内容正文:
§2 集合的基本关系
[目标导学]
1.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
2.理解真子集的含义、性质,会用Venn图表示两个集合之间的包含关系.(重点、难点)
3.会写出给定集合的所有子集和真子集.(重点)
[教材梳理]
1.子集的概念
一般地,对于两个集合A,B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即若a∈A,则a∈B,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,记作A⊆B(或B⊇A),这时我们就说集合A是集合B的子集.
2.Venn图:为了直观地表示集合间的关系,我们常用上封闭曲线的内部表示集合,这种图称为Venn图.
3.集合相等与真子集的概念
(1)集合相等:对于两个集合A与B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,同时集合B中的任何一个元素都是A中的元素,这时,我们就说集合A与集合B相等,记作A=B.
(2)真子集:对于两个集合A,B,如果集合A⊆B,并且A≠B,我们就说集合A是集合B的真子集.记作:AB(或BA).
4.子集的有关性质
(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)空集是任何集合的子集.
[要点探究]
►知识点一 子集
观察下面给出的集合A中的元素与集合B中的元素,思考下列问题:
①A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};
②A={菱形},B={平行四边形};
③A={x|x>2},B={x|x>1}.
[探究1] 三组集合A中的元素与集合B中的元素有什么关系?
提示 对于集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素.
[探究2] 集合A与集合B之间存在什么关系?
提示 集合A与集合B之间存在包含关系.
[探究3] 如何表示集合A与集合B之间的包含关系?
提示 集合B包含集合A,记作B ⊇A(或A⊆B).
►知识点二 真子集,集合相等及空集
观察下面给出的集合A与集合B中的元素:
①A={a,b,c},B={a,b,c,d};
②A={x|x是两条边相等的三角形},
B={x|x是等腰三角形};
③A=.
根据观察思考下面的问题:
[探究1] ①中集合B中元素与集合A有什么关系?
提示 集合B中的元素a,b,c都在集合A中,但元素d不在A中.
[探究2] 如何表示①中集合A与集合B的关系?
提示 AB.
[探究3] ②中集合A中元素与集合B中元素存在什么关系?如何表示?
提示 A中的元素都是B中的元素,B中元素也都是A的中元素,两个集合相等,表示为A=B.
[探究4] ③中集合A中元素有什么特点?
提示 满足x>3且x<-1的x不存在,故③中集合A是空集.
题型一 集合与集合间关系的判定
(1)若集合M={x|x2-1=0},T={-1,0,1},则M与T的关系是
A.MT B.MT
C.M=T D.MT
(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|-1<x<4},B={x|x-5<0};
③A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};
④M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
【自主解答】 (1)M={-1,1},T={-1,0,1},
所以MT.
【答案】 A
(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集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知AB.
③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.
④解法一 两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故NM.
解法二 由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},所以NM.
●方法技巧
集合间关系的判断方法
(1)A⊆B:一般用定义法,即说明集合A中任一元素都是集合B中的元素.
(2)AB:先判断A⊆B,然后说明集合B中存在元素不属于集合A.
(3)A=B:可以证明A⊆B且B⊆A,也可以证明两集合元素完全相同.
1.已知集合M={x|x=1+a2,a∈R},集合P={x|x=a2-4a+5,a∈R},试问:集合M与P有什么关系?
解析 因为a∈R,所以x=1+a2≥1,
x=a2-4a+5=(a-2)2+1≥1,
所以M={x|x≥1},P={x|x≥1},所以M=P.
答案 M=P
题型二 子集、真子集的求解
(1)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为
A.1 B.2 C.3 D.4
(2)已知集合A=