内容正文:
1.2 集合间的基本关系 ► 对应学生用书P5
[课程标准] 1.理解集合之间包含与相等的含义. 2.能识别给定集合的子集. 3.能使用Venn图表达集合的基本关系,体会图形对理解抽象概念的作用.
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一、子集
1.Venn图
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.
2.子集
文字语言
符号语言
图形语言
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.
A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”)
记一记:(1)“A是B的子集”的含义:若任意一个元素x∈A,则x∈B.
(2)如果集合A中存在着不是集合B的元素,那么A不是B的子集,可表示为AB(或B⊉A).若要证明AB,只需在A中找到一个元素a,满足a∉B即可.
(3)不能简单地认为“若A⊆B,则A是由B的部分元素构成的集合”.事实上,若A⊆B,有以下三种情况:①A为空集;②A是由B的部分元素构成的集合;③A是由B的全部元素构成的集合.
二、集合相等
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.
三、真子集
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,记作A⫋B(或B⫌A).
记一记:(1)注意⊆与⫋的区别,A⊆B包括A=B与A⫋B两种情况.
(2)在证明A⫋B时,应先证明A⊆B,再说明在集合B中至少存在一个元素a,使a∉A.
四、空集
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,即∅⊆A.
【基点小试】
1.已知集合A=,B=,且A⊆B,则a等于( )
A.-3 B.-2
C.0 D.1
解析:选B.因为A⊆B,所以a+3=1⇒a=-2,经验证,满足题意.
2.若=,则的值为( )
A.0 B.1
C.-1 D.±1
解析:选C.因为=,所以或
由可解得(舍去)或
由可解得
综上,ab=-1,则=-1.
3.设x,y∈R,A={(x,y)|y=x},B=,则A,B准确的关系是________.
解析:因为B=={(x,y)|y=x,且x≠0},故B⫋A.
答案:B⫋A
4.下列四个集合中,是空集的是( )
A.{x|x+3=3}
B.{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}
C.{x|x2≤0}
D.{x|x2-x+1=0,x∈R}
解析:选D.对于A,{x|x+3=3}={0};对于B,{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}={(0,0)};对于C,{x|x2≤0}={0};对于D,由于Δ=(-1)2-4=-3<0,即方程x2-x+1=0在实数范围内无解,故{x|x2-x+1=0,x∈R}=∅.
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题型一 集合间关系的判断
【练一练】
1.能正确表示集合M={x∈R|0≤x≤2}和集合N={x∈R|x2-x=0}关系的Venn图是( )
解析:选B.解x2-x=0得x=1或x=0,故N={0,1},易得N⫋M,其对应的Venn图如选项B所示.
2.给出如下表示:
(1)∅={0};(2)∅⊆{0};
(3)∅∈{0};(4)0={0};
(5)0∈{0};(6){1}∈{1,2,3};
(7){1,2}⊆{1,2,3};(8){a,b}⊆{b,a}.
正确表示的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:选D.∅表示空集,不含任何元素,{0}中有一个元素,则∅≠{0},故(1)错误;由于空集是任何集合的子集,故(2)正确;∅和{0}都表示集合,故(3)错误;0表示元素,{0}表示集合,0∈{0},故(4)错误,(5)正确;{1},{1,2,3}都表示集合,故{6}错误;集合{1,2}中的元素都是集合{1,2,3}中的元素,故{7}正确;任何一个集合是它本身的子集,故{a,b}⊆{b,a},故(8)正确.综上,正确表示的个数是4,故选D.
3.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是等边三角形},B={x|x是等腰三角形}.
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)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,等