内容正文:
1.2 集合间的基本关系
课标要求
素养要求
理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
会用三种语言(自然语言、图形语言、符号语言)表示集合间的基本关系,并能进行转换,重点提升数学抽象素养和直观想象素养.
自主梳理
1.子集的相关概念
(1)子集、真子集、集合相等概念
①子集的概念
文字语言
符号语言
图形语言
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
A⊆B(或B⊇A)
Venn图:我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.
②集合相等
一般地,如果集合A中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.
③真子集的概念
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,记作AB(或BA).
集合符号的辨析
(1)符号⊆,,⊇,,=表示集合与集合之间的关系,其中“⊆”包含“”和“=”两种情况,同样“⊇”包含“”和“=”两种情况.
(2)符号∈,∉表示元素与集合之间的关系.
(2)空集
一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记作∅.规定:空集是任何集合的子集.
2.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AB,BC,则AC;
③若A⊆B,A≠B,则AB.
自主检验
1.思考辨析,判断正误
(1)1⊆{1,2,3}.(×)
提示 “⊆”表示集合与集合之间的关系,而不是元素和集合之间的关系.
(2)任何集合都有子集和真子集.(×)
提示 空集只有子集,没有真子集.
(3)∅和{∅}表示的意义相同.(×)
提示 ∅是不含任何元素的集合,而集合{∅}中含有一个元素∅.
2.①0∈{0},②∅{0},③{0,1}={(0,1)},④{(a,b)}={(b,a)}(a≠b),上面关系中正确的个数为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 B
解析 ①正确,0是集合{0}的元素;②正确,∅是任何非空集合的真子集;③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;④错误,∵a≠b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.∴正确的个数是2.故选B.
3.集合A={-1,0,1},A的子集中,含有元素0的子集共有( )
A.2个 B.4个
C.6个 D.8个
答案 B
解析 根据题意,在集合A的子集中,含有元素0的子集有{0},{0,1},{0,-1},{-1,0,1}, 四个;故选B.
4.若A={1,a,0},B={-1,b,1},且A=B,则a=________,b=________.
答案 -1 0
解析 由两个集合相等可知b=0,a=-1.
题型一 集合关系的判断
角度1 概念间的包含关系
【例1-1】 设集合M={菱形},N={平行四边形},P={四边形},Q={正方形},则这些集合之间的关系为( )
A.P⊆N⊆M⊆Q B.Q⊆M⊆N⊆P
C.P⊆M⊆N⊆Q D.Q⊆N⊆M⊆P
答案 B
解析 正方形都是菱形,菱形都是平行四边形,平行四边形都是四边形,故选B.
角度2 数集间的包含关系
【例1-2】 (多选题)已知集合A={x|x2-2x=0},则有( )
A.∅⊆A B.-2∈A
C.{0,2}⊆A D.A⊆{y|y<3}
答案 ACD
解析 由题意得A={0,2},且空集是任何集合的子集,故A正确;因为A={0,2},所以C、D正确,B错误,故选ACD.
思维升华 判断集合关系的方法
(1)观察法:一一列举观察.
(2)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.
(3)数形结合法:利用数轴或Venn图.
【训练1】 (1)我们已经知道自然数集、整数集、有理数集、实数集可以分别用N,Z,Q,R表示,用符号表示N,Z,Q,R的关系为____________.
(2)已知集合A={x|-1<x<4},B={x|x<5},则( )
A.A∈B B.AB
C.BA D.B⊆A
答案 (1)NZQR (2)B
解析 (2)由数轴易知A中元素都属于B,B中至少有一个元素如-2∉A,故有AB.
题型二 子集、真子集个数问题
【例2】 (1)集合{a,b,c}的所有子集为________________,其中它的真子集有________个.
答案 ∅,{a},{b},{c