内容正文:
1.2 集合间的基本关系
1
草原上,蓝蓝的天上白云飘,白云下面马儿跑.
如果草原上的枣红马组成集合A,草原上的所有马组成集合B,那么集合A与集合B的关系是怎样的?怎样来表示这种关系?
1.了解集合之间包含与相等的含义.
2.理解子集、真子集、空集的概念,能识别给定集合的子集.(重点)
3.能使用Venn图表达集合间的关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用.
4.会判断简单集合的包含关系.(难点)
数学运算:通过集合间的关系判断或求参数,培养数学运算的核心素养
体会课堂探究的乐趣,
汲取新知识的营养,
让我们一起 吧!
进
走
课
堂
实数有大小关系
如:5<7,5>3
实数有相等关系
如:5=5
确定集合的研究问题:集合间的关系,集合的运算
上一节我们学习了集合,对于这个新的研究对象,接下来该如何研究呢?比如要研究些什么?用什么方法研究?
集合与集合之间呢?
类比 “实数”
回顾实数研究了哪些内容:实数间的关系、实数的运算等
可以发现,在(1)中,集合A的任何一个元素都是集合B的元素. 这时我们说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A. (2) (3)中的两个集合之间也有这种关系.
自主探究 问题1: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)A={1, 2, 3},B={1, 2, 3, 4, 5};
(2)C为立德中学高一(2)班全体女生组成的集合,D为这个班的全体学生组成的集合;
(3)E={x|x是两条边长相等的三角形},F={x|x是等腰三角形}.
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
读作:“A包含于B”(或“B包含A”)
1. 子集
在数学中,我们经常用平面上的封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图. 如图所示
特别地,若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
A⊆B(或B⊇A)
A
B
提示: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.
【即时训练】
A⊆B⊆C
【即时训练】
C
问题2:观察下列两个集合,并指出它们元素间的关系,类比“若a≥b,且b≥a,则a=b ”,你能得出什么结论?
E={x|x是两条边相等的三角形}, F={x|x是等腰三角形}
集合 E 中的元素和集合 F 中的元素相同.
一般地,如果集合A的____________都是集合B的元素,同时集合B的____________都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等.
记作:_____.
用式子表示:如果_____,同时_____,
那么____.
任何一个元素
任何一个元素
A=B
AB
BA
A=B
也就是说,若,且 ,则A = B.
A(B)
自主探究 问题3:考察下列两组集合:
集合A={1,2,3,4}与集合B={0,1,2,3,4}
问1: 上述集合中,集合A与集合B之间的关系如何?
问2: 上述集合中,集合A是集合B的子集,这两个子集关系有什么不同?
为了区分这两种不同的子集关系,我们把集合A叫做集合B的真子集,那么如何定义集合A是集合B的真子集?
如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且xA,就称集合A是集合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”)
B
A
问题4:方程x2+1=0的实数根组成集合是什么?它的元素有哪些?
我们知道,方程x2+1=0是没有实数根,所以方程x2+1=0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A的子集. 即.
是任何非空集合B的真子集,即 ⫋B
自主探究 问题5:包含关系{a}⊆A与属于关系a∈A有什么区别?
问题6:集合A⫋B与集合A⊆B有什么区别 ?
问题7:0,{0}与三者之间有什么关系?
前者为集合之间关系,后者为元素与集合之间的关系.
前者集合B含有集合A没有的元素,后者集合A可能与集合B相等
{0}是含有一个元素0的集合,是不含任何元素的集合,是{0}的一个子集.
包含关系是集合与集合之间的关系,用“⊆”表示;
属于关系是元素与集合之间的关系,用“∈”表示.
【即时训练】用适当的符号填空:
(1) a___{a,b,c};
(2) 0___{x|x2=0};
(3) ∅___{x∈R|x2+1=0};
(4) {0,1}___N;
(5) {0}___{x|x2=x};
(6) {2,1}___{x|x2-3x+2=0}.
∈
∈
=
=
⫋
⫋
由集合之间的基本关系,可得以下结论:
2.对于集合A、B、C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.
1.任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A
C
B
A
总结提升
【典例探究】
【即时训练】
C
观察与推理——元素个数与子集个数的关系
(1)写出的所有子集;
(2)写出集合{a}的所有子集;
(3)写出集合{a,b}的所有子集;
(4)写出集合{a,b,c}的所有子集.
集合 元素个数 子集个数 真子集
个数 非空子集
个数
0 1 0
{a} 1 2 1
{a,b} 2 4 3
{a,b,c} 3 8 7
{a,b,c,…} n
1. 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.
2. 写集合真子集时除集合本身外其余的子集都是它的真子集.
规律总结:
集合A有n(n≥0)个元素,则A的子集有2n个,
A的真子集或非空子集有2n-1个,
A的非空真子集有2n-2个(n≥1).
(5)由(1)-(4)你发现集合M中含有n个元素,则集合M有多少个子集?
可得:当n=0时,集合M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.
观察与推理——元素个数与子集个数的关系
求集合子集、真子集个数的3个步骤
判断
分类
列举
根据子集、真子集的概念判断出集合中含有元素的可能情况
根据集合中元素的多少进行分类
采用列举法逐一写出每种情况的子集
【典例探究】
【即时训练】
集合间的
基本关系
核心知识
方法总结
易错提醒
核心素养
空集:无任何元素
相等:两集合的元素完全相同
求子集时,注意不要漏掉空集和集合本身
解含参集合问题时,注意用到分类讨论思想
数学运算:通过集合间的关系判断或求参数,培养数学运算的核心素养
求子集的方法:
(1)分类讨论:按照元素个数从0到n依次列举出子集;
(2)用树状图:协助写出子集
判断集合关系方法:
(1)观察法:一一列举观察;
(2)元素特征法:先确定元素,再根据元素特征判断;
(3)数形结合法:利用数轴或Venn图
B
B
C
A
BD
4
关键:
1.连续数集借助数轴分析
2.考虑真子集是否为空集
3.不等式左右端点值比较
4.判断临界情况是否符合
我们不需要死读硬记,我们需要用基本的知识来发展和增进每个学习者的思考力.
——列宁
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