集合间的基本关系(精讲)
本节知识点与题型快速预览
知识点课前预习与精讲精析
1.Venn图的优点及其表示
(1)优点:形象直观.
(2)表示:通常用封闭曲线的内部表示集合.
2.子集、真子集、集合相等的相关概念
[知识点拨] (1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.
(2)不能把“A?B”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
(3)特殊情形:如果集合A中存在着不是集合B中的元素,那么集合A不包含于B,或集合B不包含集合A.
(4)对于集合A,B,C,若A?B,B?C,则A?C;任何集合都不是它本身的真子集.
(5)若A?B,且A≠B,则AB.
3.空集
(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为?.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
4.集合间关系的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A?A.
(2)对于集合A,B,C,
①若A?B,且B?C,则A?C;
②若A?B,B?C,则A?C.
(3)若A?B,A≠B,则AB.
1.已知集合,,则(
)
A.
B.
C.
D.
2.且,则(
)
A.2
B.2或-2
C.0或2
D.0或2或-2
3.满足2,的集合A的个数是
A.2
B.3
C.4
D.8
4.已知集合,,若,则实数a的值为(
)
A.或
B.或
C.或或0
D.或或0
5.集合{x,y}的子集个数是(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
典型题型与解题方法
重要考点一:集合间关系的判定
【典型例题】已知集合是平行四边形,是矩形,是正方形,是菱形,则
A.
B.
C.
D.
【题型强化】设集合A={0,1,2},B={m|m=x+y,x∈A,y∈A},则集合A与B的关系为( )
A.
B.
C.
D.
【收官验收】已知集合,,则集合A,B之间的关系为________.
【名师点睛】判断集合关系的方法有三种:
(1)一一列举观察.
(2)集合元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.
一般地,设A={x|p(x)},B={x|q(x)},①若p(x)推出q(x),则A?B;②若q(x)推出p(x),则B?A;③若p(x),q(x)互相推出,则A=B;④若p(x)推不出q(x),q(x)也推不出p(x),则集合A,B无包含关系.
(3)数形结合法:利用数轴或Venn图.
对于连续实数组成的集合,通常用数轴来表示,这也属于集合表示的图示法.注意在数轴上,若端点值是集合的元素,则用实心点表示;若端点值不是集合的元素,则用空心点表示.
重要考点二:有限集合的子集确定问题
【典型例题】已知集合,则集合A的子集的个数为(
)
A.16
B.15
C.8
D.7
【题型强化】已知集合,则的真子集共有(
)个
A.3
B.4
C.6
D.7
【收官验收】集合的真子集的个数是
.
【名师点睛】1.求解有限集合的子集问题,关键有三点:
(1)确定所求集合;
(2)合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出;
(3)注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.
2.一般地,若集合A中有n个元素,则其子集有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
重要考点三:由集合间的关系求参数的值和范围
【典型例题】已知集合,若,则实数的取值集合为(
)
A.
B.
C.
D.
【题型强化】集合,若,则a的取值范围为________.
【收官验收】已知集合,,.是否存在a,使?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
【名师点睛】(1)弄清两个集合之间的关系,谁是谁的子集;
(2)看集合中是否含有参数,若含参数,应考虑参数使该集合为空集的情形;
(3)将集合间的包含关系转化为方程(组)或不等式(组),求出相关参数的值或取值范围.
重要考点四:误解集合间的关系而致错
【典型例题】已知集合,,若,则等于(
)
A.或3
B.0或
C.3
D.
【题型强化】设,,,则A,B的关系是________.
【收官验收】已知集合,,则集合与集合的关系是__________.
【名师点睛】判断集合之间的关系不能仅凭表面的理解,应当注意观察集合中的元素之间的关系.集合之间一般为包含或相等、不等关系,但有时也可能为属于关系.解题时要思考两个问题:(1)两个集合中的元素分别是什么;(2)两集合中元素之间的关系是什么.
重要考点五:分类讨论思想的应用
【典型例题】集合,,若,则实数a的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【题型强化】已知集合,,求满足的实数的取值范围.
【收官验收】已知集合,是否存在实数a,使得.若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
【名师点睛】分类讨论,通俗地讲,就是“化整为零,各个击破”.分类讨论要弄清楚是依据哪个参数进行分类的,采用的标准是什么.分类讨论的原则是:(1)不重不漏;(2)一次分类只能按所确定的同一个标准进行.
1.两个集合相等,则所含元素完全相同,与顺序无关,但要注意检验,排除与集合元素互异性或与已知相矛盾的情形.
2.若两个集合中元素均为无限多个,要看两集合的代表元素是否一致,且看代表元素满足条件是否一致,若均一致,则两集合相等.集合间的基本关系(精讲)
本节知识点与题型快速预览
知识点课前预习与精讲精析
1.Venn图的优点及其表示
(1)优点:形象直观.
(2)表示:通常用封闭曲线的内部表示集合.
2.子集、真子集、集合相等的相关概念
[知识点拨] (1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,即有任意x∈A能推出x∈B.
(2)不能把“A?B”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
(3)特殊情形:如果集合A中存在着不是集合B中的元素,那么集合A不包含于B,或集合B不包含集合A.
(4)对于集合A,B,C,若A?B,B?C,则A?C;任何集合都不是它本身的真子集.
(5)若A?B,且A≠B,则AB.
3.空集
(1)定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为?.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
4.集合间关系的性质
(1)任何一个集合都是它本身的子集,即A?A.
(2)对于集合A,B,C,
①若A?B,且B?C,则A?C;
②若A?B,B?C,则A?C.
(3)若A?B,A≠B,则AB.
1.已知集合,,则(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
因为,解不等式得,且,
所以,,.
故选:B.
2.且,则(
)
A.2
B.2或-2
C.0或2
D.0或2或-2
【答案】D
【解析】
根据已知条件,或或
时不满足集合元素的互异性,应舍去,
或
故答案选
3.满足2,的集合A的个数是
A.2
B.3
C.4
D.8
【答案】C
【解析】
由题意,可得满足2,的集合A为:,,,2,,共4个.
故选C.
4.已知集合,,若,则实数a的值为(
)
A.或
B.或
C.或或0
D.或或0
【答案】D
【解析】
由题意知,.当时,,满足;当时,的解为,由,可得或,或.
故选:D
5.集合{x,y}的子集个数是(
)
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】D
【解析】
集合的子集有,共有4个
故选
典型题型与解题方法
重要考点一:集合间关系的判定
【典型例题】已知集合是平行四边形,是矩形,是正方形,是菱形,则
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
因为菱形是平行四边形的特殊情形,所以D?A,矩形与正方形是平行四边形的特殊情形,所以B?A,C?A,正方形是矩形,所以C?B.
故选B.
【题型强化】设集合A={0,1,2},B={m|m=x+y,x∈A,y∈A},则集合A与B的关系为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
∵合A={0,1,2},B={m|m=x+y,x∈A,y∈A}={0,1,2,3,4},∴A?B.故选D.
【收官验收】已知集合,,则集合A,B之间的关系为________.
【答案】A=B
【解析】
对于集合A,k=2n时,
,
当k=2n-1时,
即集合A=
,由B=
可知A=B,故填:A=B.
【名师点睛】判断集合关系的方法有三种:
(1)一一列举观察.
(2)集合元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.
一般地,设A={x|p(x)},B={x|q(x)},①若p(x)推出q(x),则A?B;②若q(x)推出p(x),则B?A;③若p(x),q(x)互相推出,则A=B;④若p(x)推不出q(x),q(x)也推不出p(x),则集合A,B无包含关系.
(3)数形结合法:利用数轴或Venn图.
对于连续实数组成的集合,通常用数轴来表示,这也属于集合表示的图示法.注意在数轴上,若端点值是集合的元素,则用实心点表示;若端点值不是集合的元素,则用空心点表示.
重要考点二:有限集合的子集确定问题
【典型例题】已知集合,则集合A的子集的个数为(
)
A.16
B.15
C.8
D.7
【答案】C
【解析】
集合中包含3个元素????∴集合的子集个数为:个
故选:C
【题型强化】已知集合,则的真子集共有(
)个
A.3
B.4
C.6
D.7
【答案】D
【解析】
因为,
所以其真子集个数为.
故选:D.
【收官验收】集合的真子集的个数是
.
【答案】
【解析】
,真子集个数,所以答案应填:3.
【名师点睛】1.求解有限集合的子集问题,关键有三点:
(1)确定所求集合;
(2)合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出;
(3)注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.
2.一般地,若集合A中有n个元素,则其子集有2n个,真子集有2n-1个,非空真子集有2n-2个.
重要考点三:由集合间的关系求参数的值和范围
【典型例题】已知集合,若,则实数的取值集合为(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
已知:,
,
因为,
所以或或,
所以实数的取值集合为.
故选:B
【题型强化】集合,若,则a的取值范围为________.
【答案】.
【解析】
∵,∴a在数轴上的对应点位于6所对应点的右侧或为6所对应的点,
∴a的取值范围是.
故答案为:
【收官验收】已知集合,,.是否存在a,使?若存在,求出a的取值范围;若不存在,说明理由.
【答案】存在,.
【解析】
存在,假设存在这样的a值,由于且,即,.
而且,
∴当时,;当时,;当时,.
若,要使,则,即,矛盾.
同理当时,也不存在a的值.而时,要使,则有,即,.
故存在,使得.
【名师点睛】(1)弄清两个集合之间的关系,谁是谁的子集;
(2)看集合中是否含有参数,若含参数,应考虑参数使该集合为空集的情形;
(3)将集合间的包含关系转化为方程(组)或不等式(组),求出相关参数的值或取值范围.
重要考点四:误解集合间的关系而致错
【典型例题】已知集合,,若,则等于(
)
A.或3
B.0或
C.3
D.
【答案】C
【解析】
由于,故,解得或.当时,,与集合元素互异性矛盾,故不正确.经检验可知符合.
故选C.
【题型强化】设,,,则A,B的关系是________.
【答案】
【解析】
由集合可得集合A中元素代表直线上所有的点,
由,∵可化为,可得集合B中元素代表上除去点的两条射线,则可得集合B是集合A的真子集,即BA.
故答案为:BA.
【收官验收】已知集合,,则集合与集合的关系是__________.
【答案】
【解析】
解:根据题意,对集合分类讨论可得:
①时,或1,或;
②时,无论取何值,都有;
③时,或0,或0.
综上知,
则有;
故答案为:.
【名师点睛】判断集合之间的关系不能仅凭表面的理解,应当注意观察集合中的元素之间的关系.集合之间一般为包含或相等、不等关系,但有时也可能为属于关系.解题时要思考两个问题:(1)两个集合中的元素分别是什么;(2)两集合中元素之间的关系是什么.
重要考点五:分类讨论思想的应用
【典型例题】集合,,若,则实数a的取值范围是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
若B=?,即<a﹣1,即a<0时,满足B?A,
若B≠?,即≤2a﹣1,即a≥0时,
要使B?A,
则满足,解得
综上:,
故选:A.
【题型强化】已知集合,,求满足的实数的取值范围.
【答案】
【解析】
①当时,,满足.
②
当
时,,
∵,∴解得.
③
当
时,,
∵,∴解得.
综上所述,所求实数的取值范围为.
【收官验收】已知集合,是否存在实数a,使得.若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】存在;或或.
【解析】
∵,而集合A与a的取值范围有关.
①当时,,显然.
②当时,,
∵,如图1所示,∴∴.
③当时,,
∵,如图2所示,∴∴.
综上可知,所求实数a的取值范围为或或.
【名师点睛】分类讨论,通俗地讲,就是“化整为零,各个击破”.分类讨论要弄清楚是依据哪个参数进行分类的,采用的标准是什么.分类讨论的原则是:(1)不重不漏;(2)一次分类只能按所确定的同一个标准进行.
1.两个集合相等,则所含元素完全相同,与顺序无关,但要注意检验,排除与集合元素互异性或与已知相矛盾的情形.
2.若两个集合中元素均为无限多个,要看两集合的代表元素是否一致,且看代表元素满足条件是否一致,若均一致,则两集合相等.