1.2 集合的基本关系
学习目标 1.理解子集、真子集、集合相等的概念. 2.能用符号和Venn图表达集合间的关系.体会图形对理解抽象概念的作用,培养数学抽象的核心素养. 3.掌握列举有限集的所有子集的方法.
任务一 集合的基本关系
问题1.观察下面的几个例子,请同学们说出它们之间的“包含”关系:
(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};
(2)C为某中学高一(2)班全体女生组成的集合,D为这个班全体学生组成的集合;
(3)A={x|x=2k,k∈Z},B={偶数}.
提示:(1)集合A包含于集合B,或集合B包含集合A.(2)集合C包含于集合D,或集合D包含集合C.(3)集合A包含集合B,集合B也包含集合A.
1.Venn图
为了直观地表示集合间的关系,常用平面上封闭曲线的内部表示集合,称为Venn图.
2.子集、真子集、集合相等
定义 符号表示 图形表示
子 集 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属于集合B,即若a∈A,则a∈B,那么称集合A是集合B的子集 A B(或B A),读作“A包含于B”(或“B包含A”) 或
集 合 相 等 对于两个集合A与B,如果集合A是集合B的子集,且集合B也是集合A的子集,那么称集合A与集合B相等 A=B
真 子 集 对于两个集合A与B,如果A B,且A≠B,那么称集合A是集合B的真子集 A B(或B A),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”)
3.子集的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A A.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
[微提醒] (1)用Venn图表示集合的优点是能直观地表示集合间的关系,缺点是集合元素的公共特征不明显.(2)在真子集的定义中,A,B首先要满足A B,且A≠B.(3)若出现A B时,应讨论A= 和A≠ 两种情形.(4)若A B,且B C,则A C.
(1)(多选题)下列表述正确的是( )
A.{2,1,0} {0,1,2} B.{(2,4)}={(4,2)}
C. {0,1,2} D.0 {0}
答案:AC
解析:对于A,因为任何集合是本身的子集,所以{2,1,0} {0,1,2},故A正确;对于B,{(2,4)}≠{(4,2)},故B错误;对于C,因为 是任何集合的子集,故C正确;对于D,因为元素与集合间的关系是“∈”与“ ”,故D错误.故选AC.
(2)(链教材P7练习T2)判断下列各组中两个集合之间的关系:
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};
③A=(-1,4),B={x|x-5<0};
④M={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.
判断集合基本关系的常用方法
对点练1.(1)能正确表示集合M={x∈R|0≤x≤2}和集合N={x∈R|x2-x=0}关系的Venn图是( )
(2)(多选题)若集合A=,集合B=,则A,B的关系不成立的是( )
A.A B B.A=B
C.A B D.B A
答案:(1)B (2)ABC
解析:(1)由x2-x=0得x=1或x=0,故N={0,1},易得N M,其对应的Venn图如选项B所示.
(2)由B={x|x=2(2n-1)+1,n∈Z},而A=,所以B A,故不成立的有A,B,C.故选ABC.
任务二 子集、真子集的个数
问题2.填写下表,回答后面的问题:
集合 元素个数 所有子集 子集个数
{a} 1
{a,b} 2
{a,b,c} 3
{a,b,c,d} 4
(1)你能找出“元素个数”与“子集个数”之间关系的规律吗?
(2)如果一个集合的元素的个数为n,你能用n表示出这个集合的子集、真子集的个数吗?
提示:
集合 元素 个数 所有子集 子集 个数
{a} 1 ,{a} 2
{a,b} 2 ,{a},{b},{a,b} 4
{a,b,c} 3 ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c} 8
{a,b,c,d} 4 ,{a},{b},{c},{d},{a,b},{a,c},{a,d},{b,c},{b,d},{c,d},{a,b,c},{a,b,d},{a,c,d},{b,c,d},{a,b,c,d} 16
(1)能.(2)子集个数为2n,真子集个数为2n-1.
如果一个集合的元素的个数为n,那么这个集合的子集的个数为2n个;真子集的个数为2n-1个;非空子集的个数为2n-1个;非空真子集的个数为2n-2个.
(链教材P7例4)已知集合A={x|ax2-5x+6=0},若2∈A,列举集合A的子集并指出有多少个真子集.
解:依题意得4a-10+6=0,解得a=1.
则x2-5x+6=0,解得x1=2,x2=3,
所以A={2,3}.
所以集合A的子集有 ,{2},{3},{2,3},共4个.真子集有 ,{2},{3},共3个.
求有限集合的子集或真子集个数的思路
对点练2.已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集及真子集.
解:因为A={(x,y)|x+y=2,x∈N,y∈N},
所以A={(0,2),(1,1),(2,0)},
所以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)}.
A的真子集有 ,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)}.
任务三 由集合间的关系求参数(范围)
已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6≤x≤2m-1},若A B,则实数m的取值范围为 .
答案:{m|3≤m≤4}
解析:因为A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6≤x≤2m-1},且A B,所以解得3≤m≤4,所以实数m的取值范围为{m|3≤m≤4}.
[变式探究]
1.(变条件)将“A B”改为“B A”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围为 .
答案:{m|m<-5}
解析:①当B= 时,有m-6>2m-1,则m<-5,此时B A成立;②当B≠ 时,B A,此时满足不等式组的解集为 .由①②可知,实数m的取值范围为{m|m<-5}.
2.(变条件)将“A={x|-2≤x≤5}”改为“A={x|-2<x<5}”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围为 .
答案:{m|3≤m≤4}
解析:因为A={x|-2<x<5},B={x|m-6≤x≤2m-1},且A B,所以解得3≤m≤4.所以实数m的取值范围为{m|3≤m≤4}.
3.(变条件)将“B={x|m-6≤x≤2m-1}”改为“B={x|m-6<x<2m-1}”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围为 .
答案:{m|3<m<4}
解析:因为A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6<x<2m-1},且A B,所以解得3<m<4.
所以实数m的取值范围为{m|3<m<4}.
由集合间的关系求参数的方法
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.
2.当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,应注意端点处是实点还是虚点.
[注意] (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.
对点练3.(1)(2023·新课标Ⅱ卷)设集合A={0,-a},B={1,a-2,2a-2},若A B,则a=( )
A.2 B.1
C. D.-1
(2)(双空题)已知集合A={x|-2<x<1},集合B={x|-m<x<m},若A B,则实数m的取值范围是 ;若B A,则实数m的取值范围是 .
答案:(1)B (2)[2,+∞)
解析:(1)因为A B,则有:若a-2=0,解得a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意;若2a-2=0,解得a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},符合题意;综上所述,a=1.故选B.
(2)由集合A={x|-2<x<1},B={x|-m<x<m},若A B,则满足解得m≥2,所以实数m的取值范围为[2,+∞).若B A,若B= 时,则满足-m≥m,即m≤0;若B≠ 时,则满足解得0<m≤1,所以实数m的取值范围为.
任务 再现 1.子集、真子集、集合相等的概念.2.子集、真子集的个数
方法 提炼 1.集合间关系的判断:列举观察法、集合元素特征法、数形结合法.2.求给定集合的子集、真子集的个数:定义法、分类讨论思想.3.集合间关系的应用:分类讨论思想、数形结合法
易错 警示 1.忽略对集合是否为空集的讨论.2.求参数范围时,端点值能否取到容易出现错误
1.(多选题)已知集合A={x|-1-x<0},则下列各式正确的是( )
A.0 A B.{0}∈A
C.0∈A D.{0} A
答案:CD
解析:集合A={x|-1-x<0}={x|x>-1},所以0∈A,{0} A,CD正确.
2.设集合M={菱形},N={平行四边形},P={四边形},Q={正方形},则这些集合之间的关系为( )
A.P N M Q B.Q M N P
C.P M N Q D.Q N M P
答案:B
解析:正方形都是菱形,菱形都是平行四边形,平行四边形都是四边形,则Q M N P.故选B.
3.集合M={x∈N|0≤x<3}的子集的个数是( )
A.16 B.8
C.7 D.4
答案:B
解析:集合M={x∈N|0≤x<3}=,集合M含有3个元素,所以集合M的子集个数是23=8.故选B.
4.已知集合P={x|x2+x-6=0},Q={x|ax+1=0},且满足Q P,则a可能取的一切值组成的集合为 .
答案:
解析:因为P==,Q=,且Q P.当a=0时,Q= P,符合题意;当a≠0时,Q==,因为Q P,则-=-3或-=2,解得a=或a=-.综上所述,实数a的取值集合为.
课时分层评价2 集合的基本关系
(时间:40分钟 满分:100分)
(1—9题,每小题5分,共45分)
1.下列四个集合中,是空集的是( )
A.{x|x+3=3}
B.{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}
C.{x|x2≤0}
D.{x|x2-x+1=0,x∈R}
答案:D
解析:因为x2-x+1=0,Δ=1-4=-3<0,方程无解,所以{x|x2-x+1=0,x∈R}= .故选D.
2.下列各式中,正确的个数是( )
①∈;② ;③ ;④={(0,1)}.
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:B
解析:对于①,两个数集不能用∈符号,应为 ,故①错误;对于②,任何集合都是本身的子集,故②正确;对于③,空集是任何集合的子集,故③正确;对于④,集合是数集,有2个元素,集合{(0,1)}是点集,只有1个元素,故④错误;所以正确的个数有2个.故选B.
3.已知集合A={x∈Z|0<x<5},B={0,1,2,3,4,5},则( )
A.A∈B B.A=B
C.A B D.B A
答案:C
解析:集合A={x∈Z|0<x<5}=,B=,则A B.故选C.
4.(多选题)已知A B,A C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},则集合A可以是( )
A.{1,8} B.{2,3}
C.{1} D.{2}
答案:AC
解析:因为A B,A C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},所以集合A中的元素是集合B,C的公共元素,结合选项可知A,C满足题意.故选AC.
5.已知集合A=,B=,若A,B关系如图所示,则实数a 的取值范围是( )
A.a≥2 B.a<2
C.a≤2 D.a>2
答案:D
解析:由集合A=={1,2},B=,由给定A,B关系图,可得A B,所以a>2.故选D.
6.(多选题)已知集合M={x|x=m+,m∈Z},N={x|x=2n-,n∈Z},P={x|x=,p∈Z},则( )
A.N P B.P M
C.N M D.M N
答案:AC
解析:由题意得,集合M={x|x=,m∈Z},P={x|x=,p∈Z},N={x|x==,n∈Z}==,所以N M P,结合选项,可得A,C正确,B,D错误.故选AC.
7.设x,y∈R,A={(x,y)|y=x},B=,则A,B准确的关系是 .
答案:B A
解析:因为B=={(x,y)|y=x,且x≠0},故B A.
8.(双空题)已知集合A={a,a-1},B={2,y},C={x|1<x-1<4}.
(1)若A=B,则y的值为 ;
(2)若A C,则实数a的取值范围为 .
答案:(1)1或3 (2){a|3<a<5}
解析:(1)若a=2,则A={1,2},所以y=1.若a-1=2,则a=3,A={2,3},所以y=3.综上,y的值为1或3.
(2)因为C={x|2<x<5},A C,所以所以3<a<5.
9.(开放题)已知集合A=,B={x|y=+},若A B,则实数a的值可以是 .(写出一个满足条件的值即可)
答案:1(a≤0,或a=1均可,答案不唯一)
解析:根据题意得B=,因为A B,若A= ,则a≤0,满足题意;若a>0,则=4,得a=1,故实数a的值满足a≤0,或a=1均可.
10.(10分)已知A={x|1<x<5},B={x|a-1<x<a},a∈R.
(1)当x∈N时,写出集合A的所有子集,共有多少个?
(2)若B A,求实数a的取值范围.
解:(1)当x∈N时,A={2,3,4},
所以集合A的子集有 ,{2},{3},{4},{2,3},{2,4},{3,4},{2,3,4},所以共有8个子集.
(2)因为B A,且B不可能是空集,所以解得2≤a≤5,
所以实数a的取值范围为[2,5].
(11—13题,每小题5分,共15分)
11.(多选题)下列命题中,是真命题的有( )
A.集合的所有真子集为,
B.若=(其中a,b∈R),则a+b=3
C.{x|x是等边三角形} {x|x是等腰三角形}
D.{x|x=3k,k∈N} {x|x=6z,z∈N}
答案:BC
解析:集合的真子集是 ,,共3个,所以A为假命题;由=,知a=2,b=1,则a+b=3,则B为真命题;等边三角形是特殊的等腰三角形,所以C为真命题;{x|x=6z=3×2z,z∈N},所以 ,所以D为假命题.故选BC.
12.已知集合M=,N=,若M A N,则满足条件的集合A的个数为( )
A.4 B.6
C.7 D.8
答案:A
解析:由M A,所以集合A里的元素必须有1,2,3,又因为A N,所以A=,,,,共4个.故选A.
13. (多选题)已知集合A={x|1<x<2},B={x|2a-3<x<a-2},下列结论正确的是( )
A.不存在实数a使得A=B
B.存在实数a使得A B
C.当0≤a≤4时,B A
D.存在实数a使得B A
答案:AD
解析:对于A,由集合相等的概念可得此方程组无解,故不存在实数a使得A=B,故A正确;对于B,由A B,得此不等式组无解,故B错误;对于C,当2a-3≥a-2,即a≥1时,B= A,符合B A,当a<1时,要使B A,需满足解得2≤a≤4,不满足a<1,故这样的实数a不存在,故当a≥1时,B A,故C错误;对于D,由C选项分析可得存在实数a使得B A,故D正确.故选AD.
14.(10分)已知集合A={x|1-a≤x≤1+a},B={x|-4<x<2}.
(1)若B A,求实数a的取值范围;
(2)若A B,求实数a的取值范围.
解:(1)因为B A,所以所以a≥5.
所以实数a的取值范围是[5,+∞).
(2)因为A B,
若A= ,此时1-a>1+a,解得a<0,
若A≠ ,此时解得0≤a<1,
综上,实数a的取值范围是(-∞,1).
15.(5分)(新定义)已知集合M={1,2,3,4},A M,集合A中所有元素的乘积称为集合A的“累积值”,且规定:当集合A只有一个元素时,其累积值即为该元素的数值,空集的累积值为0.设集合A的累积值为S.
(1)若S=3,则这样的集合A共有 个;
(2)若S为偶数,则这样的集合A共有 个.
答案:(1)2 (2)13
解析:(1)若S=3,据“累积值”的定义,得A={3}或A={1,3},这样的集合A共有2个.(2)因为集合M的子集共有24=16个,其中“累积值”为奇数的子集为{1},{3},{1,3}共3个,所以“累积值”为偶数的集合共有13个.
16.(15分)(新角度)集合P={x|x2-3x+b=0,x∈R},Q={-4,-1,1}.
(1)若b=4,存在集合M使得P M Q,求出这样的集合M;
(2)试问P能否成为Q的一个子集?若能,求实数b的取值或取值范围;若不能,请说明理由.
解:(1)若b=4,则P={x|x2-3x+4=0,x∈R}= ,
因为P M Q,所以M= ,,,,,,.
(2)方程x2-3x+b=0的判别式为Δ=(-3)2-4b=9-4b,
当Δ<0,即b>时,P={x|x2-3x+b=0,x∈R}= ,此时显然P是Q的一个子集;
当Δ=0,即b=时,
P==,
此时显然P不是Q的一个子集;
当Δ>0,即b<时,要使P是Q的一个子集,-4,-1,1中必有两个元素是集合P中的元素,根据一元二次方程x2-3x+b=0根与系数的关系,这两个根之和为3,显然-4,-1,1中没有两个数的和为3,所以此时P不可能是Q的一个子集.
综上所述,P能成为Q的一个子集,此时实数b的取值范围为.
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1.2 集合的基本关系
第一章 §1 集合
学习目标
1.理解子集、真子集、集合相等的概念.
2.能用符号和Venn图表达集合间的关系.体会图形对理解抽象概念的作用,培养数学抽象的核心素养.
3.掌握列举有限集的所有子集的方法.
任务一 集合的基本关系
问题1.观察下面的几个例子,请同学们说出它们之间的“包含”关系:
(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};
提示:集合A包含于集合B,或集合B包含集合A.
问题导思
(2)C为某中学高一(2)班全体女生组成的集合,D为这个班全体学生组成的集合;
提示:集合C包含于集合D,或集合D包含集合C.
(3)A={x|x=2k,k∈Z},B={偶数}.
提示:集合A包含集合B,集合B也包含集合A.
1.Venn图
为了直观地表示集合间的关系,常用平面上______曲线的内部表示集合,称为Venn图.
2.子集、真子集、集合相等
新知构建
定义 符号表示 图形表示
子
集 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属于集合B,即若a∈A,则a∈B,那么称集合A是集合B的子集 A____B(或B____A),读作“A包含于B”(或“B包含A”) 或
封闭
定义 符号表示 图形表示
集
合
相
等 对于两个集合A与B,如果集合A是集合B的子集,且集合B也是集合A的子集,那么称集合A与集合B相等 A____B
真
子
集 对于两个集合A与B,如果A B,且A≠B,那么称集合A是集合B的真子集 A____B(或B____A),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”)
=
3.子集的性质
(1)任何一个集合都是它本身的______,即A A.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
子集
(1)用Venn图表示集合的优点是能直观地表示集合间的关系,缺点是集合元素的公共特征不明显.(2)在真子集的定义中,A,B首先要满足A B,且A≠B.(3)若出现A B时,应讨论A= 和A≠ 两种情形.(4)若A B,且B C,则A C.
微提醒
(1)(多选题)下列表述正确的是
A.{2,1,0} {0,1,2} B.{(2,4)}={(4,2)}
C. {0,1,2} D.0 {0}
√
典例
1
√
对于A,因为任何集合是本身的子集,所以{2,1,0} {0,1,2},故A正确;对于B,{(2,4)}≠{(4,2)},故B错误;对于C,因为 是任何集合的子集,故C正确;对于D,因为元素与集合间的关系是“∈”与“ ”,故D错误.故选AC.
(2)(链教材P7练习T2)判断下列各组中两个集合之间的关系:
①A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
解: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.
②A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};
解: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.
③A=(-1,4),B={x|x-5<0};
解: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.
④M={x|x=2n-1,n∈N+},N={x|x=2n+1,n∈N+}.
解:由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},故N M.
判断集合基本关系的常用方法
规律方法
对点练1.(1)能正确表示集合M={x∈R|0≤x≤2}和集合N={x∈R|x2-x=0}关系的Venn图是
√
由x2-x=0得x=1或x=0,故N={0,1},易得N M,其对应的Venn图如选项B所示.
√
√
√
返回
任务二 子集、真子集的个数
问题2.填写下表,回答后面的问题:
问题导思
集合 元素个数 所有子集 子集个数
{a} 1
{a,b} 2
{a,b,c} 3
{a,b,c,d} 4
(1)你能找出“元素个数”与“子集个数”之间关系的规律吗?
,{a}
2
,{a},{b},{a,b}
,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}
4
8
,{a},{b},{c},{d},{a,b},{a,c},{a,d},{b,c},{b,d},{c,d},{a,b,c},{a,b,d},{a,c,d},{b,c,d},{a,b,c,d}
16
提示:能.
(2)如果一个集合的元素的个数为n,你能用n表示出这个集合的子集、真子集的个数吗?
提示:子集个数为2n,真子集个数为2n-1.
如果一个集合的元素的个数为n,那么这个集合的子集的个数为____个;真子集的个数为_______个;非空子集的个数为_______个;非空真子集的个数为_______个.
新知构建
2n-1
2n
2n-1
2n-2
(链教材P7例4)已知集合A={x|ax2-5x+6=0},若2∈A,列举集合A的子集并指出有多少个真子集.
解:依题意得4a-10+6=0,解得a=1.
则x2-5x+6=0,解得x1=2,x2=3,
所以A={2,3}.
所以集合A的子集有 ,{2},{3},{2,3},共4个.真子集有 ,{2},{3},共3个.
典例
2
求有限集合的子集或真子集个数的思路
规律方法
对点练2.已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集及真子集.
解:因为A={(x,y)|x+y=2,x∈N,y∈N},
所以A={(0,2),(1,1),(2,0)},
所以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)}.
A的真子集有 ,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)}.
返回
任务三 由集合间的关系求参数(范围)
已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6≤x≤2m-1},若A B,则实数m的取值范围为_____________.
典例
3
{m|3≤m≤4}
变式探究
1.(变条件)将“A B”改为“B A”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围为____________.
{m|m<-5}
2.(变条件)将“A={x|-2≤x≤5}”改为“A={x|-2<x<5}”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围为_______________.
{m|3≤m≤4}
3.(变条件)将“B={x|m-6≤x≤2m-1}”改为“B={x|m-6<x<2m-1}”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围为_______________.
{m|3<m<4}
由集合间的关系求参数的方法
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.
2.当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,应注意端点处是实点还是虚点.
[注意] (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.
规律方法
√
因为A B,则有:若a-2=0,解得a=2,此时A={0,-2},B={1,0,2},不符合题意;若2a-2=0,解得a=1,此时A={0,-1},B={1,-1,0},符合题意;综上所述,a=1.故选B.
(2)(双空题)已知集合A={x|-2<x<1},集合B={x|-m<x<m},若A B,则实数m的取值范围是____________;若B A,则实数m的取值范围是____________.
[2,+∞)
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课堂小结
任务
再现 1.子集、真子集、集合相等的概念.
2.子集、真子集的个数
方法
提炼 1.集合间关系的判断:列举观察法、集合元素特征法、数形结合法.
2.求给定集合的子集、真子集的个数:定义法、分类讨论思想.
3.集合间关系的应用:分类讨论思想、数形结合法
易错
警示 1.忽略对集合是否为空集的讨论.
2.求参数范围时,端点值能否取到容易出现错误
随堂评价
1.(多选题)已知集合A={x|-1-x<0},则下列各式正确的是
A.0 A B.{0}∈A
C.0∈A D.{0} A
√
√
集合A={x|-1-x<0}={x|x>-1},所以0∈A,{0} A,CD正确.
2.设集合M={菱形},N={平行四边形},P={四边形},Q={正方形},则这些集合之间的关系为
A.P N M Q B.Q M N P
C.P M N Q D.Q N M P
√
正方形都是菱形,菱形都是平行四边形,平行四边形都是四边形,则Q M N P.故选B.
3.集合M={x∈N|0≤x<3}的子集的个数是
A.16 B.8
C.7 D.4
√
4.已知集合P={x|x2+x-6=0},Q={x|ax+1=0},且满足Q P,则a可能取的一切值组成的集合为______________.
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课时分层评价
1.下列四个集合中,是空集的是
A.{x|x+3=3}
B.{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}
C.{x|x2≤0}
D.{x|x2-x+1=0,x∈R}
√
因为x2-x+1=0,Δ=1-4=-3<0,方程无解,所以{x|x2-x+1=0,x∈R}= .故选D.
√
3.已知集合A={x∈Z|0<x<5},B={0,1,2,3,4,5},则
A.A∈B B.A=B
C.A B D.B A
√
4.(多选题)已知A B,A C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},则集合A可以是
A.{1,8} B.{2,3}
C.{1} D.{2}
√
因为A B,A C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},所以集合A中的元素是集合B,C的公共元素,结合选项可知A,C满足题意.故选AC.
√
√
√
√
B A
8.(双空题)已知集合A={a,a-1},B={2,y},C={x|1<x-1<4}.
(1)若A=B,则y的值为__________;
若a=2,则A={1,2},所以y=1.若a-1=2,则a=3,A={2,3},所以y=3.综上,y的值为1或3.
1或3
(2)若A C,则实数a的取值范围为________________.
{a|3<a<5}
1(a≤0,或a=1均可,答案不唯一)
10.(10分)已知A={x|1<x<5},B={x|a-1<x<a},a∈R.
(1)当x∈N时,写出集合A的所有子集,共有多少个?
解:当x∈N时,A={2,3,4},
所以集合A的子集有 ,{2},{3},{4},{2,3},{2,4},{3,4},{2,3,4},所以共有8个子集.
√
√
√
13. (多选题)已知集合A={x|1<x<2},B={x|2a-3<x<a-2},下列结论正确的是
A.不存在实数a使得A=B
B.存在实数a使得A B
C.当0≤a≤4时,B A
D.存在实数a使得B A
√
√
15.(5分)(新定义)已知集合M={1,2,3,4},A M,集合A中所有元素的乘积称为集合A的“累积值”,且规定:当集合A只有一个元素时,其累积值即为该元素的数值,空集的累积值为0.设集合A的累积值为S.
(1)若S=3,则这样的集合A共有_____个;
2
若S=3,据“累积值”的定义,得A={3}或A={1,3},这样的集合A共有2个.
(2)若S为偶数,则这样的集合A共有______个.
13
因为集合M的子集共有24=16个,其中“累积值”为奇数的子集为{1},{3},{1,3}共3个,所以“累积值”为偶数的集合共有13个.
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