内容正文:
第一章集合与常用逻辑用语
1.2集合间的基本关系
人教A版 ( 2019) 必修第一册
学习目标
1.理解集合之间的包含与相等的含义;
2.能识别给定集合的子集和真子集,了解空集含义.
3.能进行自然语言、图形语言(Venn 图)、符号语 言间的转换.
新课导入
我们知道,两个实数之间有相等关系、大小关系,如5=5,
5<7,5>3,等等.两个集合之间是否也有类似的关系呢?
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)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为这个班全 体学生组成的集合;
(3) E={x|x 是有两条边相等的三角形,F={x|x 是等腰三角形.
探索新知
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) 中的集合C 与集合D也有这种关系.
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A≌ B(或BA), 读作"A 包含于B" ( 或 "B包含A”).
子集
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.这样,上述集合A与集合B的包含关系,可以用下图表示.
Venn图
探索新知
在(3)中,由于"两条边相等的三角形"是等腰三角形,因
此,集合E,F 都是由所有等腰三角形组成的集合.即集合E中任何 一个元素都是集合F中的元素,同时,集合F中任何一个元素也都 是集合E中的元素.这样,集合E的元素与集合F的元素是一样的.
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.
集合相等
包含关系:1. A={1,2},B={1,2,3,4}, 则A≌B.
2. A={x|0<x<1},B={x|0<x<2}, 则A≌B.
相等关系:1 . 设A={x|x 是小于4的正整数;,B={1,2,3}, 则A=B.
2. 设A={x|x²=4},B={-2,2}, 则A=B.
请你举出几个具有包含关系、相等关系的集合实例.
思考
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AB (或BA), 读作"A真包含于B" ( 或 "B真包含A ")
例如,在(1)中,A≌B, 但4∈B, 且4∉ A, 所以集合A是集合B
的真子集.
真子集
一般地,我们把不含任何元素的集合叫做空集,记为ø,并规定:空
集是任何集合的子集.
我们知道,方程x²+1=0 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.
空集
你能举出几个空集的例子吗?
1.B={x|2x+1=2x+3}
化简得1=3,等式不成立,无解,B=ø .
2. D={x|x>5 且x<3}
一个数不可能同时大于5又小于3,无解,D=ø .
思考
包含关系{a}≌A 与属于关系a ∈A有什么区别?试结合实例解释.
{a}表示含有一个元素a的集合,{a}≌A表示集合A包含{a}, 这是两
个集合之间的关系,如{a}c {a,b,c};
a ∈A, 表示a是集合A的一个元素,这是元素与集合之间的关系,如 a∈{a,b,c} ·
思考
由上述集合之间的基本关系,可以得到下列结论:
(1)任何一个集合是它本身的子集,即A≌A;
(2)对于集合A,B,C, 如果A≌B, 且B≌C, 那么A≌C.
子集的相关结论
例题
例 1写出集合{a,b} 的所有子集,并指出哪些是它的真子集.
解 :集合{a,b} 的所有子集为ø,{a},{b},{a,b}.
真子集为ø,{a},{b}.
例题
例 2判断下列各题中集合A是否为集合B的子集,并说明理由:
(1) A={1,2,3},B={x|x 是8的约数};
(2) A={x|x 是长方形,B={x|x 是两条对角线相等的平行四边形}.
例题
解 :(1)因为3不是8的约数,所以集合A不是集合B的子集 .
(2)因为若x是长方形,则x一定是两条对角线相等的平行四边形, 所以集合A是集合B的子集.
当集合中元素个数为n(n∈N)时,有如下结论:
①含有n 个元素的集合有2”个子集;
②含有n 个元素的集合有(2”-1)个真子集;
③含有n 个元素的集合有(2”-1)个非空子集;
④含有n 个元素的集合有(2”-2)个非空真子集.
子集个数的相关结论
当 堂 检 测
1.设集合A={1,a},B={0,1-a,2a-1}, 若A B, 则a=( )
A.-1 B.1 1 D. 0
答案:D 当 堂 检测
解析:因为集合A={1,a},B={0,1-a,2a-1},且A≤B,
所以a=0或a=1-u或a=2- 1,解得a=0或
当a=0时,A={1,0},B={0,1,-1},符合题意;
当 时 ,不符合集合元素的互异性,故舍去;
当a=1时,A={1,1},不符合集合元素的互异性,故舍去.
综上所述, a=0.故选D.
当 堂 检 测
2.已知集合A={x∈N|0<x<3}, 则集合A 的子集个数为( )
A.2 B.3 C.4 D.8
当 堂 检测
答 案 :C
解 析 :集合A={x∈NO<x<3}={1,2}所以集合A的子集个数为2²=4
故选C.
当 堂 检 测
3. (多选)已知集合A={x|-1≤2x-1≤5,x∈Z}, 则下列说法正确的有( )
A.1 ∈A B.{2,3} A
C.A中有3个元素 D.A有16个真子集
当 堂 检 测
答案:AB
解析:由-1≤2x-1≤5 得:0≤x≤3, 又x ∈Z , A={0,1,2,3};
对于A, 由A={0,1,2,3}知:1∈A,A 正确;
对于B,∵2∈A,3∈A,{2,3}=A,B 正确;
对于C, 由A={0,1,2,3}知 :A中有4个元素,C 错误;
对于D,∵A 中有4个元素,∴A有2⁴-1=15个, D 错误.故选:AB.
当 堂 检 测
4.设集合A={a,b}, B={2a,2a²}, 若A=B, 则ab=
当 堂 检 测
答案:
解析:当 时,解得a=b=0, 此时不满足集合中元素的互异性;
当 ,时,解得 或a=b=0 (舍去).综上
课堂总结
1.子集、真子集
2.集合的包含与相等 3.空集
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