn tập .

Nhận xét. Hai điểm mút của cùng một hình lại mang hai loại ngoặc khác nhau — đó là chi tiết đề cố tình đặt ra để phân loại thí sinh.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 3: đọc riêng từng mốc rồi mới ghép, vì lỗi phổ biến nhất ở dạng này không phải sai khoảng mà là sai loại ngoặc tại điểm mút.
Đáp số. .
Sai lầm thường gặp. Đọc nhầm ngoặc tròn thành ngoặc vuông (hoặc ngược lại) tại , dẫn tới lấy sai đầu mút của tập hợp kết quả.
🚀 Mở rộng. Phần BỊ gạch chính là phần bù của đáp số, tức — kiểm tra lại được ngay: hợp của nó với đáp số bằng còn giao thì rỗng.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 20
Bài 8 · 1.24★★Trang 21Các phép toán trên tập hợp hữu hạn
1.24 (trang 21). Cho ; . Xác định các tập hợp sau: ; ; .
AB045123678
Kiến thức cần nhớ
  • gồm mọi phần tử thuộc hoặc thuộc (không lặp lại).
  • gồm phần tử thuộc cả ; gồm phần tử thuộc nhưng không thuộc .
🧠 Phân tích tư duy
Tập cho bằng tính chất nên việc đầu tiên là liệt kê nó ra: các số tự nhiên nhỏ hơn gồm đến . Khi cả hai tập đều hữu hạn và các phần tử đều nằm trong dải từ đến thì lập một bảng đánh dấu là cách gọn nhất, vì cả ba phép toán đọc được từ cùng một bảng. Bẫy là quên thuộc , hoặc kể nhầm vào do đọc thành .
1Cách 1. Liệt kê trực tiếp rồi áp dụng định nghĩa.

Định hướng. Liệt kê đầy đủ phần tử của theo điều kiện đã cho rồi áp dụng trực tiếp định nghĩa từng phép toán.

.
.
.
.
.

Vậy , , .

2Cách 2. Dùng biểu đồ Ven.

Định hướng. Đặt từng phần tử vào đúng miền của biểu đồ Ven (chỉ , miền chung, chỉ ) rồi đọc kết quả từng phép toán từ hình.

Miền chỉ thuộc : .
Miền chung của : .
Miền chỉ thuộc : .
là toàn bộ ba miền: .
là miền chung: .
là miền chỉ thuộc : .

Vậy kết quả khớp cách 1: , , .

Nhận xét. Biểu đồ Ven giúp kiểm tra nhanh không bỏ sót hay đếm lặp phần tử chung.

3Cách 3. Lập bảng đánh dấu cho mọi số từ đến

Định hướng. Liệt kê mọi số có thể xuất hiện, đánh dấu số đó thuộc hay thuộc ; hợp là các số có ít nhất một dấu, giao là các số có cả hai dấu, hiệu là các số chỉ có dấu ở cột .


Các số chỉ thuộc : , ,
Các số thuộc cả : , , ,
Các số chỉ thuộc : ,
Hợp gồm mọi số có mặt trong bảng:
Kiểm tra số phần tử: đúng bằng số phần tử của hợp

Vậy ; ; .

Nhận xét. Ba vùng của bảng ứng đúng ba tập , , , và tổng số phần tử ba vùng luôn bằng .

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 3: một bảng đánh dấu trả lời cả ba phép toán và tự kiểm tra được bằng phép cộng , an toàn hơn việc dò danh sách ba lần.
Đáp số. ; ; .
Sai lầm thường gặp. Quên đổi về dạng liệt kê trước khi tính toán, hoặc liệt kê lặp phần tử chung khi viết .
🚀 Mở rộng. Nếu đổi thì thành vô hạn: hợp là thêm hai phần tử , , giao vẫn là , còn hiệu phải mô tả bằng lời chứ không liệt kê hết được.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 21
Bài 9 · 1.25★★Trang 21Phép toán trên khoảng, đoạn, nửa khoảng
1.25 (trang 21). Cho hai tập hợp . Xác định các tập hợp sau: ; .
ABA∩B−213
Kiến thức cần nhớ
  • Giao hai tập hợp lấy phần chung, hợp lấy toàn bộ, hiệu lấy phần thuộc tập trước mà không thuộc tập sau.
  • Phần bù : đảo loại ngoặc và đổi phía so với .
🧠 Phân tích tư duy
Một tập là đoạn đóng hai đầu, tập kia là khoảng vô hạn về bên phải, nên mọi kết quả đều là khoảng hoặc nửa khoảng và chỉ phụ thuộc vị trí tương đối của các mốc , , . Chú ý mốc thuộc nhưng không thuộc , còn mốc thuộc và cũng thuộc — đây là nơi quyết định loại ngoặc. Bẫy là viết , tức lấy nhầm điểm vốn không nằm trong .
1Cách 1. Suy luận đại số theo định nghĩa.

Định hướng. Viết điều kiện , dưới dạng bất đẳng thức rồi kết hợp theo từng phép toán.

: . : .
: , tức .
: và ( hoặc ) , tức .
: , tức .

Vậy , , .

2Cách 2. Biểu diễn trên trục số.

Định hướng. Vẽ trên cùng một trục số rồi đọc trực tiếp phần chồng lấn (giao), phần dư ra (hiệu) và phần còn lại của trục (phần bù).

là đoạn tô đậm từ đến , hai đầu chấm đặc.
là tia tô đậm từ (chấm rỗng) trở đi.
Phần hai hình chồng nhau là từ (rỗng) đến (đặc): .
Phần thuộc nằm ngoài đoạn là từ (rỗng) trở đi: .
Phần trục số còn lại ngoài là từ (đặc) trở về trước: .

Vậy kết quả khớp cách 1: , , .

Nhận xét. Khi tính cần bỏ toàn bộ , kể cả đầu mút .

3Cách 3. Đưa phép hiệu về phép giao với phần bù

Định hướng. Dùng đẳng thức : tính phần bù của trước rồi giao với , nhờ đó cả ba yêu cầu của đề quy về đúng một loại thao tác.

nên
nên
gồm các thoả đồng thời , tức

Phần rỗng, còn

Vậy ; ; .

Nhận xét. Đẳng thức biến mọi phép hiệu thành phép giao — rất tiện khi tập được cho bằng nhiều điều kiện.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 2: vẽ trục số cho ba mốc , , rồi đọc thẳng ba kết quả, nhanh hơn Cách 3; nhưng nhớ đánh dấu rõ điểm nào tô đặc điểm nào để trống.
Đáp số. ; ; .
Sai lầm thường gặp. Lấy nhầm đầu mút vào vẫn thuộc đoạn .
🚀 Mở rộng. Cũng hai tập ấy, — bốn phép toán trên cùng một cặp tập cho bốn kết quả khác hẳn nhau, nên luôn phải đọc kĩ đề hỏi phép nào.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 21
Bài 10 · 1.26★★★Trang 21Giao, hợp, hiệu của khoảng - đoạn - nửa khoảng
1.26 (trang 21). Xác định các tập hợp sau và biểu diễn chúng trên trục số:
a) ;
b) ;
c) .
a)b)c)01−1757
Kiến thức cần nhớ
  • Khi hai khoảng có phần chung, hợp của chúng là một khoảng liền không đứt đoạn.
  • Khi tính hiệu, xét kỹ đầu mút có thuộc tập bị trừ hay không để giữ đúng loại ngoặc.
🧠 Phân tích tư duy
Ba câu đều là phép toán trên khoảng nên có thể giải bằng một quy trình chung: đổi mỗi tập thành bất đẳng thức, ghép theo đúng phép toán rồi đọc lại thành kí hiệu khoảng. Riêng câu c) là phép HIỆU nên điều kiện thứ hai phải được PHỦ ĐỊNH trước khi ghép, đó là chỗ khác biệt quan trọng nhất của bài. Bẫy là ở câu c) viết ngay theo cảm tính mà không kiểm mốc có thuộc tập bị trừ hay không.
1Cách 1. Suy luận trực tiếp theo định nghĩa.

Định hướng. Viết điều kiện của từng khoảng dưới dạng bất đẳng thức rồi kết hợp theo đúng phép toán, chú ý loại ngoặc tại từng đầu mút.

a) : ; : . Kết hợp: .
b) : ; : . Hai khoảng chồng nhau trên nên hợp liền thành một khoảng: .
c) Với , điều kiện tương đương (vì luôn đúng); loại các khỏi còn lại : .

Vậy a) ; b) ; c) .

2Cách 2. Biểu diễn trên trục số rồi đọc kết quả.

Định hướng. Vẽ từng khoảng lên trục số; phần giao là chỗ hai nét tô đè nhau, phần hợp là toàn bộ nét tô, phần hiệu là nét tô của tập trước sau khi xoá đoạn trùng với tập sau.

a) Tô tia và tia ; phần hai nét đè nhau là đoạn từ (rỗng) đến (rỗng): kết quả .
b) Tô đoạn và đoạn ; chúng đè nhau ở nên nét tô nối liền từ (rỗng) đến (đặc): kết quả .
c) Tô đoạn rồi xoá phần trùng với (từ đến ); nét tô còn lại từ (rỗng) đến (đặc): kết quả .

Vậy kết quả khớp cách 1: a) ; b) ; c) .

Nhận xét. Ở câu b), tuy nhưng nên vẫn thuộc hợp; đây là lỗi rất dễ mắc nếu chỉ nhìn một khoảng mà quên khoảng còn lại.

3Cách 3. Quy về hệ điều kiện, riêng phép hiệu thì phủ định điều kiện thứ hai

Định hướng. Viết mỗi tập thành bất đẳng thức: giao là phải thoả CẢ HAI điều kiện, hợp là thoả ÍT NHẤT MỘT, còn hiệu là thoả điều kiện thứ nhất và KHÔNG thoả điều kiện thứ hai.

a) cho , tức tập
b) hoặc ; hai tập này chồng nhau trên đoạn từ đến nên phần phủ liền một mạch từ đến , được
c) và phủ định của
Phủ định của hoặc
Kết hợp với : trường hợp cho tập rỗng, trường hợp cho

Vậy a) ; b) ; c) .

Nhận xét. Chính bước phủ định ở câu c) giải thích vì sao mốc bị loại khỏi kết quả: vẫn thuộc tập bị trừ nên phải bỏ đi.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 2 vẽ trục số cho hai câu đầu vì rất nhanh, nhưng câu c) nên làm theo Cách 3: phủ định điều kiện rồi ghép, bảo đảm không lấy nhầm điểm mút.
Đáp số. a) ; b) ; c) .
Sai lầm thường gặp. Ở câu b) tưởng hợp hai khoảng rời nhau nên viết rời hai khoảng thay vì gộp thành một khoảng liền vì chúng có phần chung.
🚀 Mở rộng. Nếu đổi câu c) thành thì mốc KHÔNG còn bị trừ nữa và kết quả thành — chỉ một dấu ngoặc mà điểm mút đổi hẳn.
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 21
Bài 11 · 1.27★★★Trang 21Vận dụng phép toán tập hợp giải bài toán thực tế
1.27 (trang 21). Một cuộc khảo sát về khách du lịch thăm vịnh Hạ Long cho thấy trong 1 410 khách du lịch được phỏng vấn có 789 khách du lịch đến thăm động Thiên Cung, 690 khách du lịch đến đảo Titop. Toàn bộ khách được phỏng vấn đã đến ít nhất một trong hai địa điểm trên. Hỏi có bao nhiêu khách du lịch vừa đến thăm động Thiên Cung vừa đến thăm đảo Titop ở vịnh Hạ Long?
Thiên Cung (789)Titop (690)72069621Tổng số khách được phỏng vấn: 1410
Kiến thức cần nhớ
  • Với hai tập hợp hữu hạn: .
  • Nếu mọi phần tử của tập nền đều thuộc hoặc thì bằng tổng số phần tử của tập nền.
🧠 Phân tích tư duy
Đề cho tổng số khách được phỏng vấn và số khách của từng địa điểm, kèm câu chốt “toàn bộ khách đã đến ít nhất một trong hai địa điểm” — câu này chính là dấu hiệu . Vì lớn hơn nên phần dôi ra chính là nhóm bị đếm hai lần, tức nhóm đến cả hai nơi. Bẫy là bỏ qua câu chốt kia và tưởng còn nhóm khách không đến địa điểm nào, khi ấy bài sẽ thiếu dữ kiện.
1Cách 1. Dùng công thức bù trừ.

Định hướng. Gọi là tập khách đến Thiên Cung, là tập khách đến Titop; do mọi khách đều đến ít nhất một nơi nên bằng tổng số khách được phỏng vấn, áp dụng công thức bù trừ để tìm .

, , .



.

Vậy khách du lịch vừa đến thăm động Thiên Cung vừa đến thăm đảo Titop.

2Cách 2. Lập phương trình theo biểu đồ Ven.

Định hướng. Gọi là số khách đến cả hai nơi, biểu diễn ba miền của biểu đồ Ven theo rồi cho tổng ba miền bằng tổng số khách được phỏng vấn.

Gọi là số khách đến cả hai địa điểm.
Số khách chỉ đến Thiên Cung: ; số khách chỉ đến Titop: .
Mọi khách đến ít nhất một nơi nên tổng ba miền bằng tổng số khách: .


.

Vậy khách du lịch vừa đến thăm động Thiên Cung vừa đến thăm đảo Titop, khớp với cách 1.

Nhận xét. Hai cách tuy trình bày khác nhau nhưng cùng bản chất công thức bù trừ .

3Cách 3. Đếm số lượt tham quan rồi trừ đi số khách

Định hướng. Đếm theo LƯỢT: mỗi khách chỉ đến một nơi góp một lượt, mỗi khách đến cả hai nơi góp hai lượt; hiệu giữa tổng lượt và tổng khách chính là số khách đã bị đếm thêm một lần.

Tổng số lượt tham quan hai địa điểm là lượt
Số khách thực tế được phỏng vấn là và mọi khách đều đến ít nhất một địa điểm
Khách đến một địa điểm được đếm lần, khách đến cả hai địa điểm được đếm lần
Phần dôi ra chính là số khách bị đếm thêm một lần
Kiểm tra lại: số khách chỉ đến động Thiên Cung là , chỉ đến đảo Titop là , tổng

Vậy khách du lịch vừa đến thăm động Thiên Cung vừa đến thăm đảo Titop.

Nhận xét. Phép kiểm tra ba vùng cộng lại đúng bằng là cách chắc chắn nhất để biết đáp số không sai.

⭐ Cách nên dùng khi đi thi. Đi thi dùng Cách 3: phép tính làm được ngay trên nháp, sau đó cộng ba vùng để tự kiểm tra — vừa nhanh vừa có bước xác nhận.
Đáp số. 69 khách du lịch.
Sai lầm thường gặp. Cộng trực tiếp rồi lấy luôn làm đáp số mà quên trừ phần đã đếm hai lần (phần giao).
🚀 Mở rộng. Nếu đề bỏ câu “toàn bộ khách đã đến ít nhất một trong hai địa điểm” thì bài THIẾU dữ kiện: khi ấy gọi là số khách không đến nơi nào, ta chỉ có nên phụ thuộc .
Nguồn: SGK Toán 10 — KNTT, tập 1, trang 21