内容正文:
1.1.2 集合的基本关系
课程标准
学科素养
1.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.
2.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.
通过对集合的基本关系的学习,提升“直观想象”、“逻辑推理”、“数学运算”的核心素养.
[对应学生用书P6]
一般地,如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素,那么集合A称为集合B的子集,记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于B”(或“B包含A”).
对应地,如果A不是B的子集,则记作AB(或B⊉A),读作“A不包含于B”(或“B不包含A”).
(1)任何两个集合之间是否有包含关系?
(2)符号“∈”与“⊆”有何不同?
提示 (1)不一定.如集合A={0,1,2},B={-1,0,1},这两个集合就没有包含关系.
(2)符号“∈”表示元素与集合间的关系;而“⊆”表示集合与集合之间的关系.
1.真子集的概念
自然语言
一般地,如果集合A是集合B的子集,并且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.
符号语言
AB(或BA)
图形语言
2.子集、真子集的性质
(1)任意集合A都是它自身的子集,即A⊆A.
(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,则A⊆C.
(3)对于集合A,B,C,如果AB,且BC,则AC.
(4)空集是任意一个集合A的子集,即∅⊆A.
1.思考辨析
(1)空集没有子集.( )
(2)任何集合至少有两个子集.( )
(3)空集是任何集合的真子集.( )
答案:(1)× (2)× (3)×
2.设集合A={三角形},B={等腰三角形},C={等边三角形},则A,B,C之间的真包含关系是________.
答案:CBA
一般地,由集合相等以及子集的定义可知:
(1)如果A⊆B且B⊆A,则A=B;
(2)如果A=B,则A⊆B且B⊆A.
下列集合与集合{x|x2-x=0}相等的是( )
A.{0} B.{1} C.{0,1} D.{1,2}
答案:C
[对应学生用书P7]
(1)已知集合M={x|x2-3x+2=0},N={0,1,2},则集合M与N的关系是( )
A.M=N B.NM
C.MN D.N⊆M
(2)已知集合A={x|x=3k,k∈Z},B={x|x=6k,k∈Z},则A与B之间最适合的关系是( )
A.A⊆B B.A⊇B
C.AB D.AB
(1)C (2)D 解析:(1)解方程x2-3x+2=0得x=2或x=1,则M={1,2},因为1∈M且1∈N,2∈M且2∈N,所以M⊆N.又因为0∈N但0∉M,所以MN.
(2)因为A中元素是3的整数倍,而B中的元素是3的偶数倍,所以集合B是集合A的真子集.
判断集合关系的方法
(1)观察法:一一列举观察.
(2)元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.
(3)数形结合法:利用数轴或Venn图.
提醒:若A⊆B和AB同时成立,则AB能准确表达集合A,B之间的关系
[训练1] (1)已知集合M={x|y2=2x,y∈R}和集合P={(x,y)|y2=2x,y∈R},则两个集合间的关系是( )
A.M⊆P B.P⊆M
C.M=P D.M,P互不包含
D 解析:由于集合M为数集,集合P为点集,因此M与P互不包含.
(2)判断下列每组中的两个集合的关系.
①A={x|-2<x<4},B={x|0<x<1};
②集合A={2n+1|n∈Z},集合B={4k±1|k∈Z}.
解:①将集合A与集合B在数轴上表示出来,如图所示,所以有BA.
②当n=2k时,2n+1=4k+1;当n=2k-1时,2n+1=4k-1,故集合A中的元素也是4k±1,所以A=B.
已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|0<x<6,x∈N},写出满足A⊆C⊆B的集合C的所有可能情况.
解:由A={x|x2-3x+2=0}={1,2},
B={x|0<x<6,x∈N}={1,2,3,4,5},
又因为A⊆C⊆B,即{1,2}⊆C⊆{1,2,3,4,5},
所以C中至少含有元素1,2,故C的所有可能情况是:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共8个.
求集合子集、真子集个数的三个步骤
[训练2] 已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集及真子集.
解:因为A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},
所以A={(0,2),(1,1),(2,0)}.
所以A的子集有∅,{(0,2)}