(共34张PPT)
1.2 集合间的基本关系
明确目标 发展素养
1.理解集合之间的包含与相等的含义,能识别给定集合的子集. 2.在具体情境中,了解空集的含义. 3.对相似概念及符号的理解. 4.能使用Venn图表达集合间的基本关系. 1.通过对集合之间包含与相等的含义以及子集、真子集概念的理解,培养数学抽象素养.
2.借助子集和真子集的求解,培养数学运算素养.
3.借助集合间关系的判断,培养逻辑推理素养.
知识点一 子集、集合相等、真子集
(一)教材梳理填空
1.子集:
概念 一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中________ 元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集,记作 (或 ),读作“A B”(或“B ______A”)
任意一个
A B
B A
包含于
包含
图示
结论 (1)任何一个集合是它本身的子集,即 ; (2)对于集合A,B,C,如果A B,且B C,那么
______
续表
A A
A C
2.集合相等:
概念 一般地,如果集合A的任何一个元素 集合B的元素,同时集合B的任何一个元素 集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作 .也就是说,若A B,且B A,则 ______
图示
结论 若A=B且B=C,则 ______
都是
都是
A=B
A=B
A=C
3.真子集:
x∈B
x A
[微思考] (1)任何两个集合之间是否有包含关系?
(2)符号“∈”与“ ”有何不同?
提示:(1)不一定.如集合A={0,1,2},B={-1,0,1},这两个集合就没有包含关系.
(2)符号“∈”表示元素与集合间的关系,而“ ”表示集合与集合之间的关系.
答案:(1)√ (2)√ (3)×
2.已知集合M={1},N={1,2,3},能够准确表示集合M与N之间关系的是( )
A.M<N B.M∈N
C.N M D.M N
解析:∵集合M中的元素都在集合N中,但是M≠N,∴M N.故选D.
答案:D
3.设a∈R,若集合{2,9}={1-a,9},则a=________.
答案:-1
知识点二 空集
(一)教材梳理填空
[微思考] {0}, 与{ }之间有什么区别与联系?
提示:{0}是含有一个元素0的集合, 是不含任何元素的集合,因此有 {0},而{ }是含有一个元素 的集合.因此, 作为一个元素时,有 ∈{ }, 作为一个集合时,有 { }.
定义 我们把 的集合叫做空集
记法
规定 空集是任何集合的 ,即 A
特性 (1)空集只有一个子集,即它的本身, ;
(2)若A≠ ,则 A
不含任何元素
子集
(二)基本知能小试
1.判断正误:
(1)任何集合都有子集和真子集. ( )
(2)集合{x|x2+1=0,x∈R}= . ( )
答案:(1)× (2)√
2.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}
解析: ∵x2-x+1=0,Δ=1-4=-3<0,方程无解,∴{x|x2-x+1=0,x∈R}= ,故选D.
答案:D
题型一 确定集合的子集、真子集
[探究发现]
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)如果一个集合中有n个元素,你能写出计算它的所有子集和真子集数目的公式吗(用n表达)
解:填表
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
(1)“元素个数”与“子集个数”之间的关系是:设该集合的元素有n个,则该集合的子集个数为2n.
(2)子集个数为2n,真子集个数为2n-1.
{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,c,d},{a,b,d},{b,c,d},{a,b,c,d} 16
续表
【学透用活】
[典例1] 已知集合M满足{1,2} M {1,2,3,4,5},则所有满足条件的集合M的个数是 ( )
A.6 B.7
C.8 D.9
[解析] 由题意可以确定集合M必含有元素1,2,且至少含有元素3,4,5中的一个,因此依据集合M的元素个数分类如下.
含有3个元素:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5}.
含有4个元素:{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5}.
含有5个元素:{1,2,3,4,5}.
故满足条件的集合M:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5}.
[答案] B
[方法技巧] 求集合子集、真子集个数的三个步骤
【对点练清】
1.将本例中集合{1,2}变为集合A={x|x2+3x+3=0},集合{1,2,3,4,5}变为集合B={x|x2-5x+6=0},则满足条件的集合M的个数为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:对于方程x2+3x+3=0,
∵Δ=9-12=-3<0,∴该方程无实根,即A= .
由方程x2-5x+6=0,解得x1=2,x2=3.∴B={2,3}.
由题意,得 M {2,3}.
∴满足条件的集合M为{2},{3},{2,3}共3个,故选C.
答案:C
2.集合{y|y=-x2+6,x,y∈N}的真子集的个数是 ( )
A.9 B.8 C.7 D.6
解析:当x=0时,y=6;当x=1时,y=5;
当x=2时,y=2;当x=3,y=-3.
所以{y|y=-x2+6,x,y∈N}={2,5,6},
共3个元素,故其真子集的个数为23-1=7.
答案:C
题型二 集合间关系的判断
【学透用活】
[典例2] 指出下列各组集合之间的关系:
(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)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
[解] (1)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是有序实数对,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.
[方法技巧] 判断集合间关系的常用方法
列举 观察法 当集合中元素较少时,可列出集合中的全部元素,通过定义得出集合之间的关系
集合元素 特征法 首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关系
数形 结合法 利用数轴或Venn图等直观地判断集合间的关系.不等式的解集之间的关系,适合用数轴法
2.判断下列各组中集合之间的关系:
(1)A={x|x是12的约数},B={x|x是36的约数};
(2)A={x|x是平行四边形},B={x|x是菱形},C={x|x是四边形},D={x|x是正方形};
(3)A={x|-1题型三 由集合间的关系求参数
[探究发现]
(1)设集合A={1,2},若B A,则集合B可能是什么?
提示: ,{1},{2},{1,2}.
(2)设集合A={x|ax+1=0},B={x|ax2+x+1=0},C={x|a+1[方法技巧]
已知集合间的关系求参数问题的解题策略
(1)若已知集合是有限集,求解时,一般根据对应关系直接列方程.
(2)若已知集合是无限集,求解时,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“=”用实心圆点表示,不含“=”用空心圆圈表示.
(3)此类问题还要注意是否存在空集的情况,因为空集是任何集合的子集.
【对点练清】
1.[变条件]若本例条件“A={x|-2≤x≤5}”改为“A={x|-2二、应用性——强调学以致用
2.右图是反映的“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”这四个文学概念之间的关系,请在下面的空格上填入适当的内容:
A为__________,B为__________,
C为__________,D为__________.