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集合间的基本关系:子集、相等集合、真子集、交集、并集、全集、补集
二、本节知识点讲解:
知识点一、子集、空集与Venn图
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 ,记作(或),读作“A B”(或“B A”)。
Venn图:在数学中,我们经常用平面上 的内部代表集合,这种图形称为图。则上述集合A和集合B的包含关系,可以用如下Venn图表示:
要点说明:
①子集的定义可以理解为:若 的, ,则.这可以作为证明的方法;
②当集合A 集合B(或集合B A)时,记作A B或B A,此时A中存在至少一个元素不是B中的元素;
③规定:空集是 的子集;
④任何一个集合是它本身的子集,记作AA;
⑤包含关系具有传递性,即若AB,且BC,则AC;
⑥集合A是集合B的子集不能理解为集合A是由集合B中的“部分元素”组成的,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
⑦注意符号“”与“”的区别:“”只用于集合与 之间,如{0}N,而不能写成{0}N;“”只能用于元素与 之间,如0N,而不能写成0N.
知识点二、集合的相等
如果集合A是集合B的子集(),且集合B是集合A的子集(),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 ,记作。
要点说明:
①若且,则;反之,如果,则且。这就给出了我们证明两个集合全等的方法,即预证,只需证且都成立即可;
②两集合相等,则所含元素完全相同,与元素 无关;
③要判断两个集合是否 ,对于元素比较少的有限集,可用列举法将元素列举出来,看两个集合的元素是否完全相同;若是无限集,应依据“互为子集”从两个方向入手进行判断。
④同一个集合,可以有不同的表示方法,这也是定义两个集合相等的意义所在;
⑤集合中的关系与实数中的结论类比
实数 集合
a≤b包含两层含义:a=b,或a<b AB包含两层含义:A=B,或AB
若a≥b,且a≤b,则a=b 若AB,且AB,则A=B
若a≥b,b≥c,则a≥c 若AB,BC,则AC
知识点三、真子集
如果集合,但存在元素 ,且 ,我们称集合是集合的真子集,记作(或)。读作“A ”或“B ”.
要点说明:
理解真子集的定义要注意一下几点:
①空集是任何非空集合的真子集;
②对于集合A,B,C,如果A B,B C,那么A C;
③若,则A与B有两种可能的关系:即A B或A=B;
知识点四、空集
我们把不含任何元素的集合叫做 ,记作;
要点说明:
空集的性质:
①空集只有一个子集,即它本身;②空集是任何集合的子集,即;
③空集是任何非空集合的真子集,即若,则 A,反之也成立。
④空集是不含任何元素的集合,它既不是有限集,也不是无限集;
三、例题解析
【例1】判断下列两个集合之间的关系.
①A={2,3,6},B={∣是12的约数};
②A={0,1},B={∣,};
③A={∣},B={∣};
④A={∣},B={∣,};
【例2】对于集合A,B,“”不成立的含义是( )
A.B是A的子集 B.A中的元素都不是B的元素
C.A中至少有一个元素不属于B D.B中至少有一个元素不属于A
【例3】已知集合M={∣},N={∣,},试判断集合M,N的关系.
【例4】已知集合M={0,1},集合N={0,2,1-m},若MN,则实数m=__________.
【例5】已知A={∣},B={∣},若满足A B,则实数的取值范围为 ;
【例6】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,nN*},N={x|x=2n+1,nN*}.
【例8】设集合A={x|x2-3x-2<0},B={x|2<2x<8},则( )
A.A=B B.A B C.A B D.A∩B=
【例9】已知集合M={x|x2-x≤0,x∈R},集合N=(0,1],则集合M与N的关系( )
A.M N B.N M C.M=N D.N M且M N
【例10】已知集合,,则集合M,N的关系是( )
A.MN B.MN C.NM D.NM
【例11】若集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0}且BA,求m的值.
【例12】已知集合A={x|-2<x<5},B={x|m+1<x<2m-1},且BA,求实数m的取值范围.
变式
1.选用适当的符号填空:
(1)已知集合A={x|x2-3x-18=0},则有:
-6____A,{-3}____A, ___A,{6,-3}____A.
(2)已知集合A={x|-x2+3x+4≥0},B={x|},则有:
-4____B,3____A,{2}____B,B____A.
(3){x|x是菱形}____{x|x是平行四边形};
{x|x是等腰三角形}____{x|x是等边三角形}.
2.已知集合A={(x,y)|x2=y+1,|x|<2,x∈Z},则集合A用列举法可表示为_________________________.
3.集合A={x|∈N*,x∈N*}用列举法可表示为____________.
4.若{1,2}={x|x2+bx+c=0},则b=________,c=_________.
5.若集合{0,-1,2a}={a-1,-|a|,a+1},则实数a的值为________.
6.已知集合P={x|x2≤1},M={a}.若MP,则a的取值范围是______________.
四、课堂练习
1.用适当的符号填空: ; ; ; ;
; ;
2.满足条件的集合的个数有_____个.
3.已知集合,,则能使成立的实数 的取值范围是 .
4.已知,若B,则实数的取值范围是 ;
5.某班有学生人,其中体育爱好者人,音乐爱好者人,还有人既不爱好体育也不爱好音乐,则该班既爱好体育又爱好音乐的人数为人_______________
6.若集合,且,求实数的值;