内容正文:
1.2集合的基本关系
第一章 集合
目录
学习目标
情景导入
新知探索
知识详解
题型分练
课堂小结
学习目标
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.会判断两个集合间的基本关系.
核心素养:数学抽象、逻辑推理
情景导入
思考
两个实数之间有相等关系、大小关系,如5=5, 5<7,5>3
类比实数之间的关系,两个集合之间是否也有类似的关系?
新知探究
观察下面几个例子,类比实数之间的相等关系、大小关系,你能发现下面两个集合之间的关系吗?
(1),;
(2)为南充一中高一(9)班全体女生组成的集合,为这个班的全体学生组成的集合;
(3),.
知识详解
知识点1:Venn图
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.韦恩图可以直观、形象地表示出集合之间的关系.
知识详解
知识点2:子集与真子集
(1)子集的定义: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”).如果不是的子集, 则记作A⊈B(或B⊉A),读作“A不包含于B”(或“B不包含A”).
知识详解
知识点2:子集与真子集
(2)真子集的定义: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,记作A⊊B(或B⊋A),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”)
知识点3:集合相等
一般地,如果集合A的任何一个元素都是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.
新知探究
例:“方程x2+1=0没有实数根,所以方程的x2+1=0的解组成的集合没有元素
如果一个集合里没有元素,那么这个集合是?
思考
不含任何元素的集合叫做空集,记为∅
你能举出几个空集的例子吗
知识详解
知识点4:空集
(1)定义: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.
(2)特征:①空集只有一个子集,即它本身,∅⊆∅;②若A≠∅,
则∅⊆A.
知识详解
知识点4:空集
(3)0,{0},∅,的关系
知识详解
知识点5:子集的性质
(1)空集是任意一个集合的子集,是任何非空集合的真子集.
(2)任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A.
(3)如果A⊆B,B⊆C,则A⊆C.
(4)如果A⊊B,B⊊C,则A⊊C.
知识详解
知识点6:子集的个数
如果集合中含有n个元素,则有:
(1)A的子集的个数有个.
(2)A的非空子集的个数有个.
(3)A的真子集的个数有个.
(4)A的非空真子集的个数有个.
题型分练
题型一、判断元素是否构成集合
例1.已知集合,,则集合M与N的关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】解方程确定集合,然后由子集、真子集的定义判断.
【详解】解方程,得或,则,
故选:C.
题型分练
题型一、集合间关系的判断
例2.指出下列各对集合之间的关系:
(1),;
(2),;
(3),
A⊆B
A⊆B
B⊆A
题型分练
题型二、利用集合相等求参
例3.已知,若集合,则( )
A.0 B.-1 C.1 D.2
【答案】B
【分析】由集合相等的定义建立方程求得结果.
【详解】集合,则,解得,,
故选:B
题型分练
题型二、利用集合相等求参
例4.已知,,若,求a与b的值.
【答案】或.
【分析】根据给定条件,利用集合相等列式求解即得.
【详解】由,若,得或,解,得,经验证,符合题意;解,得,经验证,符合题意;
所以或.
题型分练
题型三、空集的概念与判断
例5.下列四个集合中是空集的是( )
A. B..
C. D.
【答案】B
【分析】根据空集的定义,结合选项即可求解.
【详解】对于A,集合中有一个元素,故不是空集,
对于B,方程无实数解,∴集合为空集,
对于C,是无限集,所以不是空集,
对于D, ,不是空集.
故选:B.
题型分练
例6.已知集合 , ,若A为空集,求实数a的取值范围
【答案】;
【分析】根据给定条件,利用空集的意义列式作答;
【详解】因是空集,, 解得,
所以实数a的取值范围是.
题型三、空集的概念与判断
题型分练
例7.集合,则M的子集个数为( )
A.3 B.4 C.8 D.16
题型四、求集合的子集、真子集(个数)
【答案】C
【分析】根据中元素的性质可得,从而可求其子集个数.
【详解】因为,
故子集个数为,
故选:C.
题型分练
例8.已知集合,
(1)写出集合M的子集,真子集;
(2)求集合N的子集数,非空真子集数.
题型四、求集合的子集、真子集(个数)
(1),
M的子集有:,,,,,,,
M的真子集有:,
(2),
N有4个元素,N的子集数为个,
N的非空真子集数为个.
题型分练
题型五、根据集合包含关系求参数
例9.(多选)已知集合,且,则实数a可能的取值是( )
A.- B.0 C.-1 D.
【答案】ABC
【分析】首先求出集合A,然后结合的条件,对集合B中的参数a分类讨论即可得答案.
【详解】解:,且,则:
①当时,或,解得或,A适合题意;
题型分练
②若,则,解得,
③若,则,此时无解,
④若,则,此时无解,不合题意;
综上:a的值为.
故选:ABC.
题型分练
题型五、根据集合包含关系求参数
例10.已知集合,若求实数的取值范围
【答案】或;
【分析】分,,得到集合A,再利用求解;
【详解】当时,A=R,不成立;
当时,,因为所以,解得;
当时,,因为所以,解得,
综上:实数的取值范围是或
课堂小结
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