集合相关的知识点
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一般地,我们把研究对象统称为元素,把一些元素组成的总体叫做集合(简称集).
1.集合中元素具的有几个特征
⑴确定性-因集合是由一些元素组成的总体,当然,我们所说的“一些元素”是确定的.
⑵互异性-即集合中的元素是互不相同的,如果出现了两个(或几个)相同的元素就只能算一个,即集合中的元素是不重复出现的.
⑶无序性-即集合中的元素没有次序之分.
2.常用的数集及其记法
我们通常用大写拉丁字母A,B,C,…表示集合,用小写拉丁字母a,b,c,…表示集合中的元素.
常用数集及其记法
非负整数集(或自然数集),记作N
正整数集,记作N*或N+;
整数集,记作Z
有理数集,记作Q
实数集,记作R
3.元素与集合之间的关系
4.反馈演练
1.填空题
2.选择题
⑴以下说法正确的( )
(A) “实数集”可记为{R}或{实数集}
(B){a,b,c,d}与{c,d,b,a}是两个不同的集合
(C)“我校高一年级全体数学学得好的同学”不能组成一个集合,因为其元素不确定
⑵已知2是集合M={ }中的元素,则实数为( )
(A) 2 (B)0或3 (C) 3 (D)0,2,3均可
二、集合的几种表示方法
1、列举法-将所给集合中的元素一一列举出来,写在大括号里,元素与元素之间用逗号分开.
*有限集与无限集*
⑴有限集-------含有有限个元素的集合叫有限集
例如: A={1~20以内所有质数}
⑵无限集--------含有无限个元素的集合叫无限集
例如: B={不大于3的所有实数}
2、描述法-用集合所含元素的共同特征表示集合的方法.
具体方法:在花括号内先写上表示这个集合元素的一般符号及以取值(或变化)范围,再画一条竖线,在竖线后写出这个集合中元素所具有的共同特征.
3、图示法 -- 画一条封闭曲线,用它的内部来表示一个集合.常用于表示不需给具体元素的抽象集合.对已给出了具体元素的集合也当然可以用图示法来表示
如: 集合{1,2,3,4,5}用图示法表示为:
三、集合间的基本关系
观察下面几组集合,集合A与集合B具有什么关系?
(1) A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}.
(2) A={x|x>3},B={x|3x-6>0}.
(3) A={正方形},B={四边形}.
(4) A=∅,B={0}.
1.子集
定义:一般地,对于两个集合A与B,如果集合A中的任何一个元素都是集合
B的元素,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,记作A⊆B(或B⊇A),即若任意x∈A,有x∈B,则A⊆B(或A⊂B)。这时我们也说集合A是集合
B的子集(subset)。
如果集合A不包含于集合B,或集合B不包含集合A,就记作A⊈B(或B⊉A),即:若存在x∈A,有x∉B,则A⊈B(或B⊉A)
说明:A⊆B与B⊇A是同义的,而A⊆B与B⊆A是互逆的。
规定:空集∅是任何集合的子集,即对于任意一个集合A都有∅⊆A。
例1.判断下列集合的关系.
(1) N_____Z; (2) N_____Q; (3) R_____Z; (4) R_____Q;
(5) A={x| (x-1)2=0}, B={y|y2-3y+2=0};
(6) A={1,3}, B={x|x2-3x+2=0};
(7) A={-1,1}, B={x|x2-1=0};
(8)A={x|x是两条边相等的三角形} B={x|x是等腰三角形}。
问题:观察(7)和(8),集合A与集合B的元素,有何关系?
⇒集合A与集合B的元素完全相同,从而有:
2.集合相等
定义:对于两个集合A与B,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素
(即A⊆B),同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素(即B⊆A),则称集
合A等于集合B,记作A=B。如:A={x|x=2m+1,m∈Z},B={x|x=2n-1,n∈Z},此时有A=B。
问题:(1)集合A是否是其本身的子集?(由定义可知,是)
(2)除去∅与A本身外,集合A的其它子集与集合A的关系如何?(包含于A,但不等于A)
3.真子集:
由“包含”与“相等”的关系,可有如下结论:
(1)A⊆A (任何集合都是其自身的子集);
(2)若A⊆B,而且A≠B(即B中至少有一个元素不在A中),则称集合A是集
合B的真子集(proper subset),记作A⊂≠B。(空集是任何非空集合的真子集)
(3)对于集合A,B,C,若A⊆B,B⊆C,即可得出A⊆C;对A⊂
≠B,B⊂
≠
C,同样
有A⊂
≠
C, 即:包含关系具有“传递性”。
4.证明集合相等的方法:
(1)证明集合A,B中的元素完全相同;(具体数据)
(2) 分别证明A ⊆B 和B ⊆A 即可。(抽象情况)
对于集合A ,B ,若A ⊆B 而且B ⊆A ,则A=B 。
例1.判断下列两组集合是否相等?
(1)A={x|y=x+1}与B={y|y=x+1}; (2)A={自然数}与B={正整数} 例2.解不等式x-3>2,并把结果用集合表示。
结论:一般地,一个集合元素若为n 个,则其子集数为2n 个,其真子集数为2n -1个,特别地,空集的子集个数为1,真子集个数为0。
5.课堂练习
1.设A={0,1},B={x|x ⊆A},问A 与B 什么关系?
2.判断下列说法是否正确?
(1)N ⊆Z ⊆Q ⊆R ; (2)∅⊂A ⊂A ;
(3){圆内接梯形}⊇{等腰梯形}; (4)N ∈Z ;
(5)∅∈{∅}; (6)∅⊆{∅}
4.有三个元素的集合A ,B ,已知A={2,x ,y},B={2x ,2,2y},且A=B ,求x ,y 的值。
6.本节小结
1. 能判断存在子集关系的两个集合,谁是谁的子集,进一步确定其是否为真子集;
注意:子集并不是由原来集合中的部分元素组成的集合。(因为:“空集是任何集合的子集”,但空集中不含任何元素;“A 是A 的子集”,但A 中含有A 的全部元素,而不是部分元素)。
2. 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集;
3.注意区别“包含于”,“包含”,“真包含”,“不包含”;
4. 注意区别“∈”与“⊆”的不同涵义。
课堂练习:
集合的含义与表示
1.用符号∈或∉填空:
(1)}11|{ (2)3 },1|{2+∈+=N n n x x ; (3))1,1(- }|{2x y y =,)1,1(- }.|),{(2x y y x = 2.用列举法表示下列集合: (1)},,3|),{(N y N n y x y x ∈∈=+; (2)}.,2||,1|),{(2Z x x x y y x ∈≤-= 3.可以表示方程组⎩ ⎨⎧-=-=+1,3y x y x 的解集是 。(写出所有正确答案的序号)