内容正文:
第一章 集合与常用逻辑用语
1.2 集合间的基本关系
第1页
第一章 集合与常用逻辑用语
5A新学案 数学 · 必修第一册(基础版)
素养养成·学透教材
4
C
D
C
课堂评价·及时反馈
×
√
√
B
B
A
B
Thank you for watching
第1页
第一章 集合与常用逻辑用语
5A新学案 数学 · 必修第一册(基础版)
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.
类型1 集合的子集
(课本P8例1补充)(1) 写出集合A={1,2,3}的所有子集并求所有子集中元素之和,及子集和真子集的个数.
【解答】 集合A={1,2,3}的所有子集为:∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}.注意到A中每个元素均出现了4次,故所有子集中元素的和为(1+2+3)×4=24.从上可知,集合A的子集有8个,真子集有7个.
(2) 已知{1,2}⊆A⊆{1,2,3,4},求满足条件的集合A.
【解答】 因为{1,2}⊆A,所以A中要有元素1和2.将A中元素增加的情况进行分类讨论:①A中仅有元素1和2时,A={1,2}.②A中的元素在1,2的基础上增加1个,于是有A={1,2,3}或A={1,2,4}.③A中的元素在1,2的基础上增加2个,于是有A={1,2,3,4}.综上,满足条件的集合A共有4个:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.
变式 若M⊆P,M⊆Q,P={0,1,2},Q={0,2,4},则满足上述条件的集合M的个数是_________.
【解析】 P,Q中的公共元素组成集合C={0,2},M⊆C,这样的集合M共有22=4个.
类型2 集合间的基本关系
(课本P8例2补充)(1) 已知集合A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z},则A与B之间的关系为( )
A. A=B
B. A⊆B
C. B⊆A
D. A⫋B
【解析】 A={x|x=2m,m∈Z},B={x|x=4n,n∈Z},因为x=4n=2·2n,所以若x∈B,则x∈A,所以B⊆A.
(2) 已知集合A={x|-1≤x≤2},B={x|x≤3},则A与B之间的关系为( )
A. A=B
B. B⫋A
C. B⊆A
D. A⫋B
【解析】 如图,将集合A,B在数轴上表示,从数轴上可以看出A⫋B.
变式 已知集合M={x|x=2m,m∈Z},N={y|y=2(n+1),n∈Z},则( )
A. M⫋N
B. MN
C. M=N
D. M≠N
【解析】 因为M和N都表示偶数集合,所以M=N.
类型3 集合间包含关系的应用
设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a∈R},若B⊆A,求实数a的取值范围.
【解答】 由题知A={0,-4},B⊆A.①当A=B时,B={0,-4},所以0,-4是方程x2+2(a+1)x+a2-1=0的解.由根与系数的关系得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(-2a+1=-4,,a2-1=0,))解得a=1.
②当B⫋A时,又可分为:当B=∅时,方程无解,即Δ<0,所以a<-1.当B≠∅时,若B={0},则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Δ=0,,a2-1=0,))即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=-1,,a=±1,))解得a=-1;若B={-4},则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Δ=0,,-\f(2a+1,2)=-4,))即eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=-1,,a=3,))无解.综合①②知,所求实数a的取值范围为{a|a≤-1或a=1}.
变式 已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},且B⊆A,求实数m的取值范围.
【解答】 因为B⊆A,所以有B=∅,B≠∅两种情况.
①当B=∅时,m+1>2m-1,解得m<2;②当B≠∅时,我们可以把集合A,B标在数轴上(如图),
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2m-1≤5,,m+1≥-2,,m+1≤2m-1,))解得2≤m≤3.综上,所求实数m的取值范围为{m|m≤3}.
【规律总结】 (1) 利用数轴处理不等式表示的集合间的关系问题时,可化抽象为直观,要注意端点值的取舍,“含”用实心点表示,“不含”用空心点表示.
(2) 涉及“A⊆B”或“A⫋B且B≠∅”的问题,一定要分A=∅和A≠∅两种情况