1.2 集合之间的关系
1.2 -真子集
A 与集合 B 之间的关系.
解 在同一个数轴上作出这两个集合的数轴表示(图 1-4) .观 察图形,根据定义可知,集合 B 是集合 A 的真子集,即 A Ý B .
A 3 4 5 6 7 8
B –3 –2 –1 0 1 2
图 1-4
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运用知识 强化练习
教材练习1.2.2
1.设集合 A c, d ,试写出 A 的所有子集, 并指出其中的真子集. 2.设集合 A {x | x 6} ,集合 B {x | x 0} ,
第一章 集 合
1.2 集合之间的关系
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动脑思考
集合之间的包含关系
探索新知
如果集合B的元素都是集合A的元素,那么称集合A 包含集合B,并把集合B叫做集合A的子集.
A B A包含B ; B A B包含于A
A
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B
A A
A
动脑思考
集合之间的真包含关系
探索新知
如果集合B是集合A的子集,并且集合A中至
少有一个元素不属于集合B,那么把集合B叫 做集合A的真子集.
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巩固知识 典型例题
分析:集合中有3个元素,可以分别列出空集: 含1个元素的集合: 含2个元素的集合: 含3个元素的集合:
. . . .
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巩固知识 典型例题
例3 设集合 A x | x 0 ,B x |1≤ x ≤ 5 .指出集合
.
指出集合 A 与集合 B 之间的关系.
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教材 章节1.2
作 业
学习与训练10-11页 书写 训练题1.2.2 教材10页 书写 习题1.2 A组 2
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再 见
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集合之间的关系—集合的相等与包含
集合之间的关系——集合的相等与包含【新课导入】1. 考察下列两组集合,观察它们的元素有何关系.(1) 集合P ={1,2}与集合Q ={}2320x x x -+=;(2) 集合P ={x ︱x 为非负整数}与自然数集N .答:(1) 在第一组集合中,Q ={}2320x x x -+=={1,2},它与集合P 的元素完全相同;(2) 在第二组集合中,因为集合P ={x ︱x 为非负整数}={0,1,2,3,……},它与自然数集的元素也 完全相同.可见,相等是集合之间的一种重要关系.2. 再来看看小亮的家庭,他家的成员有爷爷、奶奶、 爸爸、妈妈、姐姐和小亮. 若姐姐和小亮构成一个集 合P ,全家成员构成一个集合Q , 显然集合P 中的元素都属于集合Q ,那么P 与Q 有怎样的关系呢?很明显,集合P 中的元素也是集合Q 中的元素,也就是集合Q 可以包含集合P .可见,包含也是集合之间的一种重要关系.【双基讲解】1.集合的相等一般地,如果集合A 和集合B 所含的元素完全相同,那么叫做集合A 与集合B 相等,记作A =B ,读作“集合A 等于集合B ”.如果集合A ={1,3,5,7}, 集合B ={3,5,1,7},那么A 与B 相等吗?2.集合的包含------子集一般地,对于两个集合A 和B ,如果集合A 中的任何一个元素都属于集合B ,那么集合A 叫做集合B 的子集,记作A ⊆B 或B ⊇A ,读作“A 包含于B ”或“B 包含A ”.在小亮家庭里,明显可以看出:P ⊆Q .3. 集合的包含------真子集一般地,对于两个集合A 和集合B ,如果A ⊆B 并且B 中至少有一个元素不属于A ,,那么集合A 叫做集合B 的真子集,记作AB , 或B A ,读作“A 真包含于B ”或“B 真包含A ”. 在小亮家庭里,P Q 也是成立的.4.文氏图(Ve nn Di A gr A m )用平面区域来表示集合之间关系的方法叫做集合的图示法,所用图叫做文氏图(Venn diagram.).AB 可以表示为【示范例题】例1 已知集合A ={x|x ≤5,x 是正偶数},集合B ={A ,2},且 A =B ,求A 的值.解 集合A ={x|x ≤5,x 是正偶数}={2,4}.A =B ,∴A = 4 .例2 已知集合S ={2x ,x+y }与集合T ={2,1}相等 , 求x ,y 的值.分析:因为集合中的元素,前后顺序交换,仍是这个集合,所以这里必须列出两个二元一次方程组.解 由S = T ,可知 221x x y =⎧⎨+=⎩ 或 212x x y =⎧⎨+=⎩解方程组,得 10x y =⎧⎨=⎩ 或 1232x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 【巩固练习】1. 判断下列两个集合是否相等,并说明理由.(1) 集合A ={}2210x x x ++=和集合B ={}210x x -=;(2) 集合A ={1,2,3,4,6,12}和集合B ={x ∣x 为12的因数}.2. 已知集合A ={0,3},集合B ={2x-y ,2y-x },且A =B ,求x ,y 的值.3. 已知集合S ={2x+y ,x-y }与集合T ={3,0}相等,求x ,y 的值.【示范例题】例3 试判断下列各组的两个集合是否具有包含关系,并用符号表示.(1) 集合E ={2,4,6,…}与集合D ={}2,n n k k =∈;(2) 集合A ={…,-4,-2,0,2,4,…}与集合B ={}2,n n k k =∈. 解 (1) 集合E 是正偶数集,而集合D ={}2,n n k k =∈={0,2,4,6,…}是非负偶数集, 0∉E ,但0∈D ,E D ⊆所以.(2) 集合A 是偶数集,对于A 中的任何一个偶数A ,都可以表示成A =21k ,1k ∈Z .可见,必有,a B ∈,所以A B ⊆.对于集合B 中的任何一个元素n ,因为2,n k k =∈,故n 必为偶数,于是B A ⊆.说明:一般地,对于集合A 和B ,如果A B ⊆,同时A B ⊇,那么集合A 和B 是相等的,即A =B .【巩固练习】1. 判断下列结论是否正确,并说明理由.(1)对任何集合A ,必有AA ; (2)若AB ,A A ,则必有A B ; (3)若A B ,BC ,则A C .2. 用符号“⊆”或“⊇”把下列每两个集合连接起来.(1) A ={}21,n n k k =+∈与B ={…,-3,-1,0,1,3,…}(1) C ={}21,n n k k =+∈与B ={…,-3,-1,1,3,…} (3) A 是所有水果组成的集合,B 是油桃、黄桃、蟠桃组成的集合,C 是所有桃子组成的集合.【示范例题】例4 试写出4的正因数的集合A 的所有子集和真子集.解4的正因数是1,2,4 ,∴ A ={1,2,4} .∴A 的子集是 φ, {1},{2},{4},{1,2},{1,4},{2,4},{1,2,4}, ∴A 的子集是 φ, {1},{2},{4},{1,2},{1,4},{2,4} .例5 已知集合A ={1},集合B ={}210x x -=,试用文氏图表示集合A 与B 的关系. 解 210x -=, 1x ∴=± . ∴ B ={1,-1}.A ={1} ,A B .【巩固练习】1. 用真包含符号“”或“”把数集N ,Z ,Q ,R 连接起来.2. 已知区间[1,2] ,(1,2),[1,2),试用符号表示它们之间的包含关系.3. 已知集合A ={}2230x x x --=和集合B ={}10x x +=,试用文氏图表示集合A 与B 的关系. 六 课堂小结1.集合的相等的概念;2.集合的包含 —— 子集的概念;3.集合的包含 —— 真子集的概念;4.文氏图表示集合的关系 .七 布置作业由老师根据学生的具体情况灵活布置八 教学后记根据上课的具体情况,由老师书写教案编制人:。
1.2 集合之间的关系
1.子集对于两个集合A和B,如果集合A中任何一个元素都属于集合B,那么集合A叫做集合B的子集,记作A⊆B或(B⊇A),读作“A包含于B”或“B包含A”.我们规定,空集包含于任何一个集合,空集是任何集合的子集.2.相等的集合对于两个集合A和B,如果A⊆B且B⊆A,那么叫做集合A与集合B相等,记作A=B,读作“集合A等于集合B”.因此,如果两个集合所含的元素完全相同,那么这两个集合相等.3.真子集对于两个集合A、B,如果A⊆B,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集,记作A⫋B,读作“A真包含于B”.4.子集的个数5.韦恩图(文氏图)【例题】判断下列说法是否正确,并说明理由.(1)A⊆A;(2)若A⊆B,B⊆C,则A⊆C;(3)∅⊆A;(4)A⫋B,B⫋C,则A⫋C.【例题】在下面写法中,错误写法的个数是()①{0}∈{0,1};②∅⫋{0};③{0,-1,1}={1,-1,0};④0∈∅;⑤{(0,0)}={0}.A.2B.3C.4D.5【判别】a与{a},{0}与∅之间有何区别?【例题】已知a为给定的实数,那么集合M={x|x2-3x-a2+2=0}的子集个数为 . 【例题】设集合A={1,2,3},B={x|x⊆A},求集合B.【例题】设集合A={1,2,3},B={x|x∈A},求集合B.【例题】已知A={x|x2-2x-3=0},B={x|ax-1=0},若B⫋A,试求a的值.【例题】已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|0<x<5,x∈N},则满足A⫋C⫋B的集合的个数是()A.1B.2C.3D.4【例题】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|a+1≤x≤2a-1}.(1)若B⊆A,求实数a的取值范围;(2)若A⫋B,求a的范围.。
1.2集合之间的关系
典型例题
例1:用适当的符号(,, , 或=)填空.
(1){, , , }
{ , };
(2) { };
(3)N
Z;
(4)0 ;
(5){1} =
{x | x-1=0};
(6){x|-2<x<3}
{ x|x≥-3 };
典型例题
例2:写出集合 = {, , }的所有子集,并指出哪些是它的真子集.
(2)该集合的所有真子集个数是 .
问题:如果一个集合中有 n 个元素,那么它的所有非空子集个数有多少?
它的非空真子集又有多少个?
结论2:如果一个集合中有 n 个元素;
(1)该集合的所有非空子集个数是 − ;
(2)该集合的所有非空真子集个数是 .
集合M={0,1,3}中,子集个数是 8
{, , }; {, , };
{, , , }
∅, {}
∅; {}; {}; {, }
∅
∅;{}; {};
子集个数
真子集个数
2
=21
1 =21-1
4
=22
3 =22-1
8Байду номын сангаас
=23
7 =23-1
16 =24
15 =24-1
结论1:如果一个集合中有 n 个元素;
(1)该集合的所有子集个数是 ;
练习:判断集合是否为集合的真子集,若是打√, 若不是打×.
(1) = {, , }, = {, , , , , }
(
√
)
(2) = {, , }, = {, , , }
(
×
)
(3) = ∅, = {}.
1.2 集合间的基本关系
小结
1.本节课我们学习了什么?
(1)两个集合间的关系; (2)子集和真子集,子集的性质; (3)空集及其性质;
2.本节我们学习了哪些思想方法?
(1)类比实数的大小关系来探集合间的关系; (2)自然语言、符号语言、图形语言之间转化; (3)分类与整合、数形结合。
布置作业
(1)教材P.9:第2,3,5题 (2)同步作业
若A⊆B,且B⊆A,则A=B
3.集合的相等
自然语言: 一般地,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时
集合B的任何一个元素都是集合A的元素,这时我们就称集合A与 集合B的相等.记作:A=B
符号语言: 若A⊆B,且B⊆A,则A=B
图形语言: B (A)
3.集合的相等
练习1:判断集合A与集合B的关系 (1) A {0,1,2,3,4}, B {x N | x 5}
第一章 集合与常用逻辑用语
1.2 集合间的基本关系
学习新知
问题1: 上一节我们学习了集合,知道了两个集合之间有
相等的关系. 两个实数之间由相等关系、大小关系,如5=5,
5<7,5>3,等等.两个集合之间是否也有类似的关系?
1.集合的包含关系和子集
例子:(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}; (2)C为北师大芜湖附校高一(4)班全体女生组成的集合, D为北师大芜湖附校高一(4)班全体学生组成的集合; (3)E={x|x两条边相等的三角形},F={x|x是等腰三角形}.
问题2:(1)给定集合后,你关心集合的什么? 从这个角度分析两集合的关系是什么? (2)考察其他两组例子,你能概括它们共同点吗?
(3)类比实数间的相等关系、大小关系,你能发现下面各组中 两个集合之间的关系吗?
1.2 集合间的基本关系
1.2 集合间的根本关系内 容 标 准学 科 素 养1.理解集合之间的包含与相等的含义. 数学抽象、直观想象数学运算 能识别给定集合的子集.2.针对具体集合,利用集合包含关系求参数.3.在具体情境中了解空集的含义.授课提示:对应学生用书第4页[教材提炼]知识点一 子集的定义 预习教材,思考问题A ={1,2,3},B ={1,2,3,4,5};A 与B 之间有什么关系?能说A 比B 小吗? 知识梳理 (1)Venn 图用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn 图. (2)子集一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,就称集合A 为集合B 的子集(subset),记作A ⊆B (或B ⊇A ),读作“A 包含于B 〞(或“B 包含A 〞).(3)一般地,如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,同时集合B 的任何一个元素都是集合A 的元素,那么集合A 与集合B 相等,记作A =B .也就是说,假设A ⊆B ,且B ⊆A ,那么A =B .知识点二 真子集 预习教材,思考问题如果A ⊆B ,那么A 与B 有可能相等吗?知识梳理 如果集合A ⊆B ,但存在元素x ∈B ,且x ∉A ,就称集合A 是集合B 的真子集(proper subset),记作A B (或B A ).例如,A ⊆B ,但a ∈B ,且a ∉A ,所以集合A 是集合B 的真子集. 知识点三 空集的定义 预习教材,思考问题方程x 2+1=0的解集是什么? 知识梳理 空集及表示一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集(empty set),记为∅,并规定:空集是任何集合的子集.是任何非空集合的真子集.知识点四 子集的性质 预习教材,思考问题A ={1,2,3},B ={1,2,3,4},C ={1,2,3,4,5},A 、B 、C 之间有什么关系? 知识梳理 (1)任何一个集合是它本身的子集,即A ⊆A ; (2)对于集合A ,B ,C ,如果A ⊆B ,且B ⊆C ,那么A ⊆C . (3)对于集合A 、B 、C ,如果A B ,且B C ,那么A C .[自主检测]1.(教材P 8练习2题改编)以下关系式正确的选项是( ) A .{0}⊆{0} B .{0}∈{0} C .0={0} D .0∉{0}答案:A2.以下集合中是空集的是( ) A .{∅}B .{x ∈R |x 2+1=0}C .{x |x <4或x >8}D .{x |x 2+2x +1=0}答案:B3.集合{a 、b }的非空真子集为________. 答案:{a },{b } 4.用适当的符号填空: (1)a ________{a ,b ,c }; (2)∅________{x ∈R |x 2+7=0}; (3){0}________(x |x 2=x ). 答案:(1)∈ (2)= (3)授课提示:对应学生用书第4页探究一 集合关系的判断 [例1] 集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x =m +16,m ∈Z ,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =n 2-13,n ∈Z ,P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =p 2+16,p ∈Z .试确定M ,N ,P 之间的关系.[解析] 集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =m +16,m ∈Z . 关于集合N :①当n 是偶数时,令n =2m (m ∈Z ),那么N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =m -13,m ∈Z ; ②当n 是奇数时,令n =2m +1(m ∈Z ),那么N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =2m +12-13,m ∈Z=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =m +16,m ∈Z . 从而,得M N .关于集合P :①当p =2m (m ∈Z )时,P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =m +16,m ∈Z ; ②当p =2m -1(m ∈Z )时,P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x =2m -12+16,m ∈Z=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =m -13,m ∈Z . 从而,得N =P .综上,知M N =P .判断集合间关系的常用方法(1)列举观察法当集合中元素较少时,可列举出集合中的全部元素,通过定义得出集合之间的关系. (2)集合元素特征法先确定集合的代表元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断得出集合之间的关系.(3)数形结合法利用数轴或Venn 图可清晰、明了地判断集合间的关系,其中不等式的解集之间的关系,适合用数轴法.1.集合A ={x |(x -3)(x +2)=0},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x -3x +2=0,那么A 与B 的关系是( )A .A ⊆B B .A =BC .A BD .B A解析:∵A ={-2,3},B ={3},∴B A . 答案:D2.集合A ={x |x <-2或x >0},B ={x |0<x <1},那么( ) A .A =B B .A B C .B AD .A ⊆B解析:在数轴上分别画出集合A ,B ,如以下图,由数轴知B A .答案:C探究二 子集、真子集及个数问题[例2] [教材P 8例1探究](1)集合A ={x ∈R |x 2-3x +2=0},B ={x ∈N |0<x <5},那么满足条件A C B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4[解析] 由x 2-3x +2=0,得x =1或x =2,所以A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},所以满足条件的C 可为{1,2,3},{1,2,4}.[答案] B(2)写出集合{a 、b 、c }的所有子集,并指出它的真子集有多少个?[解析] 子集有:{a },{b },{c },{a ,b },{a ,c },{b ,c },{a ,b ,c },∅共8个.真子集有:{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},∅共7个.(3)假设集合A中有5个元素,不具体写出子集.可猜到有多少个子集吗?[解析]25=32个.1.元素个数与集合子集个数的关系(1)探究.集合A 集合A中元素的个数n 集合A子集个数∅0 1{a}1 2{a,b}2 4{a,b,c}38{a,b,c,d}416(2)结论.①A的子集的个数有2n个.②A的非空子集的个数有(2n-1)(n≥1)个.③A的非空真子集的个数有(2n-2)(n≥1)个.2.求给定集合的子集的两个关注点(1)按子集中元素个数的多少,以一定的顺序来写.(2)在写子集时要注意不要忘记空集和集合本身.提醒:真子集个数是在子集的根底上去掉集合本身,做题时看清是真子集还是子集.1.集合A={x∈R|x2=a},使集合A的子集个数为2的a的值为()A.-2B.4C.0 D.以上答案都不是解析:由题意知,集合A中只有1个元素,必有x2=a只有一个解;假设方程x 2=a 只有一个解,必有a =0. 答案:C2.假设A ={2,3,4},B ={x |x =mn ,m ,n ∈A 且m ≠n },那么集合B 的非空真子集的个数为( )A .3B .6C .7D .8解析:由题意A ={2,3,4},B ={x |x =mn ,m ,n ∈A 且m ≠n },可知B ={6,8,12},所以集合B 的非空真子集个数为:23-2=6.答案:B探究三 由集合间的关系求参数的取值范围[例3] 设集合A ={x |x 2-8x +15=0},B ={x |ax -1=0}. (1)假设a =15,试判定集合A 与B 的关系.(2)假设B ⊆A ,求实数a 的取值集合.[解析] (1)由x 2-8x +15=0得x =3或x =5,故A ={3,5},当a =15时,由ax -1=0得xB ={5},所以B A .(2)当B =∅时,满足B ⊆A ,此时a =0;当B ≠∅时,a ≠0,集合B ={1a },由B ⊆A 得1a =3或1a =5,所以a =13或a =15.综上所述,实数a 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,15.根据集合的包含关系求参数的两种方法(1)当集合为不连续数集时,常根据集合包含关系的意义,建立方程求解,此时应注意分类讨论思想的运用;(2)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,此时应注意端点处是实点还是虚点.集合A ={x |1≤x ≤2},B ={x |1≤x ≤a ,a ≥1},假设A B ,求a 的取值范围.解析:由题意,在数轴上表示出集合A,B,如以下图:假设A B,由图可知,a>2.授课提示:对应学生用书第6页一、相逢又相识——∈、⊆、及0、{0}、∅、{∅}的区别与联系►逻辑推理、数学抽象1.元素与集合、集合与集合的关系.“∈〞是“元素〞与“集合〞之间的附属关系,如a∈{a}.“⊆或〞是两个集合之间的包含关系.2.0、{0}、∅、{∅}的关系(1)区别:0不是一个集合,而是一个元素,而{0},∅,{∅}都为集合,其中{0}是包含一个元素0的集合;∅为不含任何元素的集合;{∅}为含有一个元素∅的集合,此时∅作为集合{∅}的一个元素.(2)联系:0∈{0},0∉∅,0∉{∅},∅⊆{0},∅{0},∅⊆{∅},∅{∅}.[典例]集合A={1,3,x2},B={1,x+2},是否存在实数x,使得集合B是A的子集?假设存在,求出A,B,假设不存在,说明理由.[解析]因为B⊆A,所以当x+2=3,即x=1时,A={1,3,1}不满足互异性,所以x=1(舍).当x+2=x2,即x=2或x=-1,假设x=2时,A={1,3,4},B={1,4},满足B⊆A;假设x=-1时,A={1,3,1}不满足互异性.综上,存在x=2使得B⊆A.此时,A={1,3,4},B={1,4}.二、∅的呐喊——勿忘我►逻辑推理、直观想象[典例]集合A={x|-2≤x≤7},B={x|m+1<x<2m-1},假设B⊆A,那么实数m的取值范围是________.[解析]当B=∅时,B⊆A显然成立,此时有m +1≥2m -1,那么m ≤2. 当B ≠∅时,假设B ⊆A ,如图.那么⎩⎪⎨⎪⎧ m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,即⎩⎪⎨⎪⎧m ≥-3m ≤4,m >2,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为{m |m ≤4}. [答案] {m |m ≤4}纠错心得 空集是任何集合的子集,无视这一点会导致漏解,产生错误结论.对于形如{x |a <x <b }一类的集合,当a ≥b 时,它表示空集,解题中要十分注意.。
1.1.2 集合间的基本关系
16
…
…
…
n个元素
2n
返回
思维训练:集合A={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},将 集合A的子集中的所有元素相加所得的和是 多少?
试一试
2.已知A {x | 2 x 5},B {x | a 1 x 2a 1}, B A,求实数a的取值范围.
例3 设A={x,x2,xy}, B={1,x,y},且 A=B,求实数x,y的值.
数学语言表示形式: 若对任意x∊A,有x ∊B,则 A⊆B。
若A不是B的子集,则记作:A⊈B(或B ⊉A) 例:A={2,4},B={3,5,7} ; 则A⊈B。
A⊆B的图形语言
A B
用平面上封闭 的曲线的内部 表示集合这图
叫轴直观表示:
如:{x| x>3}表示为
做一做
例4:已知A{x|x=8m+14n,m,n ∈Z} , B ={x|x=2k,k ∈Z}。
(1)数2和集合A的关系如何? (2)集合A与集合B的关系如何
课堂小结:
• 今天你学到了什么知识? • 你能用自己的话说说吗?
A⊊B, B⊊C ⇒ A⊊C。
• 例1、 判 断 下 列 关 系 式 : ① {0}; ② {0}; ③ {0}; ④0 {0}; ⑤{a} {a, b}; ⑥ {}; ⑦ {}; ⑧ {}; ⑨{a} { x | x {a, b}},⑩{(0,0)}={0}
其 中 正 确 的 是③⑥⑦⑨ 。
02345
x
集合相等
• 用子集概念描述:如果集合A 是集合B的子集( A⊆B) 且集合B也是集合A的子集( B⊆A)就说A与B相等, 记A=B。即 A⊆B, B⊆A⇔A=B。
类似于a≥b,b≥a则a=b
第02讲 1.2集合间的基本关系(教师版)
第02讲 1.2集合间的基本关系课程标准学习目标①理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集、真子集;②理解与掌握空集的含义,在解题中把握空集与非空集合、任意集合的关系。
1.能利用集合间的包含关系解决两个集合间的问题。
2. 在解决集合问题时,易漏集合的特殊形式,比如集合是空集时参数所具备的意义。
3. 能利用Venn 图表达集合间的关系。
4.判断集合之间的关系时,要从元素入手。
知识点01:venn 图(韦恩图)在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图形称为Venn 图。
Venn 图和数轴一样,都是用来解决集合问题的直观的工具。
利用Venn 图,可以使问题简单明了地得到解决。
对Venn 图的理解(1)表示集合的Venn图的边界是封闭曲线,它可以是圆、椭圆、矩形,也可以是其他封闭曲线.(2)用Venn 图表示集合的优点是能够呈现清晰的视觉形象,即能够直观地表示集合之间的关系,缺点是集合元素的公共特征不明显.知识点02:子集1子集:一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A 为集合B 的子集(1)记法与读法:记作A B ⊆(或B A ⊇),读作“A 含于B ”(或“B 包含A ”)(2)性质:①任何一个集合是它本身的子集,即A A ⊆.②对于集合A ,B ,C ,若A B ⊆,且B C ⊆,则A C ⊆(3)venn 图表示:2集合与集合的关系与元素与集合关系的区别符号“⊆”表示集合与集合之间的包含关系,而符号“Δ表示元素与集合之间的从属关系.【即学即练1】(2024·全国·高三专题练习)写出集合{,}a b 的所有子集.【答案】{}{}{},,,,a b a b f 【详解】集合{,}a b 的所有子集有:{}{}{},,,,a b a b f 知识点03:集合相等一般地,如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,同时集合B 的任何一个元素都是集合A 的元素,那么集合A 与集合B 相等,记作A B =.也就是说,若A B ⊆,且B A ⊆,则A B =.(1)A B =的venn 图表示(2)若两集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关【即学即练2】(2024秋·辽宁沈阳·高一沈阳二中校考阶段练习)下面说法中不正确的为( )A .{}{}1||1x x y y x y +==+=B .(){}{},2||2x y x y x x y +==+=C .{|2}{|2}x x y y >=>D .{}{}1,22,1=【答案】B【详解】对于A ,因{}1|R x x y +==,{}1|R y x y ==+,即{}{}1||1x x y y x y +==+=,A 正确;对于B ,因集合(){},2|x y x y +=的元素为有序数对,而{}2|x x y +=的元素为实数,两个集合的对象不同,B 不正确;对于C ,因集合{|2}x x >与{|2}y y >都表示大于2的数形成的集合,即{|2}{|2}x x y y >=>,C 正确;对于D ,由列举法表示集合知{}{}1,22,1=正确,D 正确.故选:B知识点04:真子集的含义如果集合A B ⊆,但存在元素x B Î,且x A ∉,我们称集合A 是集合B 的真子集;(1)记法与读法:记作A B Ü,读作“A 真包含于B ”(或“B 真包含A ”)【即学即练3】(2024·全国【答案】7【详解】由{}a {,,M a b ⊆M 中的元素个数多于{}a 中的元素个数,不多于因此M 中的元素来自于b ,c,d 即在b ,c,d 中取1元素时,M 故足条件:{}a {,,M a b ⊆故答案为:7.{}{}Ì,故③正确,④错误,正确的个数为2.11,2,3故选:B题型01 判断两个集合的包含关系【详解】由题意知,,M xì=【典例1】(2024·陕西咸阳·统考三模)设集合*{|13}A x N x =Î-<£,则集合A 的真子集个数是( )A .6B .7C .8D .15【答案】B【详解】因为*{|13}A x N x =Î-<£,【典例1】(多选)(2024·全国·高三专题练习)已知集合{17}A xx =-££∣,{221}B x a x a =+££-∣,若使B A ⊆成立的实数a 的取值集合为M ,则M 的一个真子集可以是( )A .{4}x x £∣B .{3}xx £∣C .{|34}x x <£D .{|45}x x £<【答案】BC【详解】由题意集合{17}A xx =-££∣,{221}B x a x a =+££-∣,因为B A ⊆,所以当B =∅时,221a a +>-,即3a < ;当B ≠∅时,有12217a a -£+£-£ ,解得34a ££,故(,4]M =-¥,则M 的一个真子集可以是(,3]-¥或(]3,4,故选:BC.【典例2】(2024·高一课时练习)设{1,2}A =,{|}B x x A =⊆若用列举法表示,则集合B 是________.【答案】{∅,{1},{2},{1,2}}【详解】由题意得,A ={1,2},B ={x |x ⊆A },则集合B 中的元素是集合A 的子集:∅,{1},{2},{1,2},所以集合B ={∅,{1},{2},{1,2}},故答案为:{∅,{1},{2},{1,2}}.【变式1】(多选)(2024秋·福建宁德·高一福建省霞浦第一中学校考期末)已知集合{2,4}M =,集合M N N ⊆,是{1,2,3,4,5}的真子集,则集合N 可以是( )A .{2,4}B .{2,3,4}C .{1,2,3,4}D .{1,2,3,4,5}【答案】ABC【详解】集合{2,4}M =,集合M N ⊆{1,2,3,4,5},则集合N 中至少包含2,4两个元素,又不能等于或多于{1,2,3,4,5}中的元素,所以集合N 可以是{2,4},{2,3,4},{1,2,3,4},故选:ABC题型04空集的概念集判断【典例1】(2024·河北·高三学业考试)下列集合中,结果是空集的是( )A .2{|10}x R x Î-=B .{|61}x x x ><或C .22{(,)|0}x y x y +=D .{|61}x x x ><且【答案】D【详解】A 选项:21{|10}x R x ±ÎÎ-=,不是空集;B 选项:7$Î{x |x >6或x <1},不是空集;C 选项:(0,0)∈{(x ,y )|x 2+y 2=0},不是空集;D 选项:不存在既大于6又小于1的数,即:{x |x >6且x <1}=∅.故选:D【典例2】(2024春·宁夏银川·高二银川一中校考期中)下列各式中:①{}{}00,1,2Î;②{}{}0,1,22,1,0⊆;③{}0,1,2∅⊆;④{}0∅=;⑤{}(){}0,10,1=;⑥{}00=.正确的个数是()A .1B .2C .3D .4【答案】B【详解】①集合之间只有包含、被包含关系,故错误;②两集合中元素完全相同,它们为同一集合,则{}{}0,1,22,1,0⊆,正确;③空集是任意集合的子集,故{}0,1,2∅⊆,正确;④空集没有任何元素,故{}0∅≠,错误;⑤两个集合所研究的对象不同,故{}(){}0,1,0,1为不同集合,错误;⑥元素与集合之间只有属于、不属于关系,故错误;∴②③正确.故选:B.【变式1】(2024·上海·高一专题练习)下列六个关系式:①{}{},,a b b a =;②{}{},,a b b a ⊆;③{}∅=∅;④{}0=∅;⑤{}0∅⊆;⑥{}00Î.其中正确的个数是( )A .1B .3C .4D .6【答案】C【详解】①正确,集合中元素具有无序性;②正确,任何集合是自身的子集;③错误,∅表示空集,而{}∅表示的是含∅这个元素的集合,所以{}∅=∅不成立.④错误,∅表示空集,而{}0表示含有一个元素0的集合,并非空集,所以{}0=∅不成立;⑤正确,空集是任何非空集合的真子集;⑥正确,由元素与集合的关系知,{}00Î.故选:C.【变式1】(多选)(2024·全国·高一校联考阶段练习)下列关系中正确的是( )A .0Î∅B .{}∅Î∅C .{}∅⊆∅D .{}0∅⊆【答案】BCD【详解】选项A :空集中没有元素,故A 错误;选项B :{}∅中只有一个元素∅,故B 正确;选项C ,D :空集是任意集合的子集,故C ,D 正确故选:BCD题型05 空集的性质及应用【典例1】(2024·全国·高一专题练习)已知集合{|21}M x m x m =<<+,且M =∅,则实数m 的取值范围是____.【答案】m ≥1【详解】∵M =∅,∴2m ≥m +1,∴m ≥1.故答案为m ≥1【典例2】(2024·高一课时练习)不等式组10(0)0x a a ax ++>ì≠í>î的解集为∅,则实数a 的取值范围是_____________.【答案】{|1}a a £-【详解】解:∵不等式组10(0)0x a a ax ++>ì≠í>î的解集为∅,①当0a >时,由0ax >求得0x >;由10x a ++>,求得1x a >--,故不等式组10(0)0x a a ax ++>ì≠í>î的解集为{|0}x x >≠∅,故不满足条件;②当a<0时,由0ax >求得0x <;由10x a ++>,求得1x a >--,若10a --³,即1a £-时,不等式组10(0)0x a a ax ++>ì≠í>î的解集为∅,满足条件;若10a --<,即01a >>-时,不等式组10(0)0x a a ax ++>ì≠í>î的解集为{|10}x a x --<<≠∅,不满足条件,综上可得实数a 的取值范围是{|1}a a £-,故答案为:{|1}a a £-.【变式1】(2024秋·湖南永州·高一校考阶段练习)若集合{}R 2x a x Σ£ 为空集,则实数a 的取值范围是______.【典例1】(2024·全国·高三专题练习)已知集合{}20,1,A a =,{}1,0,32B a =-,若A B =,则a 等于( )A .1或2B .1-或2-C .2D .1【答案】C【详解】解:因为A B =,所以232a a =-,解得1a =或2a =.当1a =时,21a =,与集合元素互异性矛盾,故1a =不正确.题型08根据集合的包含关系求参数【典例1】(2024·全国·高一专题练习)给定集合{}1,2,3,4,5,6,7,8S =,对于x S Î,如果11x S x S +∉-∉,,那么x 是S 的一个“好元素”,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“好元素”的集合共有_________个.【答案】6【详解】若不含好元素,则集合S 中的3个元素必须为连续的三个数,故不含好元素的集合共有{}{}{}{}1,2,3,2,3,43,4,545,6,5,6,7,6,7,8{},{},,,共有6个.故答案为:6.【典例2】(2024·高一课时练习)设A 是整数集的一个非空子集,对于k A Î,若1k A -∉且1k A +∉,则k 是A 的一个“孤立元”,给定{}1,2,3,4,5,6,7,8,9S =,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有_________个.【答案】7【详解】由集合的新定义知,没有与之相邻的元素是“孤立元”,集合S 不含“孤立元”,则集合S 中的三个数必须连在一起,所以符合题意的集合是{}1,2,3,{}2,3,4,{}3,4,5,{}4,5,6,{}5,6,7,{}6,7,8,{}7,8,9,共7个.故答案为:7.本节重点方法(数轴辅助法)【典例1】(2024·全国·高三专题练习)已知集合{|4A x x =³或}5x <-,{}|13B x a x a =+££+,若B A ⊆,则实数a 的取值范围_________.【答案】{|8a a <-或}3a ³【详解】用数轴表示两集合的位置关系,如上图所示,要使B A ⊆,只需35a +<-或14a +³,解得8a <-或3a ³.所以实数a 的取值范围{|8a a <-或}3a ³.故答案为:{|8a a <-或}3a ³ 综上,实数a 的取值范围为{4a a -或}2a >.本节数学思想方法(分类讨论法){},|34B A A x x ⊆=-££Q ,213m \-³-且14m +£,解得:13m -≤≤,所以12m -£<,②若B 为空集,符合题意,可得:211m m -³+,解得:2m ³.综上,实数m 的取值范围是1m ³-.故答案为:[)1,-+¥.。
1.2集合间的基本关系
1.2集合间的基本关系
集合间的基本关系包括包含关系、相等关系和互斥关系。
首先,包含关系指的是一个集合中的所有元素都属于另一个集合,这种关系通常用符号“⊆”来表示。
例如,如果集合A包含于集合B,则可以表示为A⊆B。
其次,相等关系指的是两个集合具有相同的元素,即彼此相互包含,通常用符号“=”来表示。
例如,如果集合A和集合B具有相同的元素,则可以表示为A = B。
最后,互斥关系指的是两个集合没有共同的元素,即它们之间没有交集,通常用符号“∩”来表示。
例如,如果集合A和集合B 没有共同的元素,则可以表示为A∩B = ∅。
这些基本关系在集合论中具有重要的意义,可以帮助我们理解集合之间的包含、相等和互斥关系,从而更好地进行集合运算和推理。
1.2集合间的基本关系 课件(共20张PPT)
新知探究1:子集
子集的定义: 一般地,对于两个集合A、B,如果集合A中任 意一个元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包 含关系,称集合A为集合B的子集. 记作:A B (或B A ). 读作:“A包含于B” (或“B包含A”). 符号语言:任意x A,有x B, 则A B.
新知探究1:子集
人教版数学课本必修一 第一章 第二节
集合间的基本关系
复习引入
1.集合中元素的三大特性:确定性 、互异性、无序性.
2.元素与集合的关系
意义
读法 符号表示
a 是集合 A 的元素 a 属于集合 A a∈A
a 不是集合 A 的元素 a 不属于集合 A a A
3.常用数集的表示
集合 自然数集 正整数集 整数集 有理数集 实数集
表示 N
N 或N
Z
Q
R
4.集合的表示法:列举法 、描述法.
新知探究1:子集
思考1:两个实数之间有相等关系,大小关系,如5=5,5<7,5>3, 等等.类比两个实数之间的关系,你会想到集合之间有什么关系呢?
新知探究1:子集
观察下面三组集合,类比实数之间的相等关系、大小关系,你能 发现下面两个集合之间的关系吗?
(× ) (× ) (√ )
新知探究2:集合的相等
第三组集合
③ A={x| x是两条边相等的三角形}, B={x | x是等腰三角}. 集合A中的元素和集合B中的元素相同,集合A与集合B相等
思考2:能否仿照实数中的结论“若a ≥b,且b ≥a,则a=b ”, 用集合的语言描述集合A和集合B相等?
a ≥b
BHale Waihona Puke Ab ≥aA Ba=b
A= B
新知探究2:集合的相等
1.2集合之间的关联
x
m
1 6
,m
Z
,
N
x
x
n 2
1,n 3
Z
,
P
x
x
p 2
1, 6
p
Z
,判断
M,N,P
的关系;
例题
(3)设集合 A x x 2k, k Z, B y y 14 p 36q, p, q Z,
判断 A, B 的关系.
对于两个集合 A 与 B,如果 A B ,并且 B 中 至少有一个元素不属于 A,那么称集合 A 是集 合 B 的真子集,记作 A B 或 B A 读作“A 真包含于 B”或“B 真包含 A”.
图像语言:
集合语言:若 A B ,且存在 x0 B 使 x0 A ,则 A B .
规定:空集真包含于任何一个非空集合,即 空集是任何非空集合的真子集.
例题
1.已知集合 A x (a 1)x2 3x 2 0 ,
是否存在这样的实数 a,使得集合 A 有且仅 有两个子集?若存在,求出实数 a 的值及对 应的两个子集;若不存在,请说明理由.
例题
2.(1)写出集合a,b, c 的所有子集和真子集; (2)由特殊到一般归纳有限集a1, a2, a3, , an
的子集和真子集的个数;
(3)求满足1, 2 B 1, 2,3, 4,5的集合 B 的
个数.
例题
3.设集合 A={a,a+d,a+2d},B= {a,aq,aq2},
且 A=B,求实数 q 的值.
高中数学人教版(新教材)必修1:1.2 集合间的基本关系
1.2 集合间的基本关系课标要求素养要求理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.会用三种语言(自然语言、图形语言、符号语言)表示集合间的基本关系,并能进行转换,重点提升数学抽象素养和直观想象素养.教材知识探究草原上,蓝蓝的天上白云飘,白云下面马儿跑.如果草原上的枣红马组成集合A,草原上的所有马组成集合B.问题(1)集合A中的元素与集合B中的元素的关系是怎样的?(2)集合A与集合B又存在什么关系?提示(1)集合A中的元素都是B的元素.(2)A是B的子集.1.子集的相关概念(1)子集、真子集、集合相等概念都是很重要的概念,一定要认真理解①子集的概念文字语言符号语言图形语言一般地,对于两个集合A ,B,如果集合AA B(或B A)中任意一个元素,都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集Venn图:我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.②集合相等一般地,如果集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作A=B,也就是说,若A B,且B A,则A=B.③真子集的概念如果集合A B,但存在元素x∈B,且x A,就称集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A).(2)空集注意区分与空集有关的符号:,0,{},{0}一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作.规定:空集是任何集合的子集.空集是任何非空集合的真子集2.集合间关系的性质(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A A.(2)对于集合A,B,C:①若A B,且B C,则A C;②若A B,B C,则A C;③若A B,A≠B,则A B.教材拓展补遗『微判断』1.1{1,2,3}.(×)提示“”表示集合与集合之间的关系,而不是元素和集合之间的关系.2.任何集合都有子集和真子集.(×)提示空集只有子集,没有真子集.3.和{}表示的意义相同.(×)提示是不含任何元素的集合,而集合{}中含有一个元素.『微训练』1.已知集合A={-2,3,6m-6},若{6}A,则m=________.解析∵{6}A,∴6m-6=6,∴m=2.答案 22.若A={1,a,0},B={-1,b,1},且A=B,则a=________,b=________.解析由两个集合相等可知b=0,a=-1.答案-1,03.若{1,2}B{1,2,4},则B=________.解析由条件知B中一定含有元素1和2,故B可能是{1,2}或{1,2,4}.答案{1,2}或{1,2,4}『微思考』1.A B能否理解为子集A是B中的“部分元素”所组合的集合?提示A B不能理解为集合A是B中的“部分元素”所组成的集合.因为若A =,则A中不包含任何元素;若A=B,则A中含有B中的所有元素,而此时可以说集合A是集合B的子集.2.符号“∈”与“”的区别是什么?提示符号“∈”用于表示元素与集合之间的关系;而符号“”用于表示集合与集合之间的关系.3.集合A中有n(n∈N*)个元素,则A的子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数分别是多少?提示①由n个元素组成的集合有2n个子集;②由n个元素组成的集合有(2n-1)个真子集;③由n个元素组成的集合有(2n-1)个非空子集;④由n个元素组成的集合有(2n-2)个非空真子集.题型一集合关系的判断『例1』指出下列各对集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};(3)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.解(1)集合A的元素是数,集合B的元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.(2)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故A B.(3)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知A B.(4)由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},故N M.规律方法判断集合关系的方法(1)观察法:一一列举观察.(2)元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.(3)数形结合法:利用数轴或Venn图.『训练1』 (1)集合A ={x |(x -3)(x +2)=0},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x x -3x +2=0,则A 与B 的关系是( ) A.ABB.A =BC.A BD.B A(2)已知集合A ={x |x <-2或x >0},B ={x |0<x <1},则( ) A.A =B B.A B C.B AD.AB解析 (1)∵A ={-2,3},B ={3},∴B A .(2)在数轴上分别画出集合A ,B ,如图所示,由数轴知B A .答案 (1)D (2)C题型二 子集、真子集个数问题 通常采用一一列举的办法求解『例2』 (1)集合{a ,b ,c }的所有子集为________________,其中它的真子集有________个.解析 集合{a ,b ,c }的子集有:,{a },{b },{c },{a ,b },{a ,c },{b ,c },{a ,b ,c },其中除{a ,b ,c }外,都是{a ,b ,c }的真子集,共7个. 答案,{a },{b },{c },{a ,b },{a ,c },{b ,c },{a ,b ,c } 7(2)写出满足{3,4}P{0,1,2,3,4}的所有集合P .解 由题意知,集合P 中一定含有元素3,4,并且是至少含有三个元素的集合,因此所有满足题意的集合P 为:{0,3,4},{1,3,4},{2,3,4},{0,1,3,4},{0,2,3,4},{1,2,3,4},{0,1,2,3,4}. 规律方法 1.假设集合A 中含有n 个元素,则有: (1)A 的子集有2n 个;(2)A 的非空子集有(2n -1)个; (3)A 的真子集有(2n -1)个; (4)A 的非空真子集有(2n -2)个. 2.求给定集合的子集的两个注意点:(1)按子集中元素个数的多少,以一定的顺序来写; (2)在写子集时要注意不要忘记空集和集合本身.『训练2』 已知集合A ={(x ,y )|x +y =2,x ,y ∈N },试写出A 的所有子集. 解 ∵A ={(x ,y )|x +y =2,x ,y ∈N },∴A ={(0,2),(1,1),(2,0)}. ∴A 的子集有:,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)},{(0,2),(1,1),(2,0)}.题型三 由集合间的包含关系求参数 此类题型中空集是常见的“雷区”『例3』 (1)已知集合A ={x |-3≤x ≤4},B ={x |2m -1<x <m +1},且BA .求实数m 的取值范围.(2)已知集合A ={x |x 2-4x +3=0},B ={x |mx -3=0},且B A ,求实数m 的取值集合. 解 (1)∵B A ,①当B =时,m +1≤2m -1,解得m ≥2. ②当B ≠时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2,综上得m ≥-1.(2)由x 2-4x +3=0,得x =1或x =3. ∴集合A ={1,3}.①当B =时,此时m =0,满足B A .②当B ≠时,则m ≠0,B ={x |mx -3=0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫3m .∵BA ,∴3m =1或3m =3,解之得m =3或m =1.综上可知,所求实数m 的取值集合为{0,1,3}.规律方法 由集合间的关系求参数问题的注意点及常用方法 (1)注意点:①不能忽视集合为的情形;②当集合中含有字母参数时,一般需要分类讨论.(2)常用方法:对于用不等式给出的集合,已知集合的包含关系求相关参数的范围(值)时,常采用数形结合的思想,借助数轴解答.『训练3』 已知集合A ={x |1≤x ≤2},集合B ={x |1≤x ≤a ,a ≥1}. (1)若A B ,求a 的取值范围; (2)若BA ,求a 的取值范围.解 (1)若A B ,由图可知a >2.(2)若BA ,由图可知1≤a ≤2.一、素养落地1.通过本节课的学习,重点提升数学抽象和直观想象素养.2.对子集、真子集有关概念的理解(1)集合A 中的任何一个元素都是集合B 中的元素,即由x ∈A ,能推出x ∈B ,这是判断AB 的常用方法.(2)不能简单地把“AB ”理解成“A 是B 中部分元素组成的集合”,因为若A=时,则A 中不含任何元素;若A =B ,则A 中含有B 中的所有元素.(3)在真子集的定义中,A,B首先要满足A B,其次至少有一个x∈B,但xA.二、素养训练1.集合A={-1,0,1},A的子集中,含有元素0的子集共有()A.2个B.4个C.6个D.8个解析根据题意,在集合A的子集中,含有元素0的子集有{0},{0,1},{0,-1},{-1,0,1}, 四个;故选B.答案 B2.已知集合M={x|-5<x<3,x∈Z},则下列集合是集合M的子集的为()A.P={-3,0,1}B.Q={-1,0,1,2}C.R={y|-π<y<-1,y∈Z}D.S={x||x|≤3,x∈Z}解析集合M={-2,-1,0,1},集合R={-3,-2},集合S={-1,0,1},不难发现集合P中的元素-3M,集合Q中的元素2M,集合R中的元素-3M,而集合S={-1,0,1}中的任意一个元素都在集合M中,所以S M.故选D.答案 D3.①0∈{0},②{0},③{0,1}={(0,1)},④{(a,b)}={(b,a)},上面关系中正确的个数为()A.1B.2C.3D.4解析①正确,0是集合{0}的元素;②正确,是任何非空集合的真子集;③错误,集合{0,1}含有两个元素0,1;{(0,1)}含有一个元素点(0,1),所以这两个集合没关系;④错误,集合{(a,b)}含有一个元素点(a,b),集合{(b,a)}含有一个元素点(b,a),这两个元素不同,所以集合不相等.∴正确的个数是2.故选B.答案 B4.设集合A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则a的取值范围是()A.{a|a≤2}B.{a|a≤1}C.{a|a≥1}D.{a|a≥2}解析画出数轴可得a≥2.答案 D5.已知集合A={x|x-7≥2},B={x|x≥5},试判断集合A,B的关系.解A={x|x-7≥2}{x|x≥9},又B={x|x≥5},∴A B.。
1.1.2 集合间的基本关系
1.1.2 集合间的基本关系一、子集1、定义:一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,我们就说这两个集合有包含包含关系,称集合A 为集合B 的子集2、记法与读法:记作B A ⊆(或A B ⊇),读作“A 含于B ”(或“B 包含A ”)3、结论(1)任何一个集合是它本身的子集,即A A ⊆.(2)对于集合A ,B ,C ,若A ⊆B ,且B ⊆C ,则C A ⊆4、对子集概念的理解(1)集合A 是集合B 的子集的含义是:集合A 中的任何一个元素都是集合B 中的元素,即由x ∈A 能推出x ∈B .例如{0,1}⊆{-1,0,1},则0∈{0,1},0∈{-1,0,1}.(2)如果集合A 中存在着不是集合B 的元素,那么集合A 不包含于B ,或B 不包含A .此时记作A B 或B ⊉A .(3)注意符号“∈”与“⊆”的区别:“⊆”只用于集合与集合之间,如{0}⊆N.而不能写成{0}∈N ,“∈”只能用于元素与集合之间.如0∈N ,而不能写成0⊆N.二、集合相等1、集合相等的概念如果集合A 是集合B 的子集(A ⊆B ),且集合B 是集合A 的子集(B ⊆A ),此时,集合A 与集合B 中的元素是一样的,因此,集合A 与集合B 相等,记作B A =.2、对两集合相等的认识(1)若A ⊆B ,又B ⊆A ,则A =B ;反之,如果A =B ,则A ⊆B ,且B ⊆A .这就给出了证明两个集合相等的方法,即欲证A =B ,只需证A ⊆B 与B ⊆A 同时成立即可.(2)若两集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关.三、真子集1、定义:如果集合A ⊆B ,但存在元素A x ∈,且B x ∈,我们称集合A 是集合B 的真子集2、记法与表示:3、对真子集概念的理解(1)在真子集的定义中,A B 首先要满足A ⊆B ,其次至少有一个x ∈B ,但x ∉A .(2)若A 不是B 的子集,则A 一定不是B 的真子集.四、空集1、定义:我们把不含任何元素的集合,叫做空集2、记法:∅3、规定:空集是任何集合的子集,即∅⊆A4、特性:(1)空集只有一个子集,即它的本身,∅⊆∅(2)A ≠∅,则∅真包含A5、∅与{0}的区别(1)∅是不含任何元素的集合;(2){0}是含有一个元素的集合,∅{0}.题型一、集合间关系的判断例1、(1)下列各式中,正确的个数是( B )①{0}∈{0,1,2};②{0,1,2}⊆{2,1,0};③∅⊆{0,1,2};④∅={0};⑤{0,1}={(0,1)};⑥0={0} A.1B.2 C.3 D.4题型二、有限集合子集的确定例2(1)集合M={1,2,3}的真子集个数是()A.6 B.7 C.8 D.9(2)满足{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M有________个.[解析](1)集合M的真子集所含有的元素的个数可以有0个,1个或2个,含有0个为∅,含有1个有3个真子集{1},{2},{3},含有2个元素有3个真子集{1,2}{1,3}和{2,3},共有7个真子集,故选B.(2)由题意可得{1,2}M⊆{1,2,3,4,5},可以确定集合M必含有元素1,2,且含有元素3,4,5中的至少一个,因此依据集合M的元素个数分类如下:含有三个元素:{1,2,3}{1,2,4}{1,2,5};含有四个元素:{1,2,3,4}{1,2,3,5}{1,2,4,5};含有五个元素:{1,2,3,4,5}.故满足题意的集合M共有7个.公式法求有限集合的子集个数(1)含n个元素的集合有2n个子集.(2)含n个元素的集合有(2n-1)个真子集.(3)含n个元素的集合有(2n-1)个非空子集.(4)含有n个元素的集合有(2n-2)个非空真子集.(5)若集合A有n(n≥1)个元素,集合C有m(m≥1)个元素,且A⊆B⊆C,则符合条件的集合B有2m-n个.[活学活用]非空集合S⊆{1,2,3,4,5}且满足“若a∈S,则6-a∈S”,则这样的集合S共有________个.解析:由“若a∈S,则6-a∈S”知和为6的两个数都是集合S中的元素,则()集合S中含有1个元素:{3};集合S中含有2个元素:{2,4},{1,5};集合S中含有3个元素:{2,3,4},{1,3,5};集合S中含有4个元素:{1,2,4,5};集合S中含有5个元素:{1,2,3,4,5}.故满足题意的集合S共有7个.题型三、集合间关系的应用例3、已知集合A={x|x<-1或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若B⊆A,求实数a的取值范围.[解]当B=∅时,只需2a>a+3,即a>3;当B ≠∅时,根据题意作出如图所示的数轴,可得⎩⎪⎨⎪⎧ a +3≥2a ,a +3<-1或⎩⎪⎨⎪⎧a +3≥2a ,2a >4,解得a <-4或2<a ≤3.综上可得,实数a 的取值范围为a <-4或a >2.[活学活用]1、已知集合A ={x |1<ax <2},B ={x |-1<x <1},求满足A ⊆B 的实数a 的取值范围. 解:(1)当a =0时,A =∅,满足A ⊆B .(2)当a >0时,A ={x |1a <x <2a}.又∵B ={x |-1<x <1}且A ⊆B , 如图作出满足题意的数轴:∴⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,1a≥-1,2a ≤1,∴a ≥2. (3)当a <0时,A ={x |2a <x <1a } ∵A ⊆B ,如图所示, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,2a≥-1,1a ≤1,∴a ≤-2.综上所述,a 的取值范围是{a |a =0或a ≥2或a ≤-2}.2、已知集合A ={x |x 2+4x =0},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,a ∈R},若B ⊆A ,求实数a 的取值范围.解:A ={x |x 2+4x =0}={0,-4},∵B ⊆A ,∴B =∅或B ={0}或B ={-4}或B ={0,-4}.(1)当B =∅时,方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0无实根,则Δ<0,即4(a +1)2-4(a 2-1)<0.∴a <-1.(2)当B ={0}时,有⎩⎪⎨⎪⎧Δ=0,a 2-1=0,∴a =-1.(3)当B ={-4}时,有⎩⎪⎨⎪⎧Δ=0,a 2-8a +7=0,无解. (4)当B ={0,-4}时,由韦达定理得a =1.综上所述,a =1或a ≤-1.课堂练习1.给出下列四个判断:①∅={0};②空集没有子集;③任何一个集合必有两个或两个以上的子集;④空集是任何一个集合的子集.其中,正确的有( )A .0个B .1个C .2个D .3个解析:由空集的性质可知,只有④正确,①②③均不正确.答案:B2.已知A ={x |x 是菱形},B ={x |x 是正方形},C ={x |x 是平行四边形},那么A ,B ,C 之间的关系是 ( B )A .A ⊆B ⊆C B .B ⊆A ⊆C C .A B ⊆CD .A =B ⊆C3.已知集合A ={-1,3,m},B ={3,4},若B ⊆A ,则实数m =________.解析 :∵B ⊆A ,B ={3,4},A ={-1,3,m}∴m ∈A ,∴m =4.答案:44.集合A ={x|0≤x<3且x ∈N}的真子集的个数为________.解析:由题意得A ={0,1,2},故集合A 有7个真子集.答案:75.已知集合A ={x|1≤x ≤2},B ={x|1≤x ≤a}.(1)若A 是B 的真子集,求a 的取值范围;(2)若B 是A 的子集,求a 的取值范围;(3)若A =B ,求a 的取值范围.解:(1)若A 是B 的真子集,即A B ,故a>2.(2)若B 是A 的子集,即B ⊆A ,则a ≤2.(3)若A =B ,则必有a =2.课时跟踪检测(三) 集合间的基本关系一、选择题1.已知集合A ={x |x =3k ,k ∈Z },B ={x |x =6k ,k ∈Z },则A 与B 之间最适合的关系是( )A .A ⊆BB .A ⊇BC .A BD .A B2.已知集合M ={x |-5<x <3,x ∈Z },则下列集合是集合M 的子集的为( )A.P={-3,0,1}B.Q={-1,0,1,2}C.R={y|-π<y<-1,y∈Z}D.S={x||x|≤3,x∈N}3.已知集合P={x|x2=1},Q={x|ax=1},若Q⊆P,则a的值是( ) A.1 B.-1C.1或-1 D.0,1或-14.已知集合A⊆{0,1,2},且集合A中至少含有一个偶数,则这样的集合A的个数为( ) A.6 B.5C.4 D.35.已知集合M={(x,y)|x+y<0,xy>0}和P={(x,y)|x<0,y<0},那么( ) A.P M B.M PC.M=P D.M P二、填空题6.已知M={y|y=x2-2x-1,x∈R},N={x|-2≤x≤4},则集合M与N之间的关系是________.7.图中反映的是“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”这四个文学概念之间的关系,请作适当的选择填入下面的空格:A为________;B为________;C为________;D为________.8.已知集合A={x|ax2+2x+a=0,a∈R},若集合A有且仅有2个子集,则a的取值构成的集合为________.三、解答题9.已知A={x|x2-3x+2=0},B={x|ax-2=0},且B⊆A,求实数a组成的集合C.10.设集合A={x|-1≤x+1≤6},B={x|m-1<x<2m+1}.(1)当x∈Z时,求A的非空真子集的个数;(2)若A⊇B,求m的取值范围.答 案课时跟踪检测(三)1.选D 显然B 是A 的真子集,因为A 中元素是3的整数倍,而B 的元素是3的偶数倍.2.选D 先用列举法表示集合,再观察元素与集合的关系.集合M ={-2,-1,0,1},集合R ={-3,-2},集合S ={0,1},不难发现集合P 中的元素-3∉M ,集合Q 中的元素2∉M ,集合R 中的元素-3∉M ,而集合S ={0,1}中的任意一个元素都在集合M 中,所以S ⊆M ,且S M .故选D.3.选D 由题意,当Q 为空集时,a =0;当Q 不是空集时,由Q ⊆P ,a =1或a =-1.4.选A 集合{0,1,2}的子集为:∅,{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2},{0,1,2},其中含有偶数的集合有6个.故选A.5.选C ∵⎩⎪⎨⎪⎧ x +y <0,xy >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x <0,y <0. ∴M =P .6.解析:∵y =(x -1)2-2≥-2,∴M ={y |y ≥-2}.∴N M .答案:N M7.解析:由Venn 图可得AB ,CD B ,A 与D 之间无包含关系,A 与C 之间无包含关系.由“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”四个文学概念之间的关系,可得A 为小说,B 为文学作品,C 为叙事散文,D 为散文.答案:小说 文学作品 叙事散文 散文8.解析:因为集合A 有且仅有2个子集,所以A 仅有一个元素,即方程ax 2+2x +a =0(a ∈R )仅有一个根.当a =0时,方程化为2x =0,∴x =0,此时A ={0},符合题意.当a ≠0时,Δ=22-4·a ·a =0,即a 2=1,∴a =±1.此时A ={-1},或A ={1},符合题意.∴a =0或a =±1.答案:{0,1,-1}9.解:由x 2-3x +2=0,得x =1,或x =2.∴A ={1,2}.∵B ⊆A ,∴对B 分类讨论如下:(1)若B =∅,即方程ax -2=0无解,此时a =0.(2)若B ≠∅,则B ={1}或B ={2}.当B ={1}时,有a -2=0,即a =2;当B ={2}时,有2a -2=0,即a =1.综上可知,符合题意的实数a 所组成的集合C ={0,1,2}.10.解:化简集合A 得A ={x |-2≤x ≤5}.(1)∵x ∈Z ,∴A ={-2,-1,0,1,2,3,4,5},即A 中含有8个元素,∴A 的非空真子集数为28-2=254(个).(2)①当m ≤-2时,B =∅⊆A ;②当m >-2时,B ={x |m -1<x <2m +1},因此,要B ⊆A ,则只要⎩⎪⎨⎪⎧ m -1≥-22m +1≤5⇒-1≤m ≤2.综上所述,知m 的取值范围是:{m |-1≤m ≤2或m ≤-2}.。
1.2 集合之间的关系
【例题精解】
【例1】 用适当的符号(∈,∉,⊆,⊇,⊈,⫋,⫌,=)填空:
(1)2
{2,4,6,8}
(2){a}
{a,b,c,d}
(3){1,3,7}
{1,7}
(4)∅
{0}
(5){矩形}
{平行四边形}
(6)∅
{0,1,2}
(7){4,5,6}
{6,5,4}
(8)∅
{x|x2+1=0,x∈R}
【点评】 正确理解∈,∉,⊆,⊇,⊈,⫋的涵义:元素与集合的关
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇,谁就心想事成。2021/9/122021/9/122021/9/122021/9/129/12/2021
•14、谁要是自己还没有发展培养和教育好,他就不能发展培养和教育别人。2021年9月12日星期日2021/9/122021/9/122021/9/12
系是“从属关系”:“属于”或“不属于”,集合与集合的关系是
“包含关系”:“包含”或“不包含”;正确区分子集与真子集.
【例2】 (1)集合A={-2,2},B={-2,0,2},则 (
A.A⊈B
B.A⫋BC.A=B)Fra bibliotekD.A∈B
【点评】 由真子集、集合相等的概念,集合与集合的关系
很快排除A、C、D.
(2)已知集合M={x|x2=4}与集合N={-2,2},则下列关系正确的是
D.(1,2)∉{(x,y)|x+y=3,x∈N+,y∈N+}
【答案】B
5.下列关系正确的是 (
A.0⊆{0}
C.(1,2)⊆{(1,2)}
数学必修一第一章:1.2集合的基本关系
②A={1,3,5}, B={1,3,6,9} (× )
③A={0}, B={x x2-2=0} (× )
④A={a,b,c,d}, B={d,b,c,a} (√ )
思考
例子: 设C={x|x是两条边长相等的三角形}, D={x|x是等腰三角形}.
③{0,-1,1}{-1,0,1}
④⑤{1,2}{} {1},{2} ,{1, 2}
⑥{(0,0)}={0}.
错误个数为
( A)
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
指出下面集合之间的关系: (1)A={ 2,4,5,7 },B={ 2,5 }; (2)P={ x | x2=1 }, Q={ -1,1 }; (3)C={正奇数}, D={正整数}; (4)M={等腰直角三角形},
a 1
练习
1.集合{1,2,3}的子集共有( Nhomakorabea A.8个 B.7个 C.6个 D.5个 2.{0}________∅,0________∅.
3.下列结论正确的是( C ) A.Z⊆N B.N∈R C.Q⊆R D{0}=∅ 4.方程组xx+ -yy= =20 的解构成的 集合是( A )
读作“A真包含于B”或“B真包含
A”
真子集:A B
用韦恩(Venn)图表示为
BA
写出N,Z,Q,R的包含关系,并用Venn图 表示
R QZ N
练习:将下列集合用最恰当的符号联结起来: (1)集合{1,2,3}与{0,1,2,3} ; (2)集合N+、Q、Z、 N与 R; (3)集合 {x|x2-1=0}与{-1,1} .
1、子集定义
1.2集合间的基本关系
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变式训练:集合 M={x|x2+2x-a=0,x∈R},且 ∅ M,则实数 a 的范围是( (A)a≤-1 ) (D)a≥1
(B)a≤1 (C)a≥-1
2 解析:∵∅ M , ∴ M 为非空集合,即 x +2x-a=0 有根,
∴Δ=4+4a≥0,∴a≥-1.故选 C.
新课
实数有相等关系,大小关系,类比 实数之间的关系,集合之间是否具备类 似的关系?
新课
示例1:观察下面三个集合, 找出它们之 间的关系: A={1,2,3}
B={1,2,7} C={1,2,3,4,5}
1.子 集 一般地,对于两个集合,如果A中 任意一个元素都是B的元素,称集合A 是集合B的子集,记作AB.
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6.设集合 A={x|-3≤x≤2},B={x|2k-1≤x≤2k+1},且 A⊇B, 则实数 k 的取值范围组成的集合是__________.
解析:因为 A⊇B,所以 2k-1≥-3 且 2k+ 1≤2, 1 解得:-1≤k≤ . 2
1 答案:{k|-1≤k≤ } 2
湖南省长沙},B={a2},并且 B 是 A 的真子集, 则实数 a 的值为__________.
2 解析:∵B A,∴a ∈A,
则有: (1)a2=1⇒a=± 1,当 a=1 时与元素的互异性不符, ∴a=-1; (2)a2=3⇒a=± 3; (3)a2=a⇒a=0,a=1,舍去 a=1,则 a=0. 答案:-1,± 3,0 综上:a=-1,a=± 3或 a=0.
(若x A, 则x C , 则A C )
而从B与C来看,显然B不包含于C. 记为B C或C B.
2.集合相等 示例2:
1.2集合间的基本关系
解得 a<-4 或 2<a≤3.
综上可得,实数 a 的取值范围为 a<-4 或 a>2.
[类题通法] 利用集合关系求参数应关注三点 (1)分析集合关系时,首先要分析、简化每个集合. (2)此类问题通常借助数轴, 利用数轴分析法, 将各个集合 在数轴上表示出来,以形定数,还要注意验证端点值,做到准 确无误.一般含“=”用实心点表示,不含“=”用空心点表 示. (3)此类问题还要注意“空集”的情况, 因为空集是任何集 合的子集.
(2)满足{1,2} M⊆{1,2,3,4,5}的集合 M 有________个.
[解析] (1)集合 M 的真子集所含有的元素的个数可以有 0 个,1 个或 2 个,含有 0 个为∅,含有 1 个有 3 个真子集{1}, {2},{3},含有 2 个元素有 3 个真子集{1,2}{1,3}和{2,3},共有 7 个真子集,故选 B.
解析 由集合A,B可看出x∈B⇒x∈A,但x∈A⇒x∈B. 答案 C
图示
(1)A B 且 B C,则 A
结论
C;
(2)A⊆B 且 A≠B,则 A
B
4.空集的概念
定义 记法 规定 特性
我们把 不含任何元素 的集合,叫做空集 ∅ 空集是任何集合的子集 ,即∅⊆A (1)空集只有一个子集,即它的本身,∅⊆∅ (2)A≠∅,则∅
[答案] B
(2)指出下列各组集合之间的关系: ①A={-1,1}, B={(-1, -1), (-1,1), (1, -1), (1,1)}; ②A={x|x 是等边三角形},B={x|x 是等腰三角形}; ③M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
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1.2 集合之间的关系观察下面几个例子:①A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};②设A为国兴中学高一(3)班男生的全体组成的集合,B为这个班学生的全体组成的集合;③设C={x|x是两条边相等的三角形},D={x|x是等腰三角形};④E={2,4,6},F={6,4,2}.你能发现两个集合间有什么关系吗?(2)例子①中集合A是集合B的子集,例子④中集合E是集合F的子集,同样是子集,有什么区别?(3)结合例子④,类比实数中的结论:“若a≤b,且b≤a,则a=b”,在集合中,你发现了什么结论?(4)按升国旗时,每个班的同学都聚集在一起站在旗杆附近指定的区域内,从楼顶向下看,每位同学是哪个班的,一目了然.试想一下,根据从楼顶向下看的,要想直观表示集合,联想集合还能用什么表示?(5)试用Venn图表示例子①中集合A和集合B.(6)已知A B,试用Venn图表示集合A和B的关系.(7)任何方程的解都能组成集合,那么x2+1=0的实数根也能组成集合,你能用Venn图表示这个集合吗?(8)一座房子内没有任何东西,我们称为这座房子是空房子,那么一个集合没有任何元素,应该如何命名呢?(9)与实数中的结论“若a≥b,且b≥c,则a≥c”相类比,在集合中,你能得出什么结论?(1)观察两个集合间元素的特点.(2)从它们含有的元素间的关系来考虑.规定:如果A⊆B,但存在x∈B,且x∉A,我们称集合A是集合B的真子集,记作A B(或B A).(3)实数中的“≤”类比集合中的⊆.(4)把指定位置看成是由封闭曲线围成的,学生看成集合中的元素,从楼顶看到的就是把集合中的元素放在封闭曲线内.教师指出:为了直观地表示集合间的关系,我们常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.(5)封闭曲线可以是矩形也可以是椭圆等等,没有限制.(6)分类讨论:当A⊆B时,A B或A=B.(7)方程x2+1=0没有实数解.(8)空集记为∅,并规定:空集是任何集合的子集,即⊆∅A;空集是任何非空集合的真子集,即∅A(A≠∅).(9)类比子集.结果:(1)①集合A中的元素都在集合B中;②集合A中的元素都在集合B中;③集合C中的元素都在集合D中;④集合E中的元素都在集合F中.可以发现:对于任意两个集合A,B有下列关系:集合A中的元素都在集合B中;或集合B中的元素都在集合A中.(2)例子①中A⊆B,但有一个元素4∈B,且4∉A;而例子②中集合E和集合F中的元素完全相同.(3)若A⊆B,且B⊆A,则A=B.(4)可以把集合中元素写在一个封闭曲线的内部来表示集合.(5)如图1121所示表示集合A,如图1122所示表示集合B.图1-1-2-1图1-1-2-2(6)如图1-1-2-3和图1-1-2-4所示.图1-1-2-3图1-1-2-4(7)不能.因为方程x2+1=0没有实数解.(8)空集.(9)若A⊆B,B⊆C,则A⊆C;若A B,B C,则A C.【当堂训练】1.某工厂生产的产品在重量和长度上都合格时,该产品才合格.若用A表示合格产品的集合,B表示重量合格的产品的集合,C表示长度合格的产品的集合.已知集合A、B、C均不是空集.(1)则下列包含关系哪些成立?A⊆B,B⊆A,A⊆C,C⊆A.(2)试用Venn图表示集合A、B、C间的关系.2.写出集合{a,b}的所有子集,并指出哪些是它的真子集.3.已知集合P={1,2},那么满足Q⊆P的集合Q的个数是( )A.4B.3C.2D.14.集合A中含有n个元素,那么集合A有多少个子集?多少个真子集?5.已知集合A={-1,3,2m-1},集合B={3,m2}.若B⊆A,则实数m=_______.6.已知集合M={x|2-x<0},集合N={x|ax=1},若N M,求实数a的取值范围.7.(1)分别写出下列集合的子集及其个数:∅,{a},{a,b},{a,b,c}.(2)由(1)你发现集合M中含有n个元素,则集合M有多少个子集?8.已知集合A{2,3,7},且A中至多有一个奇数,则这样的集合A有……( )A.3个B.4个C.5个D.6个9.判断正误:(1)空集没有子集. ( )(2)空集是任何一个集合的真子集. ( )(3)任一集合必有两个或两个以上子集. ( )(4)若B⊆A,那么凡不属于集合A的元素,则必不属于B. ( )10.集合A={x|-1<x<3,x∈Z},写出A的真子集.11.(1)下列命题正确的是 ( )A.无限集的真子集是有限集B.任何一个集合必定有两个子集C.自然数集是整数集的真子集D.{1}是质数集的真子集(2)以下五个式子中,错误的个数为 ( )①{1}∈{0,1,2} ②{1,-3}={-3,1} ③{0,1,2}⊆{1,0,2}④∅∈{0,1,2} ⑤∅∈{0}A.5B.2C.3D.4(3)M={x|3<x<4},a=π,则下列关系正确的是 ( )A.a MB.a∉MC.{a}∈MD.{a}M12.判断如下集合A与B之间有怎样的包含或相等关系:(1)A={x|x=2k-1,k∈Z},B={x|x=2m+1,m∈Z};(2)A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z}.13.已知集合P={x|x2+x-6=0},Q={x|ax+1=0}满足Q P,求a所取的一切值.14.已知集合A={x∈R|x2-3x+4=0},B={x∈R|(x+1)(x2+3x-4)=0},要使A P⊆B,求满足条件的集合P.15.设A={0,1},B={x|x⊆A},则A与B应具有何种关系?16.集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},(1)若B⊆A,求实数m的取值范围;(2)当x∈Z时,求A的非空真子集个数;(3)当x∈R时,没有元素x使x∈A与x∈B同时成立,求实数m的取值范围.17.已知A ⊆B,且A ⊆C,B={0,1,2,3,4},C={0,2,4,8},则满足上述条件的集合A 共有多少个?【家庭作业】 一、选择题1,下列八个关系式①{0}=φ ②φ=0 ③φ {φ} ④φ∈{φ} ⑤{0}⊇φ ⑥0∉φ⑦φ≠{0} ⑧φ≠{φ}其中正确的个数 ( ) A 、4 B 、5 C 、6 D 、72、集合{1,2,3}的真子集共有 ( )A 、5个B 、6个C 、7个D 、8个3、设一元二次方程ax 2+bx+c=0(a<0)的根的判别式042=-=∆ac b ,则不等式ax 2+bx+c ≥0的解集为( )A 、RB 、φC 、{abx x 2-≠} D 、{a b 2-}4.下列语句:(1)0与{0}表示同一个集合;(2)由1,2,3组成的集合可表示为 {1,2,3}或{3,2,1};(3)方程(x-1)2(x-2)2=0的所有解的集合可表示为 {1,1,2};(4)集合{54<<x x }是有限集,正确的是 ( )A 、只有(1)和(4)B 、只有(2)和(3)C 、只有(2)D 、以上语句都不对 5.下列四个命题: (1)空集没有了集;(2)空集是任何一个集合的真子集; (3)空集的元素个数为零;(4)任何一个集合必有两个或两个以上的子集. 其中正确的有 (A.0个B.1个C.2个D.3个二、填空题6、在直角坐标系中,坐标轴上的点的集合可表示为7、若方程8x 2+(k+1)x+k-7=0有两个负根,则k 的取值范围是8、集合{a,b,c}的所有子集是 真子集是 ;非空真子集是 9、方程x 2-5x+6=0的解集可表示为方程组的解集可表示为⎩⎨⎧=-=+0231332y x y x10.已知A={菱形},B={正方形},C={平行四边形},那么A,B,C之间的关系是__________.三、解答题11、已知方程x 2-(k 2-9)+k 2-5k+6=0的一根小于1,另一根大于2,求实数k 的取值范围。
12、设a 、b ∈Z ,E ={(x ,y )|(x -a )2+3b ≤6y },点(2,1)∈E ,但(1,0)∉E ,(3,2)∉E 。
求a 、b 的值。
【好题精选】1.设{}4,M x x a =≤ ) A.{}a M ⊆ B.a M ⊆ C.{}a M ∈ D.a M ∉ 2.下面四句话中,正确的有( ) (1)空集没有子集;(2)任何集合至少有两个子集; (3)空集是任何集合的真子集;(4)若∅A ,则A ≠∅.A.1句B.2句C.3句D.4句3.满足{}{}1,21,2,3,4,5A ⊆⊆的集合A 的个数是( )A.8B.7C.6D.44.设集合{}{}41,,43,A x x n n Z B x x n n Z ==+∈==-∈,则集合A 与B 的关系是( )A.A BB.B AC.A B =D.无法确定 5.下列集合中,只有一个子集的集合是( )A.{}20x x ≤B.{}30x x ≤C.{}20x x <D.{}30x x <6.若{}1,0,1,,1a c b ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭,则a =__________,b =__________,c =___________.7.若集合{}{}{},P Q R ===正方形,菱形平行四边形,则它们之间的关系是______________.8.设集合{}{}13,0A x x B x x a =≤≤=->,若A B ⊆,则a 的取值范围是______________. 9.若集合{}{}2210,10A x x x B x x x =+-==-+=,则集合,A B 之间的关系是_____________. 10.已知{}{}22,,,2,2,M a b N a b ==,且M N =,求,a b 的值.11.已知集合{}{}12,03M x k x k N x x =+≤≤+=≤≤,且M N ⊆,求k 的取值范围.【1.2 集合之间的关系参考答案】1. 解:(1)包含关系成立的有:B ⊆A,C ⊆A.(2)集合A 、B 、C 间的关系用Venn 图表示,如图1-1-2-5所示.图1-1-2-52. 解:集合{a,b}的所有子集为∅,{a},{b},{a,b}.真子集为∅,{a},{b}.3. 分析:集合P={1,2}含有2个元素,其子集有22=4个, 又集合Q ⊆P,所以集合Q 有4个.答案:A4. 解:当n=0时,即空集的子集为∅,即子集的个数是1=20;当n=1时,即含有一个元素的集合如{a}的子集为∅,{a},即子集的个数是2=21;当n=2时,即含有一个元素的集合如{a,b}的子集为∅,{a},{b},{a,b},即子集的个数是4=22. ……集合A 中含有n 个元素,那么集合A 有2n个子集,由于一个集合不是其本身的真子集,所以集合A有(2n-1)个真子集.5. 解:∵B ⊆A,∴3∈A,m 2∈A.∴m 2=-1(舍去)或m 2=2m-1.解得m=1.∴m=1. 答案:16. 解:由题意得M={x|x>2}≠∅,则N=∅或N≠∅. 当N=∅时,关于x 的方程ax=1中无解,则有a=0; 当N≠∅时,关于x 的方程ax=1中有解,则a≠0,此时x=a 1,又∵N M,∴a 1∈M.∴a1>2. ∴0<a<21.综上所得,实数a 的取值范围是a=0或0<a<21,即实数a 的取值范围是{a|0≤a<21} 7. 答案:(1)∅的子集有:∅,即 有1个子集; {a}的子集有:∅、{a},即{a}有2个子集;{a,b}的子集有:∅、{a}、{b}、{a,b},即{a,b}有4个子集;{a,b,c}的子集有:∅、{a}、{b}、{c}、{a,b}、{a,c}、{b,c}、{a,b,c},即{a,b,c}有8个子集.(2)由(1)可得:当n=0时,有1=20个子集;当n=1时,集合M 有2=21个子集;当n=2时,集合M 有4=22个子集;当n=3时,集合M 有8=23个子集;因此含有n 个元素的集合M 有2n个子集.8. A=∅或{2}或{3}或{7}或{2,3}或{2,7}共有6个. 答案:D9. 解:该题的5个命题,只有(4)是正确的,其余全错.对于(1)、(2)来讲,由规定:空集是任何一个集合的子集,且是任一非空集合的真子集. 对于(3)来讲,可举反例,空集这一个集合就只有自身一个子集. 对于(4)来讲,当x∈B 时必有x∈A,则x ∉A 时也必有x ∉B. 10. 解:因-1<x<3,x∈Z ,故x=0,1,2, 即a={x|-1<x<3,x∈Z }={0,1,2}.真子集:∅、{1}、{2}、{0}、{0,1}、{0,2}、{1,2},共7个. 11. 答案:(1)C (2)C (3)D12. 解:(1)因A={x|x=2k-1,k∈Z },B={x|x=2m+1,m∈Z },故A 、B 都是由奇数构成的,即A=B. (2)因A={x|x=2m,m∈Z },B={x|x=4n,n∈Z }, 又x=4n=2·2n,在x=2m 中,m 可以取奇数,也可以取偶数;而在x=4n 中,2n 只能是偶数. 故集合A 、B 的元素都是偶数.但B 中元素是由A 中部分元素构成,则有BA.13. 解:因P={x|x 2+x-6=0}={2,-3}, 当a=0时,Q ={x|ax+1=0}=∅,Q P 成立.又当a≠0时,Q ={x|ax+1=0}={a 1-},要Q P 成立,则有a 1-=2或a 1-=-3,a=21-或a=31.综上所述,a=0或a=21-或a=31.点评:这类题目给的条件中含有字母,一般需分类讨论.本题易漏掉a=0,ax+1=0无解,即Q 为空集的情况,而当Q =∅时,满足Q P.14. 解:由A={x∈R|x 2-3x+4=0}=∅,B={x∈R |(x+1)(x 2+3x-4)=0}={-1,1,-4},由A P ⊆B 知集合P 非空,且其元素全属于B,即有满足条件的集合P 为{1}或{-1}或{-4}或{-1,1}或{-1,-4}或{1,-4}或{-1,1,-4}. 点评:要解决该题,必须确定满足条件的集合P 的元素,而做到这点,必须明确A 、B,充分把握子集、真子集的概念,准确化简集合是解决问题的首要条件. 15. 解:因A={0,1},B={x|x ⊆A},故x 为∅,{0},{1},{0,1},即{0,1}是B 中一元素.故A∈B. 点评:注意该题的特殊性,一集合是另一集合的元素. 16. 解:(1)当m+1>2m-1即m<2时,B=∅满足B ⊆A. 当m+1≤2m -1即m≥2时,要使B ⊆A 成立, 需⎩⎨⎧>+-≥+51,121m m m 可得2≤m≤3.综上所得实数m 的取值范围m≤3.(2)当x∈Z 时,A={-2,-1,0,1,2,3,4,5}, 所以,A 的非空真子集个数为2上标8-2=254.(3)∵x∈R ,且A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m -1},又没有元素x 使x∈A 与x ∈B 同时成立. 则①若B≠∅即m+1>2m-1,得m<2时满足条件; ②若B≠∅,则要满足条件有:⎩⎨⎧>+-≤+51,121m m m 或⎩⎨⎧-<--≤+212,121m m m 解之,得m>4.综上有m<2或m>4.点评:此问题解决要注意:不应忽略∅;找A 中的元素;分类讨论思想的运用.17. 活动:学生思考A ⊆B,且A ⊆C 所表达的含义.A ⊆B 说明集合A 是集合B 的子集,即集合A 中元素属于集合B,同理有集合A 中元素属于集合C.因此集合A 中的元素是集合B 和集合C 的公共元素.思路1:写出由集合B 和集合C 的公共元素所组成的集合,得满足条件的集合A;思路2:分析题意,仅求满足条件的集合A 的个数,转化为求集合B 和集合C 的公共元素所组成的集合的子集个数.解法一:因A ⊆B,A ⊆C,B={0,1,2,3,4},C={0,2,4,8},由此,满足A ⊆B,有:∅,{0},{1},{2},{3},{4},{0,1},{0,2},{2,3},{2,4},{0,3},{0,4},{1,2},{1,3},{1,4},{3,4},{0,2,4},{0,1,2},{0,1,3},{0,1,4},{1,2,3},{1,2,4},{2,3,4},{0,3,4},{0,1,2,3},{1,2,3,4},{0,1,3,4},{0,2,3},{1,3,4},{0,1,2,4},{0,2,3,4},{0,1,2,3,4},共25=32(个). 又满足A ⊆C 的集合A 有:∅,{0},{2},{4},{8},{0,2},{0,4},{0,8},{2,4},{2,8},{4,8},{0,2,4},{0,2,8},{0,4,8},{2,4,8},{0,2,4,8},共24=16(个).其中同时满足A ⊆B,A ⊆C 的有8个:∅,{0},{2},{4},{0,2},{0,4},{2,4},{0,2,4},实际上到此就可看出,上述解法太繁. 解法二:题目只求集合A 的个数,而未让说明A 的具体元素,故可将问题等价转化为B 、C 的公共元素组成集合的子集数是多少.显然公共元素有0、2、4,组成集合的子集有23=8(个).点评:有关集合间关系的问题,常用分类讨论的思想来解决;关于集合的子集个数的结论要熟练掌握,其应用非常广泛. 【家庭作业】 答案:1、B ;2。