内容正文:
专题1.2 子集、全集、补集
课程标准
学习目标
A.理解子集、全集、补集的概念.
B.能用符号和Venn图表达集合间的关系.
C.掌握列举有限集的所有子集的方法.
1、数学抽象:对集合之间包含与相等的含义以及子集、真子集概念的理解
2、逻辑推理:集合的子集、补集的辨析与应用
3、数学运算:会计算集合的子集、真子集的个数
4、直观想象:利用venm图表示集合相等以及集合间的关系
5、数字建模:通过观察身边的实例,发现集合间的基本关系,体验其现实意义
知识点一:子集
1、一般地如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,那么集合A为集合B的子集,记作(或),读作“A包含于B”(或“B包含A”).
2、规定:空集是任何集合的子集,即.
3、子集的性质:
(1)任何一个子集都是它本身的子集,即.
(2)若,且,则.
【即学即练1】写出集合的所有子集.
知识点二:韦恩图
韦恩(Venn)图:为了直观地表示集合间的关系,我们常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为韦恩图.A是B的子集,可用下图表示:
B
A
【即学即练2】已知全集,那么正确表示集合和的关系的韦恩图是( )
A. B.
C. D.
知识点三:真子集
1、如果集合A是集合B的子集,并且集合B中至少有一个元素不属于A,那么集合A称为集合B的真子集,记作(或),读作:A真包含于B(或B真包含A).
2、真子集的性质
(1)空集是任何非空集合的子集.
(2)若,,则.
【即学即练3】已知AB,且B={0,1,2}写出满足条件A的所有集合.
知识点四:集合的相等与子集的关系
1、如果A⊆B且B⊆A,则A=B.
2、如果A=B,则A⊆B且B⊆A.
【即学即练4】)已知,,若,则( )
A.0 B.1 C. D.
知识点五:有限集合的子集个数
若集合A中有n个元素,则集合A的所有子集的个数为2n,真子集个数为2n-1,非空子集个数2n-1,非空真子集个数为2n-2.
【即学即练5】已知集合,则集合的真子集个数为( )
A.8 B.7 C.6 D.5
知识点六:补集
1、全集:在研究集合与集合之间的关系时,如果所要研究的集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集,全集通常用表示.
2、如果集合A是全集的一个子集,则由中不属于A的所有元素组成的集合,称为A在中的补集,记作.
3、数学表达式:.
4、用Venn图表示(阴影部分)如图所示:
U
A
5、给定全集的子集及其任意一个子集A,则
①;
②;
③.
【即学即练6】已知全集,集合,,则________.
题型一:写出给定集合的子集、真子集以及个数问题
例1.(2023·安徽芜湖·高一校考阶段练习)符合的集合的个数为( )
A.3个 B.4个 C.5个 D.6个
例2.(2023·全国·高一假期作业)集合的子集个数为( ).
A.4 B.7 C.8 D.16
例3.(2023·河南洛阳·高一洛宁县第一高级中学校联考阶段练习)已知集合,且.
(1)求实数的取值的集合;
(2)写出(1)中集合的所有子集.
【方法技巧与总结】
(1)分类讨论是写出所有子集的有效方法,一般按集合中元素个数的多少来划分,遵循由少到多的原则,做到不重不漏.
(2)若集合A中有n个元素,则集合A有个子集,有个真子集,有个非空子集,有个非空真子集,该结论可在选择题或填空题中直接使用.
题型二:韦恩图及其应用
例4.(2023·内蒙古呼和浩特·高一校考期中)已知全集U=R,那么正确表示集合M={-1,0}和N={x|x2-x=0}关系的韦恩(Venn)图是( )
A. B.
C. D.
例5.(2023·江苏·高一专题练习)已知集合和的关系如图所示,则( )
A. B. C. D.
例6.(2023·浙江金华·高一校考阶段练习)已知集合,集合与的关系如图所示,则集合可能是( )
A. B. C. D.
变式1.(2023·高一课时练习)已知集合U、S、T、F的关系如图所示,则下列关系正确的是( )
①S∈U;②F⊆T;③S⊆T;④S⊆F;⑤S∈F;⑥F⊆U.
A.①③ B.②③
C.③④ D.③⑥
【方法技巧与总结】
是集合的又一种表示方法,使用方便,表达直观,可迅速帮助我们分析问题、解决问题,但它不能作为严密的数学工具使用.
题型三:由集合间的关系求参数的范围
例7.(2023·江苏·高一假期作业)已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
例8.(2023·全国·高一假期作业)已知集合.
(1)若,则实数a的值是多少?
(2)若,则实数a的取值范围是多少?
(3)若B⫋A,则实数a的取值范围是多少?
例9.(2023·高一单元测试)已知集合.
(1)若集合,且