内容正文:
1.2 集合间的基本关系
课程内容标准
学科素养凝练
1.理解集合之间的包含与相等关系.
2.能识别给定集合的子集、真子集.
3.在具体情境中了解空集的含义并会应用.
通过对集合间的基本关系的学习,发展数学抽象、直观想象、逻辑推理和数学运算的核心素养.
一、子集的定义
一般地,对于两个集合A,B,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(subset),记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”).
二、集合相等
一般地,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作A=B.也就是说,若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
三、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(proper subset),记作AB(或BA).
四、空集及表示
一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集(empty set),记为∅,并规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
五、(真)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.
3.对于集合A,B,C,如果AB,且BC,那么AC.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)集合{0}是空集.(×)
(2)A⊆B是指A是由B的部分元素组成的.(×)
(3)空集没有子集.(×)
(4)任何集合至少有两个子集.(×)
(5)若∅A,则A≠∅.(√)
2.(教材P8练习题2改编)下列关系式正确的是( A )
A.{0}⊆{0}
B.{0}∈{0}
C.0={0}
D.0∉{0}
3.(教材P9习题1.2题2改编)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 )
A.E⊆D⊆C⊆A
B.D⊆E⊆C⊆A
C.D⊆B⊆A
D.E⊆D⊆C⊆B⊆A
4.(多空题)(教材P9习题1.2题5改编)集合A={x,2},集合B={3,y},若A=B,则x=__________,y=__________.
答案 3 2
探究一 集合间关系的判断
[知能解读]
1.集合间的关系有包含关系和相等关系两种,其中包含关系有:包含于(⊆)、包含(⊇)、真包含于()、真包含()等,使用这些符号时要注意方向,如A⊆B与B⊇A是相同的,但A⊆B与B⊆A是不同的.
2.不能把“A⊆B”“AB”简单地理解成“A是B中部分元素组成的集合”,因为当A=∅时,A⊆B,但A中不含任何元素;又当A=B时,也有A⊆B,但A中含有B中的所有元素,这两种情况都有A⊆B.
判断下列每组中两个集合的关系:
(1)A={x|-3≤x<5},B={x|-1<x<2};
(2)A={y|y=x2},B={x|y=x2};
(3)A=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=k+\f(1,2))),k∈Z)),B=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=2k+\f(1,2))),k∈Z));
(4)A={x|x=2n,n∈Z},B={x|x=2(n+1),n∈Z}.
解 (1)将两个集合在数轴上表示出来,如图所示,显然有BA.
(2)∵A={y|y=x2}={y|y≥0},B={x|y=x2}=R,
∴AB.
(3)在集合A中,x=k+eq \f(1,2)=eq \f(2k+1,2),k∈Z.
∵当k∈Z时,2k+1是奇数,∴集合A中的元素是所有的奇数除以2所得的数.
在集合B中,x=2k+eq \f(1,2)=eq \f(4k+1,2),k∈Z.
∵当k∈Z时,4k+1只表示了部分奇数,∴BA.
(4)∵n∈Z,∴n+1∈Z,∴B表示偶数集.
∵A也表示偶数集,∴A=B.
[方法总结] 集合间关系的判断方法
(1)判断A⊆B的常用方法:定义法,即说明集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素.
(2)判断AB的方法:可以先判断A⊆B,然后说明集合B中存在元素不属于集合A.
(3)判断A=B的方法:可以证明A⊆B,且B⊆A;也可以证明两个集合的元素完全相同.
[训练1] 判断下列每组中两个集合的关系:
(1)A={x|-2<x<4},B={x|0<x<1};
(2)集合A={2n+1|n∈Z},集合B={4k±1|k∈Z}.
解
(1)将集合A与集合B在数轴上表示出来,如图所示,所以有BA.
(2)当n=2k时,2n+1=4k+1;当n=2k-