内容正文:
第一章
预备知识
第1讲 描述运动的基本概念
02 子集个数问题
疑难点
第1讲 描述运动的基本概念
概念 图示 性质
一般地,对于两个集合A
与B,如果A中的任何一
个元素都属于B,即若a
∈A,则a∈B,那么称集合
A是集合B的子集,记作
A⊆B(或B⊇A),读作
“A包含于B”(或“B
包含A”)
或
(1)任何一个集合都是它
本身的子集,即A⊆A;
(2)对于集合A,B,C,如果
A⊆B,且B⊆C,那么A⊆
C;
(3)空集是任何集合的子
集
第1讲 描述运动的基本概念
对于两个集合A与B,如
果A是B的子集,且B也是
A的子集,那么称集合A
与B相等,记作A=B 如果A=B,且B=C,那么A
=C
对于两个集合A与B,如
果A⊆B,且A≠B,那么称
集合A是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”) (1)如果A⫋B,且B⫋C,
那么A⫋C;
(2)空集是任何非空集合
的真子集,即A≠⌀,则⌀
⫋A
第1讲 描述运动的基本概念
知识辨析
1.若集合A中有3个元素,则集合A的子集有多少个?
2.已知集合B⊆A,则由a∉A能否得到a∉B?
答案 1.8个.2.能得到.
提示 1.设A={a,b,c},则A的子集有⌀,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c},共8个.
2.根据B⊆A画出Venn图.
由图可知,若a∉A,则一定有a∉B.
第1讲 描述运动的基本概念
1.假设集合A中含有n(n∈N+)个元素,则:
(1)A的子集的个数是2n; (2)A的非空子集的个数是2n-1;
(3)A的真子集的个数是2n-1; (4)A的非空真子集的个数是2n-2.
2.含有限制条件的子集问题,可根据条件列出所有适合题意的子集,采用列举法解决,元素较多时一般先
固定或排除某些元素,剩余元素根据条件选择,转化为求子集个数(或限制条件的子集个数)问题.特别
地,设有限集合A,B中分别含有m,n个元素(m,n∈N+,m<n),则:
(1)当A⊆C⊆B时,符合条件的有限集C的个数为2n-m;
(2)当A⫋C⊆B时,符合条件的有限集C的个数为2n-m-1;
(3)当A⊆C⫋B时,符合条件的有限集C的个数为2n-m-1;
(4)当A⫋C⫋B时,符合条件的有限集C的个数为2n-m-2.
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
1.A中有n(n∈N+)个元素,则其每个元素均有“在子集中”和“不在子集中”两种情况,故集合A的子集
个数为 =2n.
2.特殊条件子集问题的通法:
若集合中元素个数为n(n∈N+),其中固定或排除的元素个数为m(m∈N+,m<n),则当剩余(n-m)个元素自由
选择时,问题转化为求含有(n-m)个元素的集合的子集个数,为2n-m,非自由选择时,根据条件取舍.
第1讲 描述运动的基本概念
典例 (1)已知集合A={1,2},B={x|-1<x<6,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为____________;满
足条件A⫋C⫋B的集合C的个数为____________.
(2)设集合I={0,1,2,3,4},选择I的两个非空子集A和B,要使B中最小的数大于A中最大的数,则不同的选择
方法共有____________种.
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思路点拨 (1)先确定B,再研究C中必含、可含的元素个数,转化为相应集合的子集或真子集求解.(2)由
题得0∉B,再分集合B中最小的元素为1,2,3,4,结合子集个数的结论进行求解.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由题意知A={1,2},B={x|-1<x<6,x∈N}={0,1,2,3,4,5},
当A⊆C⊆B时,C中元素必有1,2,其余元素可从0,3,4,5中选取,可以选取0个,也可以选取1~4个,故C的个数
等于集合{0,3,4,5}的子集的个数,为24=16.
当A⫋C⫋B时,C中元素必有1,2,其余元素可从0,3,4,5中选取,且最少选取1个(若选取0个,则A=C,不符合),
最多选取3个(若选取4个,则C=B,不符合),故C的个数等于集合{0,3,4,5}的非空真子集的个数,为24-2=14.
(2)由已知得0∉B.
①当集合B中最小的元素为1时,A={0},
此时集合B的个数等于集合{2,3,4}的子集的个数,为23=8,所以此时不同的选择方法数为1×8=8;
②当集合B中最小的元素为2时,集合A中最大的元素为0或1,
此时集合B的个数等于集合{3,4}的子集的个数,为22=4,集合A的个数等于集合{0,1}的非空子集的个数,
为22-1=3,
第1讲 描述运动的基本概念
所以此时不同的选择方法数为4×3=12(点拨:任意1个B都对应3个A,而符合条件的B有4个);
③当集合B中最小的元素为3时,集合A中最大的元素为0或1或2,
此时集合B的个数等于集合{4}的子集的个数,为21=2,集合A的个数等于集合{0,1,2}的非空子集的个数,
为23-1=7,
所以此时不同的选择方法数为2×7=14;
④当集合B中最小的元素为4时,集合A中最大的元素为0或1或2或3,
此时集合B={4},集合A的个数等于集合{0,1,2,3}的非空子集的个数,为24-1=15,
所以此时不同的选择方法数为1×15=15.
综上所述,不同的选择方法共有8+12+14+15=49种.
第1讲 描述运动的基本概念
名师点睛 子集个数问题的本质是“集合中元素的确定性”与“子集组合规律”的转化,核心是“定
元素、套规律、避漏判”.
第1讲 描述运动的基本概念
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