内容正文:
集合间的基本关系
学业标准
学科素养
1.理解子集、真子集、空集的概念.(重点)
2.能用符号和Venn图表达集合间的关系.(难点)
3.掌握列举有限集的所有子集的方法.(难点)
1.通过集合的基本关系的学习,培养数学抽象等核心素养.
2.借助Venn图表示集合的关系,培养直观想象核心素养.
[教材梳理]
◇导学1 子集与真子集
[问题1] 生物学中,动物分为脊椎动物和无脊椎动物.脊椎动物又分为鱼类、爬行类、鸟类、两栖类、哺乳类五大类.把所有哺乳类动物组成一个集合A,所有脊椎动物组成一个集合B.集合A中元素与集合B有关系吗?集合A与集合B有什么关系?
[提示] A中元素与集合B有关系,A中每一个元素都属于B.此时集合B包含集合A,即集合A是集合B的子集.
[问题2] 怎样理解集合间的包含关系?
[提示] (1)“A⊆B”的含义:若x∈A,则能推出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.
[问题3] 给出集合:A={a,b,c},B={a,b,c,d,e}.集合A与集合B有什么关系?集合B中的元素与集合A有什么关系?
[提示] A⊆B.集合B中的元素a,b,c都在集合A中,但元素d,e不在集合A中.
◎结论形成
1.子集与真子集
概念
定义
符号表示
图形表示
子集
如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集
A⊆B(或B⊇A)
真子集
如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集.
AB(或B A)
2.Venn图
用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.
3.子集的性质
(1)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A.
(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.
◇导学2 集合相等
[问题1] 两个集合:A={x|x是三条边相等的三角形},B={x|x是等边三角形}.A是B的子集吗?B是A的子集吗?两集合相等吗?
[提示] A是B的子集且B是A的子集,两集合相等.
[问题2] 怎样认识两集合相等?
[提示] 集合相等的三个关注点:
(1)如果A⊆B,且B⊆A,那么A=B.这是证明两个集合相等的重要依据.
(2)从元素的特征出发表达两个集合相等,即集合A中的元素和集合B中的元素相同,则这两个集合相等.
(3)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.
◎结论形成
1.条件:A⊆B,且B⊆A.
2.表示:A=B.
◇导学3 空集
(1)定义:不含任何元素的集合叫作空集,记为∅.
(2)规定:空集是任何集合的子集.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)“∈”“⊆”的意义是一样的.
(2)集合{0}是空集.
(3)空集是任何集合的真子集.
(4)若集合A是集合B的真子集,则集合B中必定存在元素不在集合A中.
(5)若a∈A,集合A是集合B的子集,则必定有a∈B.
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√
2.集合{1,2}的子集有
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
解析 集合{1,2}的子集有∅,{1},{2},{1,2}共4个.
答案 A
3.下列各选项中,表示M⊆N的是
解析 由M⊆N知,表示集合M的图形应全都在表示集合N的图形中.
答案 C
4.若集合A={1,a},B={3,b},且A=B,则a+b=________.
解析 ∵A=B,∴集合A,B中的元素相同,故a=3,b=1,则a+b=4.
答案 4
题型一 集合间关系的判断
[例1] (1)(多选题)下面关系中正确的为
A.0∈{0} B.∅{0}
C. {0,1}={(0,1)} D.{(a,b)}={(b,a)},
(2)指出下列各组集合之间的关系:
①A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
②A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};
③M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
[自主解答] (1)A正确,0是集合{0}的元素;B正确,∅是任何非空集合的真子集;C错误,集合{0,1}含有两个元素0,1;{(0,1)}含有一个元素点(0,1),所以这两个集合没关系;D错误,集合{(a,b)}含有一个元素点(a,b),集合{(b,a)}含有一个元素点(b,a),这两个元素不同,所以集合不相等.故选A、B.
(2)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解法一 两个集合