Giải Toán 10 (t1) [Chương 1] Bài 2 – TẬP HỢP. (bộ Chân trời sáng tạo)
Sau đây là Hướng dẫn và lời giải chi tiết các bài tập của Bài 2 – Chương 1, trong sách giáo khoa môn Toán lớp 10 – tập 1, thuộc bộ sách Chân trời sáng tạo.
Thực hành 1 (Trang 16 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo)
a) Lấy ba ví dụ về tập hợp và chỉ ra một số phần tử của chúng.
b) Với mỗi tập hợp $\mathbb{N}, \mathbb{Z}, \mathbb{Q}, \mathbb{R},$ hãy sử dụng ký hiệu $\in$ và $\notin$ để chỉ ra hai phần tử thuộc, hai phần tử không thuộc tập hợp đó.
Giải
a) Ba ví dụ về tập hợp:
+) Tập hợp các môn học lớp 10. Một số phần tử của nó là: Toán lớp 10, Hóa học lớp 10, Ngữ Văn lớp 10, …
+) Tập hợp $\mathbb{N}$ các số tự nhiên. Một số phần tử của nó là: 0; 1; 2; 3; …
+) Tập hợp các số tự nhiên chia hết cho 3. Một số phần tử của nó là: 0; 3; 6; 9; …
+) Tập nghiệm của phương trình $x^2 = 1.$ Tập hợp này có hai phần tử là 1 và -1.
b) $1\in \mathbb{N}; 4\in\mathbb{N}; 2,3 \notin \mathbb{N}; -5\notin \mathbb{N}.$
$-7\in\mathbb{Z}; 0\in\mathbb{Z}; \frac{1}{2}\notin\mathbb{Z}; \sqrt{2}\notin \mathbb{Z}.$
$\frac{-3}{4}\in\mathbb{Q}; 9\in\mathbb{Q}; \sqrt{2}\notin\mathbb{Q}; -\sqrt{5}\notin\mathbb{Q}.$
$-8\in\mathbb{R}; 21,9\in\mathbb{R}.$
Thực hành 2 (Trang 18 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Viết các tập hợp sau dưới dạng liệt kê các phần tử và tìm số phần tử của mỗi tập hợp đó.
a) Tập hợp A các ước của 24.
b) Tập hợp B gồm các chữ số trong số 1113305.
c) C = {$n\in\mathbb{N}$ | $n$ là bội của 5 và $n\leq 30$}.
d) D = $\left\{x\in\mathbb{R} \;|\; x^2-2x+3=0\right\}.$
Giải
a) A = {-24; -12; -8; -6; -4; -3; -2; -1; 1; 2; 3; 4; 6; 8; 12; 24}, n(A) = 16.
b) B = {0; 1; 3; 5}, n(B) = 4.
c) C = {0; 5; 10; 15; 20; 25; 30}, n(C) = 7.
d) D = $\varnothing$, n(D) = 0.
Thực hành 3 (Trang 18 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Viết các tập hợp sau dưới dạng chỉ ra tính chất đặc trưng cho các phần tử.
a) A = {1; 3; 5; …; 15}.
b) B = {0; 5; 10; 15; 20; …}.
c) Tập hợp C các nghiệm của bất phương trình $2x+5>0.$
Giải
a) A = {$n\in\mathbb{N}$ | $n$ là số lẻ và $n\leq 15$}.
b) B = {$n\in\mathbb{N}$ | $n$ là bội của 5}.
c) C = $\left\{ x\in\mathbb{R} \;|\; 2x+5>0\right\}.$
Thực hành 4 (Trang 19 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Trong mỗi cặp tập hợp sau, tập hợp nào là tập con của tập hợp còn lại? Chúng có bằng nhau không?
a) $A =\left\{-\sqrt{3}; \sqrt{3}\right\}$ và $B=\left\{ x\in\mathbb{R} \;|\; x^2-3=0\right\}.$
b) $C$ là tập hợp các tam giác đều và $D$ là tập hợp các tam giác cân.
c) $E = \left\{x\in\mathbb{N} \;|\; x\; là\; ước\; của\; 12\right\}$ và $F = \left\{x\in\mathbb{N} \;|\; x\; là\; ước\; của\; 24\right\}.$
Giải
a) $A = B.$
Giải thích: Ta có: $x^2-3=0 \Leftrightarrow \left[\begin{matrix} x=-\sqrt{3} \\ x=\sqrt{3} \end{matrix}\right.$
Do đó $A=B.$
b) $C \subset D,$ $C$ khác $D.$
Giải thích: Mọi tam giác đều đều là tam giác cân nên $C\subset D.$ Tuy nhiên, tam giác cân chưa chắc là tam giác đều nên $D\not\subset C,$ do đó, $C$ khác $D.$
c) $E\subset F,$ $E$ khác $F.$
Giải thích: Mọi ước của 12 đều là ước của 24 (vì 12 là ước của 24) nên $E\subset F.$ Tuy nhiên, có những số (ví dụ như 24) là ước của 24 nhưng không phải là ước của 12 nên $F\not\subset E,$ do đó $E$ khác $F.$
Thực hành 5 (Trang 19 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Viết tất cả tập hợp con của tập hợp $A=\left\{a;b\right\}.$
Giải
Các tập hợp con của tập hợp $A$ là: $\varnothing , \left\{a\right\}, \left\{b\right\}, \left\{a; b\right\}.$
Vận dụng (Trang 20 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Bạn An khẳng định rằng: “Với các tập hợp $A, B, C$ bất kỳ, nếu $A\subset B$ và $B\subset C$ thì $A\subset C$”. Khẳng định của bạn An có đúng không? Hãy giải thích bằng cách sử dụng biểu đồ Ven.
Giải
Khẳng định của bạn An là đúng.

Từ biểu đồ Ven trên, miền biểu diễn tập $A$ nằm bên trong miền biểu diễn tập $C.$
Thực hành 6 (Trang 20 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Dùng các ký hiệu đoạn, khoảng, nửa khoảng để viết các tập hợp sau:
$$\mathbf{a)}\; \left\{x\in\mathbb{R} \;|\; -2<x<3\right\};$$
$$\mathbf{b)}\; \left\{x\in\mathbb{R} \;|\; 1\leq x \leq 10\right\};$$
$$\mathbf{c)}\; \left\{x\in\mathbb{R} \;|\; -5< x \leq \sqrt{3}\right\};$$
$$\mathbf{d)}\; \left\{x\in\mathbb{R} \;|\; \pi \leq x <4\right\};$$
$$\mathbf{e)}\; \left\{x\in\mathbb{R} \;|\; x<\frac{1}{4}\right\};$$
$$\mathbf{g)}\; \left\{x\in\mathbb{R} \;|\; x\geq \frac{\pi}{2}\right\};$$
Giải
$$\mathbf{a)}\; (-2;3).$$
$$\mathbf{b)}\; [1; 10].$$
$$\mathbf{c)}\; (-5; \sqrt{3} ].$$
$$\mathbf{d)}\; [\pi ; 4).$$
$$\mathbf{e)}\; (-\infty ; \frac{1}{4}).$$
$$\mathbf{g)}\; [\frac{\pi}{2}; +\infty ).$$
Bài tập 1 (Trang 20 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Viết các tập hợp sau dưới dạng liệt kê các phần tử:
$$\mathbf{a)}\; A = \left\{x\in \mathbb{Z} \;|\; |x|<5\right\}.$$
$$\mathbf{b)}\; B = \left\{x\in \mathbb{R} \;|\; 2x^2-x-1=0 \right\}.$$
$$\mathbf{c)}\; C = \left\{x\in \mathbb{N} \;|\; x \;có \;hai \;chữ \;số \right\}.$$
Giải
$$\mathbf{a)}\; A = \left\{-4; -3; -2; -1; 0; 1; 2; 3; 4; 5\right\}.$$
$$\mathbf{b)}\; B = \left\{\frac{-1}{2}; 1 \right\}.$$
$$\mathbf{c)}\; C = \left\{10; 11; 12; …; 99 \right\}.$$
Bài tập 2 (Trang 21 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Viết các tập hợp sau đây dưới dạng chỉ ra tính chất đặc trưng cho các phần tử:
a) Tập hợp $A=\left\{1; 2; 3; 6; 9; 18\right\}.$
b) Tập hợp $B$ các nghiệm của bất phương trình $2x+1>0.$
c) Tập hợp $C$ các nghiệm của phương trình $2x-y=6.$
Giải
a) $A$ = {$x\in\mathbb{N}$ | $x$ là ước của 18}.
b) $B = \left\{x \in \mathbb{R} \;|\; 2x+1>0\right\}.$
c) $C = \left\{(x; y) \;|\; x,y\in\mathbb{R}, 2x-y=6\right\}.$
Bài tập 3 (Trang 21 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Trong mỗi cặp tập hợp sau, tập hợp nào là tập con của tập còn lại? Chúng có bằng nhau không?
a) $A = \left\{ x\in\mathbb{N} \;|\; x<2\right\}$ và $B= \left\{x\in\mathbb{R} \;|\; x^2-x=0\right\}.$
b) $C$ là tập hợp các hình thoi và $D$ là tập hợp các hình vuông.
c) $E=(-1; 1]$ và $F = (-\infty; 2].$
Giải
a) $A = B.$
Giải thích: Viết dưới dạng liệt kê các phần tử, ta thấy: $A =\left\{0; 1\right\}$ và $B = \left\{0; 1\right\}$ (vì $B$ là tập nghiệm của phương trình $x^2-x=0).$ Từ đó suy ra $A=B.$
b) $D\subset C,$ $D$ khác $C.$
Giải thích: Vì mỗi hình vuông là một hình thoi nên $D\subset C.$ Tuy nhiên, một hình thoi mà có ít nhất một góc nhọn thì không phải là hình vuông nên $C\not\subset D,$ do đó $C$ khác $D.$
c) $E\subset F,$ $E$ khác $F.$
Giải thích: Hình sau đây biểu diễn tập hợp $E$ với màu cam và tập hợp $F$ với màu xanh trên trục số.

Rõ ràng là phần màu cam nằm hoàn toàn bên trong phần màu xanh. Vậy $E\subset F.$
Bài tập 4 (Trang 21 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Hãy viết tất cả các tập con của tập hợp $B=\left\{0; 1; 2\right\}.$
Giải
Các tập con của tập hợp $B$ là: $\varnothing,$ $\left\{0\right\},$ $\left\{1\right\},$ $\left\{2\right\},$ $\left\{0;1\right\},$ $\left\{1;2\right\},$ $\left\{2;1\right\},$ $\left\{0;1;2\right\}.$
Bài tập 5 (Trang 21 / Toán 10 – tập 1 / Chân trời sáng tạo) Dùng các ký hiệu đoạn, khoảng, nửa khoảng, viết các tập hợp sau đây:
a) $\left\{x\in\mathbb{R} \;|\; -2\pi <x\leq 2\pi\right\}.$
b) $\left\{x\in\mathbb{R} \;|\; |x|\leq \sqrt{3}\right\}.$
c) $\left\{x\in\mathbb{R} \;|\; x<0\right\}.$
d) $\left\{x\in\mathbb{R} \;|\; 1-3x\leq 0\right\}.$
Giải
a) $(-2\pi ; 2\pi].$
b) $[-\sqrt{3}; \sqrt{3}].$
c) $(-\infty; 0).$
d) $[\frac{1}{3}; +\infty).$