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1.2 集合间的基本关系
新知初探·课前预习
题型探究·课堂解透
新知初探·课前预习
课程标准
(1)理解集合之间包含和相等的含义,并会用符号和Venn图表示.(2)会识别给定集合的真子集,会判断给定集合间的关系,并会用符号和Venn图表示.(3)在具体情境中理解空集的含义.
教 材 要 点
要点一 子集、集合相等、真子集
1.子集、真子集、集合相等的相关概念
定义 符号表示 图形表示
子集 如果集合A中的________元素都是集合B中的元素,就称集合A是集合B的子集 A____B(或B____A)
真子集 如果集合A B,但存在元素____________,就称集合A是集合B的真子集 A____B(或B____A)
集合相等 如果集合A的________元素都是集合B的元素,同时集合B的________元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等 A____B
任意一个
x∈B,且x A
任何一个
任何一个
=
2.子集的性质
(1)任何一个集合是它本身的________,即A A.
(2)对于集合A,B,C,如果A B,且B C,那么________.
子集
A C
要点二 空集
定义 ____________的集合叫做空集
符号 用符号表示为______
规定 空集是任何集合的________,是任何非空集合的________
不含任何元素
子集
真子集
助 学 批 注
批注 子集是刻画两个集合之间关系的,它反映的是局部与整体之间的关系(而元素与集合之间的关系是个体与整体之间的关系).
批注 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.
批注 {0}与 的区别:{0}表示一个集合,且集合中有且仅有一个元素0;而 表示空集,其不含有任何元素,故{0}≠ .
基 础 自 测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)空集中只有元素0,而无其余元素.( )
(2)任何一个集合都有子集.( )
(3)若A=B,则A B.( )
(4)空集是任何集合的真子集.( )
×
√
√
×
2.A和B两个集合的大小情况如图所示,则A和B的关系是( )
A. A∈B B.B∈A
C.A B D.B A
答案:D
解析:由Venn图易知B是A的子集,即B A,故选D.
3.下列四个集合中,是空集的为( )
A.{0} B.{x|x>8,且x<5}
C.{x∈N|x2-1=0} D.{x|x>4}
答案:B
解析:x>8,且x<5的数x不存在,∴选项B中的集合不含有任何元素,故选B.
4.满足A {1,2}的集合A的个数是________.
4
解析:∵A {1,2},
∴集合A是集合{1,2}的子集,
∴集合A的个数为22=4.
题型探究·课堂解透
题型 1 集合间关系的判断
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(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
解析:(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.
方法归纳
判断集合间关系的3种常用方法
巩固训练1 (1)若集合A={x|x=3k-1,k∈Z},B={y|y=6m+5,m∈Z},则集合A与B的关系是( )
A.A=B B.A B
C.B A D.不确定
答案:C
解析:(1)B={y|y=6m+5,m∈Z}={x|x=6m+5,m∈Z},
任意x∈B,则存在m∈Z,使x=6m+5,
而x=6m+5=3(2m+2)-1∈A,
故B A,
又∵2∈A,2 B,
∴A=B,A B都不正确.
(2)设A={四边形},B={梯形},C={平行四边形},D={菱形},E={正方形},则下列关系正确的是( )
A.E D C A B.D E C A
C.D B A D.E D C B A
答案:A
解析:集合A,B,C,D,E之间的关系可用Venn图表示,结合右图可知,应选A.
题型 2 子集、真子集的个数问题
例2 (1)(多选)已知集合M={2,4},集合M N {1,2,3,4,5},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}
解析:因为集合M={2,4},
对于A:N={2,4}满足M N {1,2,3,4,5},所以选项A符合题意;
对于B:N={2,3,4}满足M N {1,2,3,4,5},所以选项B符合题意;
对于C:N={1,2,3,4}满足M N {1,2,3,4,5},所以选项C符合题意;
对于D:N={1,2,3,4,5}不是{1,2,3,4,5}的真子集,故选项D不符合题意.
答案:ABC
(2)若A={2,3,4},B={x|x=mn,m,n∈A且m≠n},则集合B的子集个数为________,非空真子集的个数为________.
8
6
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的子集个数为23=8,非空真子集个数为8-2=6.
方法归纳
1.求集合子集、真子集个数的一般步骤
2.与子集、真子集个数有关的4个结论
假设集合A中含有n个元素,则有
(1)A的子集的个数有2n个.
(2)A的非空子集的个数有2n-1个.
(3)A的真子集的个数有2n-1个.
(4)A的非空真子集的个数有2n-2个.
巩固训练2 (1)集合A={x∈N|1≤x<4}的真子集的个数是( )
A.16 B.8 C.7 D.4
解析:∵A={x∈N|1≤x<4}={1,2,3},
∴A={x∈N|1≤x<4}的真子集为: ,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3}共7个.
答案:C
(2)满足 M {1,2,3}的集合M共有( )
A.6个 B.7个 C.8个 D.15个
答案:B
解析: M {1,2,3},可按元素个数分类依次写出集合M为{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3},共7个.
题型 3 根据集合的包含关系求参数
例3 已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1解析:∵B A,
①当B= 时,m+1≤2m-1,解得m≥2.
②当B≠ 时,有解得-1≤m<2,
综上得实数m的取值范围是{m|m≥-1}.
方法归纳
根据集合的包含关系求参数的策略
巩固训练3 已知集合A={x|x2+2ax+1=0},B={1,2},且A B,则实数a的范围是________.
[-1,1)
解析:由A B,讨论集合A如下:
当A= 时,Δ=4a2-4<0,可得-1<a<1;
当A={1}时,2+2a=0,可得a=-1,此时A={x|x2-2x+1=0}={1}符合题意;
当A={2}时,5+4a=0,可得a=-,此时A==不合题意;
当A=B时,,故不成立;
综上,-1≤a<1.1.2 集合间的基本关系
课程标准
(1)理解集合之间包含和相等的含义,并会用符号和Venn图表示.(2)会识别给定集合的真子集,会判断给定集合间的关系,并会用符号和Venn图表示.(3)在具体情境中理解空集的含义.
新知初探·课前预习——突出基础性
教材要点
要点一 子集、集合相等、真子集
1.子集、真子集、集合相等的相关概念
定义 符号表示 图形表示
子集 如果集合A中的________元素都是集合B中的元素,就称集合A是集合B的子集 A____B(或B____A)
真子集 如果集合A B,但存在元素__________,就称集合A是集合B的真子集 A____B(或B____A)
集合相等 如果集合A的________元素都是集合B的元素,同时集合B的________元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等 A____B
2.子集的性质
(1)任何一个集合是它本身的________,即A A.
(2)对于集合A,B,C,如果A B,且B C,那么________.
要点二 空集
定义 ____________的集合叫做空集
符号 用符号表示为______
规定 空集是任何集合的________,是任何非空集合的________
助学批注
批注 子集是刻画两个集合之间关系的,它反映的是局部与整体之间的关系(而元素与集合之间的关系是个体与整体之间的关系).
批注 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.
批注 {0}与 的区别:{0}表示一个集合,且集合中有且仅有一个元素0;而 表示空集,其不含有任何元素,故{0}≠ .
基础自测
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)空集中只有元素0,而无其余元素.( )
(2)任何一个集合都有子集.( )
(3)若A=B,则A B.( )
(4)空集是任何集合的真子集.( )
2.A和B两个集合的大小情况如图所示,则A和B的关系是( )
A.A∈BB.B∈A
C.A BD.B A
3.下列四个集合中,是空集的为( )
A.{0}B.{x|x>8,且x<5}
C.{x∈N|x2-1=0}D.{x|x>4}
4.满足A {1,2}的集合A的个数是________.
题型探究·课堂解透——强化创新性
题型 1 集合间关系的判断
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(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
方法归纳
判断集合间关系的3种常用方法
巩固训练1 (1)若集合A={x|x=3k-1,k∈Z},B={y|y=6m+5,m∈Z},则集合A与B的关系是( )
A.A=B B.A B
C.B AD.不确定
(2)设A={四边形},B={梯形},C={平行四边形},D={菱形},E={正方形},则下列关系正确的是( )
A.E?D?C?AB.D?E?C?A
C.D?B?AD.E?D?C?B?A
题型 2 子集、真子集的个数问题
例2 (1)(多选)已知集合M={2,4},集合M N?{1,2,3,4,5},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}
(2)若A={2,3,4},B={x|x=mn,m,n∈A且m≠n},则集合B的子集个数为________,非空真子集的个数为________.
方法归纳
1.求集合子集、真子集个数的一般步骤
2.与子集、真子集个数有关的4个结论
假设集合A中含有n个元素,则有
(1)A的子集的个数有2n个.
(2)A的非空子集的个数有2n-1个.
(3)A的真子集的个数有2n-1个.
(4)A的非空真子集的个数有2n-2个.
巩固训练2 (1)集合A={x∈N|1≤x<4}的真子集的个数是( )
A.16 B.8 C.7 D.4
(2)满足 ?M {1,2,3}的集合M共有( )
A.6个B.7个C.8个D.15个
题型 3 根据集合的包含关系求参数
例3 已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1方法归纳
根据集合的包含关系求参数的策略
巩固训练3 已知集合A={x|x2+2ax+1=0},B={1,2},且A B,则实数a的范围是________.
1.2 集合间的基本关系
新知初探·课前预习
[教材要点]
要点一
1.任意一个 x∈B,且x A ? ? 任何一个 任何一个 =
2.子集 A C
要点二
不含任何元素 子集 真子集
[基础自测]
1.答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×
2.解析:由Venn图易知B是A的子集,即B A,故选D.
答案:D
3.解析:x>8,且x<5的数x不存在,∴选项B中的集合不含有任何元素,故选B.
答案:B
4.解析:∵A {1,2},
∴集合A是集合{1,2}的子集,
∴集合A的个数为22=4.
答案:4
题型探究·课堂解透
例1 解析:(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.
巩固训练1 解析:(1)B={y|y=6m+5,m∈Z}={x|x=6m+5,m∈Z},
任意x∈B,则存在m∈Z,使x=6m+5,
而x=6m+5=3(2m+2)-1∈A,
故B A,
又∵2∈A,2 B,
∴A=B,A B都不正确.
(2)
集合A,B,C,D,E之间的关系可用Venn图表示,结合右图可知,应选A.
答案:(1)C (2)A
例2 解析:(1)因为集合M={2,4},
对于A:N={2,4}满足M N?{1,2,3,4,5},所以选项A符合题意;
对于B:N={2,3,4}满足M N?{1,2,3,4,5},所以选项B符合题意;
对于C:N={1,2,3,4}满足M N?{1,2,3,4,5},所以选项C符合题意;
对于D:N={1,2,3,4,5}不是{1,2,3,4,5}的真子集,故选项D不符合题意.
(2)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的子集个数为23=8,非空真子集个数为8-2=6.
答案:(1)ABC (2)8 6
巩固训练2 解析:(1)∵A={x∈N|1≤x<4}={1,2,3},
∴A={x∈N|1≤x<4}的真子集为: ,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3}共7个.
(2) ?M {1,2,3},可按元素个数分类依次写出集合M为{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3},共7个.
答案:(1)C (2)B
例3 解析:∵B A,
①当B= 时,m+1≤2m-1,解得m≥2.
②当B≠ 时,有解得-1≤m<2,
综上得实数m的取值范围是{m|m≥-1}.
巩固训练3 解析:由A B,讨论集合A如下:
当A= 时,Δ=4a2-4<0,可得-1<a<1;
当A={1}时,2+2a=0,可得a=-1,此时A={x|x2-2x+1=0}={1}符合题意;
当A={2}时,5+4a=0,可得a=-,此时A==不合题意;
当A=B时,,故不成立;
综上,-1≤a<1.
答案:[-1,1)
1