内容正文:
1.2 集合间的基本关系
[学习目标] 1.在具体情境中,了解空集的含义.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.3.能使用Venn图表达集合间的基本关系,体会图形对理解抽象概念的作用.
知识点一 子集的概念
[实例] 观察下面的几个例子:
(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};
(2)A={高一年级的女生},B={高一年级的全体同学};
(3)A={x|x=2k,k∈Z},B={偶数}.
[问题导引1] 上述实例中,集合A中的元素都是集合B中的元素吗?
提示: 都是.
[问题导引2] 实例(3)中,集合B中的元素都是集合A中的元素吗?
提示: 都是.
1.子集
文字
叙述
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.
符号
表示
记作:A⊆B(或B⊇A),
读作“A包含于B”(或“B包含A”)
Venn图
表示
[点拨] “A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即若A⊆B,则由x∈A,能推出x∈B.
2.集合相等
文字
叙述
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.
符号
表示
若A⊆B且B⊆A,则A=B
Venn图
表示
[点拨] 集合A与集合B相等,就是集合A与集合B中的元素完全一致.
指出下列各组集合之间的关系:
(1)A={1,2,3},B={x|(x-1)(x-2)(x-3)=0};
(2)A={x|x是正方形},B={x|x是矩形};
(3)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
解析: (1)B={x|(x-1)(x-2)(x-3)=0}={1,2,3}=A.
(2)正方形是特殊的矩形,故A⊆B.
(3)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N⊆M.
知识点二 真子集
[问题导引] 实例(1),(2)中,集合B中的元素都是集合A中的元素吗?
提示: 不全是.
1.真子集
文字
叙述
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
符号
表示
记作:
读作:“A真包含于B”(或“B真包含A”)
Venn图
表示
[点拨] A是B的真子集的含义:A,B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.
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,若A⊆B,且B⊆C,则A⊆C;若AB,BC,则AC.
3.空集
定义
我们把不含任何元素的集合,叫做空集
记法
∅
规定
空集是任何集合的子集,即∅⊆A
特征
(1)空集只有一个子集,即它的本身,∅⊆∅
(2)若A≠∅,则∅A
(链接教材P8例2)写出下组各对集合之间的关系:
(1)A={x|-1<x<5},B={x|0<x<5};
(2)A={x|x=2n,n∈Z},B={x|x=4n,n∈Z};
(3)A={x|x2-x=0},B={x|x=,n∈Z};
(4)A={x|x是文学作品},B={x|x是散文},C={x|x是叙事散文}.
解析: (1)法一:集合B中的元素都在集合A中,但集合A中有些元素(比如0,-0.5)不在集合B中,故BA.
法二:在数轴上表示出集合A,B,如图所示,由图可知BA.
(2)∵集合A是偶数集,集合B是4的倍数集,∴BA.
(3)A={x|x2-x=0={0,1}.在集合B中,当n为奇数时,x==0,当n为偶数时,x==1,∴B={0,1},∴A=B.
(4)画出Venn图,可知CBA.
判断集合间关系的常用方法
即时练1.已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={1,2},C={x|x<8,x∈N},用适当的符号填空.
(1)A________B;(2)A________C;
(3){2}________C;(4)2________C.
解析: 集合A为方程x2-3x+2=0的解集,即A={1,2},而C={x|x<8,x∈N}={0,1,2,3,4,5,6,7}.故(1)A=B;(2)AC;(3){2}C;(4)2∈C.
答案: (1)= (2) (3) (4)∈
应用1 集合的子集、真子集
(链接教材P8例1)(2021·江西省六校联考)设A={x|(x2-16)(x2+5x+4)=0},写出集合A的子集,并指出其中哪些是它的真子集.
解析: 由(x2-16)(x2+5x+4)=0,得(x-4)(x+1)(x+4)2=0,解方程得x=-4或x=-1或x=4.
故集合A={-4,-1,4},
由0个元素构成的集合A的子集:∅