内容正文:
【人教A 版】必修第一册 · 高一
第 一章集合与常用逻辑用语
1.2集合间的基本关系
1.2集合间的基本关系
1 学 习 目 标
理解集合之间的包含与相等的含义,能识别给定集合的子集、
真子集.
2 在具体情境中,了解空集的含义,并会判断给定集合间的关
系,并会用符号和Venn图表示.
3 通过集合间关系探究,经历从具体到抽象归纳过程,体会 类比思想,发展逻辑推理与数学抽象,直观想象核心素养.
N:自然数集(非负整数集); N*或N+: 正整数集
Z:整数集; Q: 有理数集; R:实数集 自然语言法、列举法、描述法
元素的性质 确定性、互异性、无序性
元素与集合的关系 属于(∈)、不属于(∈)
研究对象
元素组成的整体
新课引入
常见数集
表示方法
元素
集合
含义
新课引入
情境1: 如果把“高一(1)班全体学生”和“高一年级全体学生”视为两个集合,则这
两个集合中的元素有什么关系?
集合
集合
元素
高一(1)班 高一(2)班 高一(3)班
一个高中生 高一(1)班
高一(4)班 高一(5)班 高一(6)班
(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 是两条边相等的三角形}, F={x|x 是等腰三角形}.
新知探究 探究一:集合间的基本关系
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?如何用数学语言表述这种关系?
A中的元素都在B中
D中的元素都在C中
E=F, 元素一样
其中一个集合中的每一个元素都是另一个集合中的元素
符号语言:对任意的x∈A, 总有x∈B, 则ASB.
图形语言: Venn 图:用平面
上封闭曲线的内
部代表集合.
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A2 B(或BSA), 读 作“A包含于B” (或“B包含A”).
如 :{1,2,3} ≌ N,N≌R,{ x|x为正方形}二{x|x为四边形}等.
探究一:集合间的基本关系
新知探究
问题2: 请你举出几个具有包含关系的集合实例,并画出Venn图 .
(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}; (2)A={1,2,3},B={1,2,3};
AC B AC B
思考1: 同样是ACB, 它们之间有什么区别呢?能否针对这一情况,
对AS B进一步细分?
A(B)
1,2,3
探究一:集合间的基本关系
新知探究
B的真子集,记作:
A B 或
B ……………
读作:“A真包含于B” ( 或“B真包含A”)
如果集合ASB, 但存在元素x∈B, 且 x∉A, 就称集合A是集合
探究一:集合间的基本关系
新知探究
真子集
一般的,如果集合A中的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B
的任意一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等,记作A=B.
符号语言:若A≌B, 且B2A, 则A=B.
真子集 ( A 全 B)
相等 (A =B)
探究一:集合间的基本关系
新知探究
集合相等
子集 (AC B)
A(B)
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.
空集是任何非空集合的真子集
问题4: 你能举出几个空集的例子吗?
的实数根组成集合是什么?它的元素有哪些?
没有实数根,它组成的集合中没有元素
新知探究
问题3: 方程x²+1=0
【答】 方程x²+1=0
探究一:集合间的基本关系
新知探究
思考2: 包含关系{a}SA 与属于关系a∈A 有什么区别?试结合实例作出解释
注:包含关系刻画的是集合与集合间的关系;而属于关系刻画的是
元素与集合间的关系.
例如,在(1)中,A={1,2,3},B={1,2,3,4,5}.
我们有4∈B,4∉A; 我们还有A B.
ø为空集;{0}含元素0;0为数字元素,三者意义各不相同。
0∈{0},0丈{0};ø全{0}
探究一:集合间的基本关系
新知探究
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 SB, 且B≌C, 那么A SC.
辨析1.判断正误:
(1)任意两个集合之间一定有包含关系
(2)空集是任何集合的真子集
(3)若A 全B, 则B中至少有一个元素不属于A
(4) 任何集合都有子集和真子集
(5)集合{x|x²+1=0,x∈ R}= ( ×)
( ×)
( √ ) ( ×)
( √ )
探究一:集合间的基本关系
典例精讲
例1: 写出集合{a,b}的所有子集,并指出哪些是它的真子集.
【分析】可根据集合元素的个数进行分类书写,避免漏写。
解:集合{a,b }的所有子集为Φ, {a},{b}, {a,b}.
真子集有Φ, {a},{b}.
小技巧:空集是任何非空集合的真子集,即A≠ø, 则Ø全 A 。注意书写
子集的时候不要漏掉空集ø。
集合 元素个数 所有子集 子集个数
ø 0 O 1
{a 1 ,a 2
a,b 2 の,{a}, {b}, {a, b} 4
la,b,c 3 の,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c} 8
①你能直接说出集合{a,b,c,d,e} 的子集的个数吗? 16
②如果一个集合的元素个数为n, 你能用n 表示该集合子集、真子集的个数吗?
即时训练
辨析2.填写表格,回答后面的问题:
设集合A中有n个元素,则:
(1)集合A的子集个数为:2n个;
(2)集合A的真子集个数为:2n-1 个 ;— →除集合A自身
(3)集合A的非空真子集个数为:2n-2 个.— → 除集合A和空集 注:空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集
子集的个数
技巧点拨
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}.
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.
辨析2.下列四个集合中,是空集的是 ( D).
A.{x|x+3=3} B.{(x,y)|y²=-x²,x,y∈R}
C.{x|x²≤0} D.{x|x²-x+1=0,x∈R}
典例精讲
1、设集合A={x|-1<x<2 且x∈N}, 则集合A的子集有( )
A 、3个 B 、4个 C 、5个 D、6个
【答案】B
2、集合{yly =-x²+ 6,x,y∈N}的真子集个数是().
A 、9 B 、 8 C 、7 D 、6
【答案】C
3、已知x,y为非零实数,则集 的非空子集个数是
【答案】3
题型1 子集个数
4、设已知集合M满足{1,2}全 M S{1,2,3,4,5}, 则所有满足条件M的集合的个
数是( ).
A 、6个 B 、7个 C 、8个 D、9个
【答案】B
5、满足{2,3} M {1,2,3,4,5}的集合M的个数为( )
A 、6个 B 、7个 C 、8个 D 、9个
【答案】B
6、满足{2,3}全 M {1,2,3,4,5}的集合M的个数为( )
A 、6个 B 、7个 C 、8个 D、9个
题型1 子集个数
【答案】A
1、指出下列各组集合之间的关系:
(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
(2)A={ x|x是等边三角形},B={x|x 是等腰三角形};
(3)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
【答案】(1)A与B无包含关系;(2)A B;(3)N 全M.
2 、已知集合A={x|x²-3x+2=0},B={1,2},C={x|x<8,x∈N}, 用适
当的符号填空:
(1)A B: (2)A C; (3){2 C: (4)2 C.
【答案】(1)=;(2)全;(3)全;(4)∈
题型2判断集合关系
(1)列举观察法:当集合中的元素较少时,可列举出集合中的全部元素,通过定 义得出集合之间的关系;
(2)元素特征法:先确定集合的代表元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用 元素的特征判断得出集合之间的关系;
(3)数形结合法:利用数轴或Venn图,其中不等式解集之间的关系适合用数轴法.
判断集合间关系的常用方法
技巧点拨
1、已知集合A={-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1
数m的取值范围.
解:∵A={-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},
∴分两种情况:
①当B=Ø 时,则m+1>2m-1, 即m<2;
即
解得:2≤m≤3.
综上可得,实数m 的取值范围是:{m|m ≤3}
}, 若BSA , 求实
若 B 全A,
题型3利用集合间关系求参
技巧点拨
由集合间的关系求参数的取值范围问题的解决策略
1. 求解此类问题通常借助数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示 出来,以形定数,积累直观想象的经验,同时还要注意验证集合的端点值,做到 准确无误,一般含“=”用实心圆点表示,不含“=”用空心圆圈表示;
2.涉及“A≌B” 或 “A B, 且 B≠ø” 的问题,一定要分A=ø 和A≠ø 两 种情况进行讨论,其 中A=ø 的情况易被忽略,应引起足够的重视.
2 、已知集合A={-2≤x≤5},
数m 的取值范围.
解:据题意得:A≠ø.
题型3利用集合间关系求参
B={x|m+1≤x≤2m-1}, 若 A≌B, 求实
所以,
解得,
∴ m 无解,即m的解集为Ø .
课堂小结
集合间的
基本关系
B
A
若A≌B, 且B2A, 则A=B
B(A)
ø, 空集是任何集合的子集.
对任意的x∈A, 总有x∈B, 则A≌B
子集
B 或 B(A)
真子集 集合ASB, 但存在x∈B, 且x∉A, 则AB
相等
空集
$