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
新课导入
我们知道,两个实数之间有相等关系、大小关系,如,等等.两个集合之间是否也有类似的关系呢?
A中的元素B中都有
C中的元素D中都有
E与F中的元素相同
可以发现,在(1)中,集合的任何一个元素都是集合的元素.这时我们说集合包含于集合,或集合包含集合.(2)中的集合C与集合D也有这种关系.
新课讲解
一、子集的定义
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,记作(或),读作“包含于”(或“包含”).
集合相等
一般地,如果集合中的任何一个元素都是集合的元素,同时集合的任意一个元素都是集合的元素,那么集合与集合相等,记作
也就是说,若且,则
真子集
如果集合,但存在元素,且,就称集合是集合的真子集,记作A B(或B A),读作“真包含于”(或“真包含”).
在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.表示集合的Venn图的边界是封闭曲线,它可以是圆、矩形、椭圆,也可以是其他封闭曲线。
A
B
B(A)
A B
A=B
集合相等
真子集
子集
下面用Venn图来表示集合间的关系:
二、空集
我们知道,方程没有实数根,所以方程的实数根组成的集合中没有元素.
一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为,并规定:空集是任何集合的子集.因此,空集也是任何非空集合的真子集.
注:包含关系刻画的是集合与集合间的关系;而属于关系刻画的是元素与集合间的关系.
三、子集的性质
由上述集合之间的基本关系,可以得到下列结论:
(1) 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
(2) 任何一个集合是它本身的子集,即
(3) 对于集合如果,且那么;
(4) 对于集合如果A B,且B C那么A C.
注:空集是任何集合的子集,因此在解(B≠)的含参数的问题时,要注意讨论A=和A≠两种情况,前者常被忽视,造成思考问题不全面.
四、子集的个数
如果集合A中含有n个元素,则有
(1) A的子集的个数有2n个. (2) A的非空子集的个数有2n-1个.
(3) A的真子集的个数有2n-1个. (4) A的非空真子集的个数有2n-2个.
例1 写出集合{a,b}的所有子集,并指出哪些是它的真子集.
例2 判断下列各题中集合A是否为集合B的子集,并说明理由:
(1) A={1,2,3},B={x|x是8的约数};
(2) A={x|x是长方形},B={x|x是两条对角线相等的平行四边形}.
解:集合的所有子集为,
真子集有,
解:(1)因为3不是8的约数,所以集合A不是集合B的子集.
(2)因为若x是长方形,则x一定是两条对角线相等的平行四边形,
所以集合A是集合B的子集.
练习(P8)
=
A B
B A
A = B
=
常见题型分类
题型一:判断集合间的关系
例1 下列各式:①,②,③,④,⑤,其中错误的个数是( )
A.1 B C.3 D.4
B
×
×
题型二:确定集合的子集与真子集
例2 已知集合,则集合A的子集个数为( )
A.15 B C.31 D.32
D
题型三:利用集合相等求参数
例3 设,,,若P=Q,则________
0
变3 设,集合,则________
2
题型四:空集的概念与判断
变4 下列各式:①,②,③,④,⑤,⑥,其中正确的个数是( )
A.3 B C.5 D.6
✔
✔
✔
✔
✔
注意区分0,{0},,{}
例4 下列集合中为的是( )
A. B C. D.
C
C
题型五:根据集合间的关系求参数
例5 (多选)已知集合,,若,则实数m的值为( )
A.0 B C. D.
ABC
变5 已知集合,.
(1)若,则实数的值是多少?
(2)若,则实数的取值范围是多少?
(3)若B A,则实数的取值范围是多少?
综合运用
已知集合.
(1)若,求实数的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
课堂小结
一、子集的定义
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,记作(或),读作“包含于”