内容正文:
1.1.2 集合的基本关系
第一章
集合与常用逻辑用语
1
学习目标
1.理解子集、真子集、空集的概念.
2.能用符号和维恩图表示集合间的关系.
3.掌握列举有限集的所有子集的方法.
2
01
子集
观察下面例子,你能发现两个集合之间的关系吗?
A={1,3},B={1,3,5,6};
集合A中的任意一个元素都是集合B的元素
如果一个班级中,所有同学组成的集合记为S,而所有女同学组成的集合记为F,你觉得集合S和F之间有怎样的关系?你能从集合元素的角度分析它们的关系吗?
情境与问题
3
对应地,如果A不是B的子集,则记作:A B(或B A)
一般地,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集.
上述情景与问题中的两个集合F和S满足什么关系?
想一想
01
子集
F⊆S(或S⊇F)
记作:A⊆B(或B⊇A)
读作:“A包含于B”(或“B包含A”)
符号语言:任意x∈A,有x∈B,则A⊆B.
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(1)根据子集的定义判断,如果A={1,2,3},那么A⊆A吗?
因为空集不包含任何元素,所以我们规定:空集是任意一个集合A的子集,即∅⊆A .
想一想
与 表达的含义相同吗?请举例说明
前者是集合之间的关系,后者是元素与集合间的关系.
尝试与发现
(2)你认为可以规定空集∅必是任意一个集合的子集吗?为什么?
根据子集的定义,任意集合A都是它自身的子集,即A⊆A.
01
子集
01
记作:AB(或BA)
真子集
02
情境与问题
前面的情境与问题中的两个集合F S,但是,只要班级中有男同学,那么S中就有元素不属于F.那它们是什么关系呢?
如果集合A是集合B的子集,并且B中至少有一个元素不属于A,那么称集合A是集合B的真子集.
读作:“A真包含于B”(或“B真包含A”)
6
如果用平面上一条封闭曲线的内部来表示集合,那么我们就可作出示意图来形象地表示集合之间的关系,这种示意图通常称为维恩图.例如,A是B的真子集,可用右图表示.
真子集
02
例如,分析集合A={1,2},B={1,2,3,4}之间的关系,可是A是B的子集(即A⊆B),而3∈B且3∉A,因此A是B的真子集,即AB.
B
A
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1.根据子集、真子集的定义,子集和真子集有哪些性质呢?
2.如果要做出维恩图来理解子集与真子集的这些性质,该如何作?
C
B
A
(2)对于集合A,B,C,如果AB,BC,则AC
(1)对于集合A,B,C,如果A⊆B,B⊆C,则A⊆C
真子集
02
想一想
例1 写出集合A={6,7,8}的所有子集和真子集.
[解] 集合A的所有子集是:∅,{6},{7},{8},{6,7},{6,8},{7,8},{6,7,8},
在上述子集中,除去集合A本身,即{6,7,8},剩下的都是A的真子集.
真子集
02
经典例题
1.写集合子集的一般方法:先写空集,然后按照集合元素从少到多的顺序写出来,一直到集合本身.
2.写集合真子集时除集合本身外其余的子集都是它的真子集.
真子集
02
归纳方法
[解] 因为集合B的元素都是集合A的元素,因此可用数轴表示它们的关系,如图所示:
从而可知a≤2.
真子集
02
经典例题
例2 已知区间A=(-∞,2]和B=(- ∞,a),且B⊆A,求实数a的取值范围.
集合的相等与子集的关系
03
情境与问题
已知S={x|(x+1)(x+2)=0},T={-1,-2},这两个集合的元素有什么关系? S⊆T 吗?T⊆S 吗?你能由此总结出集合相等与子集的关系吗?
上述问题中,组成 S 的元素与组成 T 的元素完全相同,即 S=T;另外,由子集的定义可知
S⊆T 且T⊆S
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03
集合的相等与子集的关系
一般地,如果集合A和集合B的元素完全相同,则称集合A和集合B相等.
(1)记作:A=B
(2)读作:“A 等于 B ”
(3)如果A⊆B且B⊆A,则A=B
(4)如果A=B,则A⊆B且B⊆A
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03
集合的相等与子集的关系
经典例题
例3 写出下列每对集合之间的关系:
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[解] (1)因为B的每个元素都属于A,而4∈A且4∉B,所以BA.
(2)不难看出,C和D包含的元素都是1和-1,所以C=D.
(3)在数轴上表示出区间E和F,如图所示.由图可知FE .
03
集合的相等与子集的关系
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03
集合的相等与子集的关系
(4)如果x∈G,则x是对角线相等且互相平分的四边形,所以x是矩形,从而得知x是有一个内角为直角的平行四边形,所以x∈H,
因此G⊆H.
反之,如果x∈H,则x是有一个内角为直角的平行四边形,所以x是矩形,从而可知x是对角线