1.2 集合间的基本关系讲义-2026-2027学年高一上学期数学人教A版必修第一册
2026-08-29
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摘要:
本讲义聚焦高中数学“集合间的基本关系”核心知识点,系统梳理子集、真子集、集合相等、空集的定义及性质,构建概念支架,衔接判断集合关系、求子集与真子集、根据关系求参数三个题型,形成完整学习脉络。
资料以“方法提炼+题型训练”为特色,通过列举观察法、元素特征法等培养数学思维,结合求参数时分类讨论空集与非空情况强化推理能力,课中辅助教师系统授课,课后助力学生通过题型练习巩固概念,查漏补缺。
内容正文:
§1.2 集合间的基本关系
目录
题型1:判断两集合间的关系 2
题型2:求集合的子集与真子集 5
题型3:根据集合间的关系求参数 7
1.
子集
(1) 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”).
(2)
性质:①任何集合都有;②若,则.
2. 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AB(或BA),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”).
3. 集合相等
对于两个集合A,B,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.
4. 空集
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,是任何非空集合的真子集.
题型1:判断两集合间的关系
方法提炼
判断集合关系的方法:
(1) 列举观察法:可列举出集合中的全部元素,通过定义进行判断;
(2)
元素特征法:设, ,若可推出,则;
(3) 数形结合法:借助数轴或Venn图判断.
注意区分(元素与集合的关系)和(集合与集合的关系).
【例1.1.】 下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.9
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断元素与集合的关系
【详解】对于A,的唯一元素是零,而,所以,故A错误;
对于B,是无理数,是有理数集,故B错误;
对于C, 左边为数字集合,右边为点集,不是同类型,故C错误;
对于D,由集合的无序性可得D正确.
【例1.2.】
(多选)若集合,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【难度】0.75
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断元素与集合的关系
【分析】根据元素与集合、集合与集合之间的关系逐一判断即可.
【详解】对于A,因为空集是任何集合的子集,
即,故A正确;
对于B,因为,而是集合中的一个元素,
所以,故B正确;
对于C,因为,而是集合中的一个元素,
所以,故C错误;
对于D,因为集合是由集合中的元素组成的,
所以,故D正确.
【例1.3.】
集合,则与的关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.9
【知识点】判断两个集合的包含关系
【详解】由题知,
所以与的关系为
【例1.4.】
已知集合,则( )
A. B. C. D.A、B没有包含关系
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】由集合的子集的定义求解即可.
【详解】由 ,则.
【例1.5.】
集合 之间的关系是( )
A.⫋ B.⫋ C.⫋⫋ D.⫋
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】判断两个集合的包含关系、判断两个集合是否相等
【分析】由题意可得,,,即可得答案.
【详解】集合,
,
所以,
,
,
所以⫋.
故选:A
题型2:求集合的子集与真子集
方法提炼
(1) 列举法:若集合元素有限且较少,直接列举所有子集。
(2) 公式法:若集合A中有n个元素,则集合A有2n个子集,2n-1个真子集,2n-2(n≥1)个非空真子集.
注意:空集是任意集合的子集,非空集合的真子集.
【例2.1.】
集合且的非空子集的个数为( )
A.15 B.31 C.32 D.64
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】列举法表示集合、判断集合的子集(真子集)的个数
【详解】因为,
所以集合有5个元素,故的非空子集个数是.
【例2.2.】
全集,且,则满足条件的集合的个数为( )
A.8 B.7 C.4 D.2
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数
【详解】因为全集,且,
所以可能为,共个
即集合的个数为.
【例2.3.】
满足的集合A共有______个.
【答案】64
【难度】0.86
【知识点】并集的概念及运算、判断集合的子集(真子集)的个数
【详解】依题意,集合是集合与集合的子集的并集,
而集合有个子集,
所以集合的个数为64.
【例2.4.】
满足条件的集合的个数是____
【答案】7
【难度】0.85
【知识点】判断集合的子集(真子集)的个数、求集合的子集(真子集)
【分析】根据子集和真子集的概念即可求解.
【详解】由题意,是集合的真子集,且集合为集合的子集,
所以集合至少有3个元素,最多有5个元素,
如果集合有3个元素:,,;
如果集合有4个元素:,,;
如果集合有5个元素:;
所以满足条件的集合共有7个.
【例2.5.】
下列集合中,是集合的子集的有( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【难度】0.65
【知识点】判断两个集合的包含关系
【分析】由子集的概念逐项判断即可.
【详解】因为集合是所有奇数构成的集合,
对于选项A,集合里有偶数,所以选项A的集合不是集合A的子集;
对于选项B,元素全是奇数,所以选项B的集合是集合A的子集;
对于选项C,表示所有奇数构成的集合,所以选项C的集合是集合A的子集;
对于选项D,表示所有4的倍数加1构成的集合,元素都是奇数,但不是所有奇数都在集合里,
所以D选项的集合是集合A的子集.
故选:BCD.
题型3:根据集合间的关系求参数
方法提炼
已知集合间的关系求参数问题的解题策略:
(1)
A⊆B在未指明集合非空时,应分和两种情况来讨论.
(2) 若已知集合是有限集,求解时,一般根据对应关系直接列方程.
(3) 若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化成不等式(组)求解,此时需注意端点值能否取到.
【例3.1.】
已知集合或 ,若,则实数的取值范围是________.
【答案】
【难度】0.75
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】由集合包含关系结合题设可得答案.
【详解】由题意,因集合或 ,,
则或,即或,
即实数的取值范围是
【例3.2.】
已知集合,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.89
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【详解】集合,,
当时,,满足,因此,
当时,由,得,解得,
所以的取值范围是.
【例3.3.】
已知非空集合,且⫋,则___________
【答案】8
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数
【分析】根据集合A是非空集合且⫋,得到中只有1个元素,即一元二次方程只有一个根,然后由求解.
【详解】由题意得,中只有1个元素,则,解得,
当时,,此时,则,
当时,,此时,则,
则.
【例3.4.】
已知集合,,若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.7
【知识点】根据集合的包含关系求参数、利用集合元素的互异性求参数
【详解】令,解得或,所以.
因为,所以或,解得或或.
经检验:当时,与集合中元素的互异性矛盾.
所以实数的取值集合为.
【例3.5.】
设全集为R,集合,集合.若,求实数a的取值范围.
【答案】
【难度】0.65
【知识点】根据集合的包含关系求参数、分式不等式
【分析】分和,两种情况讨论,结合,列出关系式,即可求解.
【详解】当时,不等式的解集为空集,满足,符合题意;
当时,因为,则满足,解得,
综上可得,实数满足,即实数的取值范围为.
【例3.6.】
关于的方程()的解集为(),关于的方程()的解集为
(1)求证:
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【难度】0.4
【知识点】判断两个集合的包含关系、根据两个集合相等求参数
【分析】(1)根据子集的定义,结合方程解的性质进行证明即可;
(2)根据集合相等的定义,结合一元二次方程根的判别式分类讨论进行求解即可.
【详解】(1)设,∴,故,
∴是方程的解,∴,∴;
(2)∵,∴有实根,
∴,∴,
∵集合为方程即的根的集合,
由(1)的结论且集合为方程根的集合,
∴因式分解后必定含有因式,
由多项式的除法:,
∵,∴无实根或其根为方程的根,
当无实根时,
,解得,
当的根为方程的根时,
①当有两不等实根时,由韦达定理,其根不可能与的根相同;
②当有两相等实根时,即即时,
方程的根为,此根刚好是的根,满足条件.
综上:故的取值范围是.
(
1
)
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§1.2 集合间的基本关系
目录
题型1:判断两集合间的关系 2
题型2:求集合的子集与真子集 3
题型3:根据集合间的关系求参数 4
1.
子集
(1) 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”).
(2)
性质:①任何集合都有;②若,则.
2. 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AB(或BA),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”).
3. 集合相等
对于两个集合A,B,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.
4. 空集
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,是任何非空集合的真子集.
题型1:判断两集合间的关系
方法提炼
判断集合关系的方法:
(1) 列举观察法:可列举出集合中的全部元素,通过定义进行判断;
(2)
元素特征法:设, ,若可推出,则;
(3) 数形结合法:借助数轴或Venn图判断.
注意区分(元素与集合的关系)和(集合与集合的关系).
【例1.1.】 下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【例1.2.】
(多选)若集合,则( )
A. B.
C. D.
【例1.3.】
集合,则与的关系为( )
A. B. C. D.
【例1.4.】
已知集合,则( )
A. B. C. D.A、B没有包含关系
【例1.5.】
集合 之间的关系是( )
A.⫋ B.⫋ C.⫋⫋ D.⫋
题型2:求集合的子集与真子集
方法提炼
(1) 列举法:若集合元素有限且较少,直接列举所有子集。
(2) 公式法:若集合A中有n个元素,则集合A有2n个子集,2n-1个真子集,2n-2(n≥1)个非空真子集.
注意:空集是任意集合的子集,非空集合的真子集.
【例2.1.】
集合且的非空子集的个数为( )
A.15 B.31 C.32 D.64
【例2.2.】
全集,且,则满足条件的集合的个数为( )
A.8 B.7 C.4 D.2
【例2.3.】
满足的集合A共有______个.
【例2.4.】
满足条件的集合的个数是____
【例2.5.】
下列集合中,是集合的子集的有( )
A. B.
C. D.
题型3:根据集合间的关系求参数
方法提炼
已知集合间的关系求参数问题的解题策略:
(1)
A⊆B在未指明集合非空时,应分和两种情况来讨论.
(2) 若已知集合是有限集,求解时,一般根据对应关系直接列方程.
(3) 若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化成不等式(组)求解,此时需注意端点值能否取到.
【例3.1.】
已知集合或 ,若,则实数的取值范围是________.
【例3.2.】
已知集合,,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【例3.3.】
已知非空集合,且⫋,则___________
【例3.4.】
已知集合,,若,则实数的取值集合为( )
A. B. C. D.
【例3.5.】
设全集为R,集合,集合.若,求实数a的取值范围.
【例3.6.】
关于的方程()的解集为(),关于的方程()的解集为
(1)求证:
(2)若,求实数的取值范围.
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