内容正文:
1.2 集合之间的关系与运算
1.2.1 集合之间的关系
[学习目标] 1.理解集合之间包含与相等的含义,能写出给定集合的子集.2.能使用Venn图表示集合间的关系.3.理解集合关系与其特征性质之间的关系,并能简单应用.
[知识链接]
1.已知任意两个实数a,b,如果满足a≥b,b≥a,则它们的大小关系是a=b.
2.若实数x满足x>1,如何在数轴上表示呢?x≥1时呢?
3.方程ax2-(a+1)x+1=0的根一定有两个吗?
[预习导引]
1.集合相等、子集、真子集的概念
(1)集合相等:[来源:学科网]
①定义:如果集合A的每一个元素都是集合B的元素,反过来,集合B的每一个元素也都是集合A的元素,那么就说集合A等于集合B.
②符号表示:A=B.
③图形表示:
(2)子集
①定义:如果集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A叫做集合B的子集.
②符号表示:A⊆B或B⊇A.
③图形表示:或
(3)真子集
①定义:如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么集合A叫做集合B的真子集.
②符号表示:AB或BA.
③图形表示:
2.集合关系与其特征性质之间的关系
设A={x|p(x)},B={x|q(x)},则有
集合间的关系
特征性质间的关系
A⊆B
p(x)⇒q(x)
A⊇B
q(x)⇒p(x)
A=B
p(x)⇔q(x)
3.∅与其它集合之间的关系
(1)∅是任意一个集合的子集;
(2)∅是任意一个非空集合的真子集.
要点一 有限集合的子集确定问题
例1 写出集合A={1,2,3}的所有子集和真子集.
解 由0个元素构成的子集:∅;
由1个元素构成的子集:{1},{2},{3};
由2个元素构成的子集:{1,2},{1,3},{2,3};[来源:学,科,网]
由3个元素构成的子集:{1,2,3}.
由此得集合A的所有子集为∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}.
在上述子集中,除去集合A本身,即{1,2,3},剩下的都是A的真子集.
规律方法 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.
跟踪演练1 已知集合M满足{2,3}⊆M⊆{1,2,3,4,5},求集合M及其个数.
解 当M中含有两个元素时,M为{2,3};
当M中含有三个元素时,M为{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5};
当M中含有四个元素时,M为{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5};
当M中含有五个元素时,M为{2,3,1,4,5};
所以满足条件的集合M为{2,3},{2,3,1},{2,3,4},{2,3,5},{2,3,1,4},{2,3,1,5},{2,3,4,5},{2,3,1,4,5},集合M的个数为8.
要点二 集合间关系的判定
例2 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,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AB.
(3)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B如图所示,由图可知AB.
(4)由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},故NM.
规律方法 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.[来源:学科网ZXXK]
跟踪演练2 集合A={x|x2+x-6=0},B={x|2x+7>0},试判断集合A和B的关系.
解 A={-3,2},B=.
∵-3>-,2>-,
∴-3∈B,2∈B∴A⊆B
又0∈B,但0∉A,∴AB.
要点三 由集合间的关系求参数范围问题
例3 已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1<x<m+1},且B⊆A.
求实数m的取值范围.
解 ∵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{m|m≥-1}.
规律方法 1.(1)分析集合间的关系时,首先要分析、简化每个集合.(2)利用数轴分析法,将各个