内容正文:
学习目标 1.理解两个集合间的包含关系.2.能用符号和Venn图表示两个集合间的关系.3.理解空集与子集、真子集之间的关系.
导语
我们知道,两个实数之间有相等关系、大小关系,如5=5,5<7,5>3等等,两个集合之间是否也有类似的关系呢?(同学们有可能回答包含关系)嗯,大家都预习课本了,有同学说了,集合间有包含关系,不错,本节课的关键词就是“包含”,古人有云:困难里包含着胜利;失败里孕育着成功;书包含着人生;机会包含于每个人的奋斗之中.
一、子集
问题1 观察下面的几个例子,请同学们说出它们之间的“包含”关系吧.
(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};
(2)C为立德中学高一(2)班全体女生组成的集合,D为这个班全体学生组成的集合;
(3)A={x|x=2k,k∈Z},B={偶数}.
提示 (1)集合A包含于集合B,或集合B包含集合A.(2)集合C包含于集合D,或集合D包含集合C.(3)集合A包含集合B,集合B也包含集合A.
知识梳理
1.子集
定义
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
记法与读法
记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
图示
结论
(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,若A⊆B,且B⊆C,则A⊆C
2.一般地,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,记作A=B.
也就是说,若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
注意点:
(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,即由任意x∈A,能推出x∈B.
(2)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,集合“A=B”可类比实数中的结论“若a≤b,且b≤a,则a=b”,即“若A⊆B,且B⊆A,则A=B”,反之亦成立.
例1 指出下列各对集合之间的关系:
(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
(2)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};
(3)A={x|x是正方形},B={x|x是矩形};
(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
解 (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A⊆B.
(3)正方形是特殊的矩形,故A⊆B.
(4)M={正奇数},N={不含1的正奇数},故N⊆M.
反思感悟 判断集合间关系的常用方法
跟踪训练1 (1)已知A={x|x是正数},B={x|x是正整数},C={x|x是实数},那么A,B,C之间的关系是( )
A.A⊆B⊆C B.B⊆A⊆C
C.C⊆A⊆B D.A=B⊆C
答案 B
解析 集合A,B,C的关系如图.
(2)下列集合与集合A={2 022,1}相等的是( )
A.(1,2 022)
B.{(x,y)|x=2 022,y=1}
C.{x|x2-2 023x+2 022=0}
D.{(2 022,1)}
答案 C
解析 (1,2 022)表示一个点,不是集合,A不符合;集合{(x,y)|x=2 022,y=1}的元素是点,与集合A不相等,B不符合;{x|x2-2 023x+2 022=0}={2 022,1}=A,故C符合题意;集合{(2 022,1)}的元素是点,与集合A不相等,D不符合.
二、真子集
问题2 通过学习子集的概念我们发现,一个非空集合的子集有好多个,你能对它们进行分类吗?
提示 对于一个含有多个元素的集合,它的子集的元素的个数大多比它本身少,但有一个特殊的,那就是它本身也是它本身的一个子集.
知识梳理
1.真子集
定义
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
记法与读法
记作AB,读作“A真包含于B”(或“B真包含A”)
图示
结论
(1)AB且BC,则AC;
(2)A⊆B且A≠B,则AB
2.空集
定义
一般地,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
特性
(1)空集只有一个子集,即它本身,∅⊆∅;
(2)A≠∅,则∅A
3.性质:(1)反身性:任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A;(2)传递性:对于集合A,B,C,如果AB,且BC,那么AC.
注意点:
(1)在真子集的定义中,AB首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.
(2)∅与{0}的区别:
∅是不含任何元素的集合;{0}是含有一个元素的集合,∅{0