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
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学习目标
理解集合的包含和相等的含义.
了解使用Venn图表示集合及其关系,能识别给定集合的子集.
掌握包含和相等的有关术语、符号,并会使用它们表达集合之间的关系.
2
3
实数有相等关系、大小关系,如5=5,5<7,5>3,等等,类比实数之间的关系,你会想到集合之间的什么关系?
问题引入
探究一:观察下面几个例子,你能发现两个集合之间的关系吗?
新知探究
集合A中的任何一个元素都是集合B的元素.
(1)设A为立德中学高一(2)班全体女生组成的集合,B为这个班全体学生组成的集合;
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.
记作:A⊆B(或B⊇A),读作:“A包含于B”(或B包含A).
新知学习
B
A
+
A=B
在数学中,经常用平面上封闭曲线内部代表集合,这种图称为Venn图.
新知学习
探究二:观察下面几个例子,你能发现两个集合之间的关系吗?
(3)设E={x|x是两条边相等的三角形},F={x|x是等腰三角形};
新知探究
那么集合F是集合E的子集吗?
是.
集合E是集合F的子集.
思考:与实数中的结论“a≥b,且b≥a,则a=b”相类比,你有什么体会?
实数:a≥b且b≥a⇒a=b.
集合:A⊆B且B⊇A⇒A=B.
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.
A=B
新知学习
记作:A=B.
用式子表示:若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
思考:已知集合:A={x|x=2m+1,m∈Z},B={x|x=2n-1,n∈Z},请问A与B相等吗?
新知运用
相等.
注意:两个集合相等即两个集合的元素完全相同.
探究三:观察下面几个例子,你能发现两个集合之间的关系吗?
新知探究
(4)A={5,7},B={1,3,5,7,9}
集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,
集合B中的任何一个元素不一定都是集合A的元素.
新知学习
如果集合AB,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集.
B
A
记作:AB(或BA).
读作:A真包含于B(或B真包含A).
探究四:观察下面的例子,集合G中的元素是什么?
(5)集合G={x∈R|x2+1=0}.
新知探究
集合G中的元素x是方程的解,但这个方程无解,所以集合G中没有元素.
我们把不含任何元素的集合叫做空集.
新知学习
记作:.
规定:空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集.
包含关系{a}⊆A与属于关系a∈A有什么区别?
辨析以下几个关系的区别:
(1)∈与⊆的区别;(2)a与{a}的区别;
(3)0,{0}与的区别.
深入思考
包含是集合与集合的关系,属于是集合与元素之间的关系.
(1)∈是指元素与集合的关系, ⊆是指集合与集合的关系;
(2)a是组成集合{a}的一个元素;
(3)0是组成集合{0}的一个元素, 不含任何元素.
集合的性质:
(1)反身性:任何一个集合是它本身的子集,A⊆A;
(2)传递性:对于集合A,B,C,如果A⊆B,B⊆C,那么A⊆C.
特别提醒
例1 设集合A={1,a,b},B={a,a2,ab},若A=B,求实数a,b的值.
解:由题意知a2=1且ab=b,或a2=b且ab=1,解得a=-1,b=0;或a=1,b=1(舍去),所以a=-1,b=0.
典例探究
例2 (1)分别写出下列集合的子集及其个数:,{a},{a,b},{a,b,c}.
(2)由(1)你发现集合M中含有n个元素,则集合M有多少个子集?
解:(1)的子集有:,即有1个子集;
{a}的子集有:、{a},即{a}有2个子集;
{a,b}的子集有:、{a}、{b}、{a,b},即{a,b}有4个子集;
{a,b,c}的子集有:、{a}、{b}、{c}、{a,b}、{a,c}、{b,c}、{a,b,c},即{a,b,c}有8个子集.
典例探究
典例探究
(2)由(1)可得:当n=0时,有1=20个子集;
当n=1时,集合M 有2=21个子集;
当n=2时,集合M有4=22个子集;
当n=3时,集合M有8=23个子集.
因此,含有n个元素的集合M有2n个子集.
例2 (1)分别写出下列集合的子集及其个数:,{a},{a,b},{a,b,c}.
(2)由(1)你发现集合M中含有n个元素,则集合M有多少个子集?
典例探究
【总结】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.写集合真子集时除集合本身外其余的子