第1章 1.2 集合间的基本关系-【金版新学案】2026-2027学年高中数学必修第一册同步课堂高效讲义配套课件(人教A版)
2026-09-08
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教辅
摘要:
该高中数学课件聚焦集合间的基本关系,涵盖子集、真子集、空集及集合相等,通过“问题思考”实例引导学生观察元素关系,衔接集合概念基础,以Venn图、微提醒等为学习支架帮助理解。
其亮点在于任务驱动结合典例变式,通过实例抽象培养数学抽象,用Venn图和数轴直观想象,分类讨论参数问题发展逻辑推理。典例2归纳子集个数规律,助力学生构建知识体系,教师可借分层评价提升教学效率。
内容正文:
1.2 集合间的基本关系
第一章 集合与常用逻辑用语 单元学习一 集合
任务一 子集
1
任务二 真子集与空集
2
任务三 由集合间的关系求参数(范围)
3
课时分层评价
5
内容索引
随堂评价
4
学习目标
1.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集, 培养数学抽象、逻辑推理的核心素养.
2.能使用Venn图表达集合间的基本关系,体会图形对理解抽 象概念的作用,培养数学抽象和直观想象的核心素养.
3.在具体情境中,了解空集的含义,培养数学抽象的核心素养.
任务一 子集
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问题导思
(阅读教材P7,完成探究问题1)
问题1.观察下面的几个例子:
(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};
(2)A={高一年级的女生},B={高一年级的全体学生};
(3)A={x|x=2k,k∈Z},B={偶数}.
上述实例中,集合A中的元素都是集合B中的元素吗?实例(3)中,集合B中的元素都是集合A中的元素吗?
提示:集合A中的元素都是集合B中的元素;实例(3)中,集合B中的元素都是集合A中的元素.
文字叙述 对于两个集合A,B,如果集合A中__________元素都是集合B中的元素,就称集合A为集合B的子集
符号表示 记作:A____B(或B____A),
读作“A包含于B”(或“B包含A”)
Venn图表示
新知构建
1.Venn图:用平面上__________的内部代表集合,这种图形为Venn图.
2.子集
封闭曲线
任意一个
⊆
⊇
微提醒
(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,即由x∈A能推出x∈B.(2)“A⊆B”不能理解为B比A大,它有两种可能:①A是B的一部分,②A与B是同一个集合.
微思考
1.任何两个集合之间是否都有包含关系?
提示:不一定.如集合A={0,1,2},集合B={-1,0,1},这两个集合没有包含关系.
2.符号“∈”与“⊆”有什么不同?
提示:符号“∈”表示元素与集合之间的关系,“⊆”表示集合与集合之间的关系.
文字叙述 如果集合A的______一个元素都是集合B的元素,同时集合B的______一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B相等
符号表示 若____________,则A=B
Venn图表示
3.集合相等
任何
任何
A⊆B且B⊆A
微提醒
集合A与集合B相等,就是集合A与集合B中的元素完全一致.
典例
1
(链教材P9练习T3)判断下列两个集合之间的关系:
(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
解:集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.
(2)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0};
解:集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知A⊆B.
(3)A={x|x是正方形},B={x|x是矩形};
解:正方形是特殊的矩形,故A⊆B.
(4)M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.
解:M={正奇数},N={不含1的正奇数},故N⊆M.
规律方法
判断集合间关系的常用方法
√
对点练1.(1)设集合M={菱形},N={平行四边形},P={四边形},Q={正方形},则这些集合之间的关系为
A.P⊆N⊆M⊆Q B.Q⊆M⊆N⊆P
C.P⊆M⊆N⊆Q D.Q⊆N⊆M⊆P
正方形都是菱形,菱形都是平行四边形,平行四边形都是四边形,则Q⊆M⊆N⊆P.故选B.
(2)如果集合A={x|x∈Z,且x≥0},B={y|y=x2,x∈Z},则集合A,B的关系为______.
B⊆A
因为x∈Z,所以x2∈Z,且x2≥0.因为A={x|x∈Z,且x≥0},所以x2∈ A.故B⊆A.
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任务二 真子集与空集
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问题导思
(阅读教材P8,完成探究问题2)
问题2.观察下面两个例子,回答问题:
①集合A={1,5,6},B={5,6};
②集合M={x∈R|x2-2x+2=0}.
(1)集合A中的元素都是集合B中的元素吗?集合B中的元素都是集合A中的元素吗?
提示:不全是.1∈A,但1∉B;集合B中的元素都是集合A中的元素.
(2)集合M中有多少个元素?
提示:集合M中没有元素.
文字叙述 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
符号表示 记作:____________
读作:“A真包含于B”(或“B真包含A”)
Venn图表示
新知构建
1.真子集
∈
∉
A⫋B或B⫌A
微提醒
(1)A是B的真子集的含义:A,B首先要满足A⊆B,其次至少有一个x∈B,但x∉A.
(2)符号⊆,⫋,⊇,⫌表示集合与集合之间的关系,其中“⊆”包含“⫋”和“=”两种情况.
2.集合间关系的性质
(1)自反性:任何一个集合是它本身的子集,即A____A.
(2)传递性:对于集合A,B,C,若A⊆B,且B⊆C,则A____C;若A⫋B,B⫋C,则A____C.
3.空集
定义 我们把______________的集合叫做空集
记法 ∅
规定 空集是任何集合的______,即∅⊆A
特征 (1)空集只有一个子集,即它的本身,∅⊆∅
(2)若A≠∅,则∅____A
⊆
⊆
⫋
不含任何元素
子集
⫋
微提醒
∅与{0}的区别:∅是不含任何元素的集合;而{0}是含有一个元素的集合,且∅⫋{0}.
微思考
能不能说空集是任何集合的真子集?
提示:不能,空集不是空集的真子集,但能说空集是任何非空集合的真
子集.
(链教材P8例1)填写下表,并回答问题:
典例
2
集合 集合的子集 子集的个数 真子集的个数
∅
{a}
{a,b}
{a,b,c}
{a,b,c,d}
(1)你能直接说出集合{a,b,c,d,e}的子集与真子集的个数吗?
∅
1
0
∅,{a}
2
1
∅,{a},{b},{a,b}
4
3
∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}
8
7
∅,{a},{b},{c},{d},{a,b},{a,c},{a,d},{b,c},{b,d},{c,d},{a,b,c},{a,b,d},{a,c,d},{b,c,d},{a,b,c,d}
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解:集合{a,b,c,d,e}共有32个子集,31个真子集.
(2)假设给定的集合含有n个元素,能否猜想其子集、真子集、非空子集及非空真子集的个数?
集合 集合的子集 子集的个数 真子集的个数
∅
{a}
{a,b}
{a,b,c}
{a,b,c,d}
∅
1
0
∅,{a}
2
1
∅,{a},{b},{a,b}
4
3
∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}
8
7
∅,{a},{b},{c},{d},{a,b},{a,c},{a,d},{b,c},{b,d},{c,d},{a,b,c},{a,b,d},{a,c,d},{b,c,d},{a,b,c,d}
16
15
解:假设给定的集合含有n个元素,则其子集有2n个,真子集有(2n-1)个,非空子集有(2n-1)个,非空真子集有(2n-2)个.
规律方法
求集合子集、真子集个数的三个步骤
[注意] 求给定集合的子集:(1)按子集中元素个数的多少,以一定的顺序来写.(2)在写子集时不要忘记空集和集合本身.
√
对点练2.若集合A满足{1,2}⊆A⫋{1,2,3,4,5},则集合A所有可能的情形有
A.3种 B.5种
C.7种 D.9种
由{1,2}⊆A⫋{1,2,3,4,5},可知集合A必有元素,且至少有两个元素,至多有四个元素,依次有以下可能:七种可能.故选C.
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任务三 由集合间的关系求参数(范围)
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(链教材P9习题T5(2))已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6≤x≤2m-1},若A⊆B,则实数m的取值范围是_____________.
典例
3
{m|3≤m≤4}
因为A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6≤x≤2m-1},且A⊆B,所以解得3≤m≤4,所以实数m的取值范围是{m|3≤m≤4}.
变式探究
1.(变条件)将“A⊆B”改为“B⊆A”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围是___________.
{m|m<-5}
①当B=∅时,有m-6>2m-1,则m<-5,此时B⊆A成立;②当B≠∅时,B⊆A,此时满足不等式组的解集为∅.由①②可知,实数m的取值范围是{m|m<-5}.
2.(变条件)将“A={x|-2≤x≤5}”改为“A={x|-2<x<5}”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围是_____________.
{m|3≤m≤4}
因为A={x|-2<x<5},B={x|m-6≤x≤2m-1},且A⊆B,所以解得3≤m≤4.
所以实数m的取值范围是{m|3≤m≤4}.
3.(变条件)将“B={x|m-6≤x≤2m-1}”改为“B={x|m-6<x<2m-1}”,其他条件保持不变,则实数m的取值范围是______________.
{m|3<m<4}
因为A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6<x<2m-1},且A⊆B,所以解得3<m<4.
所以实数m的取值范围是{m|3<m<4}.
规律方法
由集合间的关系求参数的方法
1.当集合为不连续数集时,常根据集合包含关系的意义,建立方程求解,此时应注意分类讨论.
2.当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,应注意端点处是实点还是虚点.
注意 (1)不能忽视集合为∅的情形;(2)当集合中含有字母参数时,一般需要分类讨论.
√
对点练3.已知集合A={-1,2},B={x|ax-2=0},若B⊆A,则实数a的取值所组成的集合为
A.{-1,2} B.{-2,1}
C.{-2,0,1} D.{-1,0,2}
因为B⊆A,当a=0时,B=∅,满足条件;当a≠0时,B={-1}或B={2},即-a-2=0或2a-2=0,解得a=-2或a=1.综上可得,实数a的取值所组成的集合为{-2,0,1}.故选C.
对点练4.已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a,a≥1}.
(1)若A⫋B,求实数a的取值范围;
解:若A⫋B,则集合A中的元素都在集合B中,且B中有不在A中的元素,则a>2,
所以实数a的取值范围是{a|a>2}.
(2)若B⊆A,求实数a的取值范围.
解:若B⊆A,则集合B中的元素都在集合A中,则a≤2.因为a≥1,所以1≤ a≤2,
所以实数a的取值范围是{a|1≤a≤2}.
课堂小结
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任务再现 (1)子集、真子集的概念与性质.(2)子集的个数.(3)由集合间的关系求参数(范围)
方法提炼 分析法、观察法、元素特征法、数形结合、分类讨论
易错警示 (1)混淆子集和真子集的概念.(2)在解决问题时,容易遗忘空集,它在集合中有至高的地位.(3)求含参的问题时,容易遗漏端点的取值,应注意讨论
随堂评价
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√
1.下列各选项中,表示M⊆N的是
由M⊆N知,表示集合M的图形应全都在表示集合N的图形中.故选C.
√
2.若A=,则下列说法正确的是
A. B.
C. D.
A==,是以空集为元素的集合,不是集合A的子集,故A错误;≠,故B错误;-1∉,故C错误;0∈,故D正确.故选D.
3.已知M={y∈R|y=|x|},N={x∈R|x=m2},则M___N(填“⊆”或“⊇”或“=”或“≠”).
=
因为M={y∈R|y=|x|}={y|y≥0},N={x∈R|x=m2}={x|x≥0},所以M=N.
4.已知集合A={x|x>4},非空集合B={x|2a≤x≤a+3},若B⊆A,则实数a的取值范围是_____________.
{a|2<a≤3}
因为B≠∅,根据题意作出如图所示的数轴,
则解得2<a≤3.
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课时分层评价
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1.已知集合A={0,1,2},B={0,1,2a},若A=B,则a等于
A.-1 B.1
C.-1或2 D.-1或1
√
集合A={0,1,2},B={0,1,2a},因为A=B,所以2a=2,解得a=1.故选B.
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2.下列四个集合中是空集的是
A. B.{x∈R|x2+1=0}
C. D.{x|x2+2x+1=0}
√
对于A,集合中有一个元素,故不是空集;对于B,方程x2+1=0无实数解,所以集合{x∈R|x2+1=0}为空集;对于C,是无限集,所以不是空集;对于D,{x|x2+2x+1=0}=,不是空集.故选B.
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3.已知集合M={x|y2=2x}和集合P={(x,y)|y2=2x},则两个集合间的关系为
A.M⊆P B.P⊆M
C.M=P D.M,P互不包含
√
由于集合M为数集,集合P为点集,因此M与P互不包含.故选D.
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4.已知集合A={x|1<x<2 026},B={x|x≤a}.若A⫋B,则实数a的取值范围是
A.{a|a≥2 026} B.{a|a>2 026}
C.{a|a≥1} D.{a|a>1}
√
因为A={x|1<x<2 026},B={x|x≤a},又A⫋B,所以a≥2 026.故选A.
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5.(多选)已知A⊆B,A⊆C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},则集合A可以是
A.{1,8} B.{2,3}
C.{1} D.{2}
√
√
因为A⊆B,A⊆C,B={2,0,1,8},C={1,9,3,8},所以集合A中的元素是集合B,C的公共元素,结合选项可知A、C满足题意.故选AC.
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6.(多选)下列命题正确的是
A.集合{a,b}的真子集为{a},{b}
B.{x|x是菱形}⊆{x|x是平行四边形}
C.设a,b∈R,A={1,a},B={-1,b},若A=B,则a-b=-2
D.{x|x2+5x+6=0,x∈N}=∅
√
√
√
对于A,集合{a,b}的真子集为{a},{b},∅,故A不正确;对于B,因为菱形一定是平行四边形,所以{x|x是菱形}⊆{x|x是平行边形},故B正确;对于C,由A=B及集合元素的互异性得a=-1,b=1,故a-b=
-2,故C正确;由x2+5x+6=0,得x=-2或x=-3,都不是自然数,故为空集,故D正确.故选BCD.
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7.设x,y∈R,集合A={(x,y)|y=x},B=,则A,B之间的关系为______.
B⫋A
因为B=={(x,y)|y=x,且x≠0},故B⫋A.
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8.若集合A⫋{1,2,3},且A中至少含有一个奇数,则这样的集合A有_____个.
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若集合A中含有一个奇数,则A可能为{1},{3},{1,2},{3,2};若集合A中含有两个奇数,则A={1,3}.所以满足题意的集合A有5个.
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9.(双空题)已知集合A={a,a-1},B={2,y},C={x|1<x-1<4}.
(1)若A=B,则y的值为______;
1或3
若a=2,则A={1,2},所以y=1.若a-1=2,则a=3,A={2,3},所以y=3.
综上,y的值为1或3.
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(2)若A⊆C,则实数a的取值范围是____________.
{a|3<a<5}
因为C={x|2<x<5},A⊆C,
所以所以3<a<5.
所以a的取值范围是{a|3<a<5}.
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10.(10分)已知集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0},B⫋A,求m的取值集合M.
解:A={x|x2+x-6=0}={-3,2}.
若B=∅,则m=0,此时B⫋A.
当B≠∅时,此时B={x|x=-,m≠0}.
由B⫋A,得-3=-,
解之得m=.
综上所述,m的取值集合为M=.
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11.若A=,B={x+,k∈Z},C={x+,k∈Z},则这三个集合间的关系为
A.A⊆B⊆C B.A⊆C⊆B
C.C⊆B⊆A D.C⊆A⊆B
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由题意,A==,B=,C==,而{x|x=k+3,k∈Z}=Z,{x|x=2k,k∈Z}={偶数},因此集合C中的任意元素都是集合B中的元素,即有C⊆B,集合B中的每一个元素都是集合A中的元素,即B⊆A,所以C⊆B⊆A.故选C.
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12.(多选)已知集合A={x|1<x<2},B={x|2a-3<x<a-2},下列结论正确的是
A.不存在实数a使得A=B
B.存在实数a使得A⊆B
C.当0≤a≤4时,B⊆A
D.存在实数a使得B⊆A
√
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对于A,由集合相等的概念可得此方程组无解,故不存在实数a使得A=B,故A正确;对于B,由A⊆B,得即此不等式组无解,故B错误;
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对于C,当2a-3≥a-2,即a≥1时,B=∅⊆A,符合B⊆A;当a<1时,要使B⊆A,需满足解得2≤a≤4,不满足a<1,故这样的实数a不存在,故当a≥1时,B⊆A,故C错误;对于D,由C选项分析可得存在实数a使得B⊆A,故D正确.故选AD.
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13.(易错题)已知集合A={x|mx2-2x+1=0}={n},则m+n=_______.
或2
因为集合A={x|mx2-2x+1=0}={n},所以当m=0时,可得当m≠0时,可得所以m+n=或m+n=2.
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14.(10分)已知集合A=.
(1)若集合B=,且A=B,求实数a的值;
解:由集合A=,B=,且A=B,
所以可得此时方程组无解;
或解得a=5,
所以实数a的值为5.
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(2)若集合C=,且C⊆A,求实数a的取值范围.
解:当集合C=,且C⊆A,可知:
若C=∅,则;
当C≠∅时,若2∈C,则4a+4=0,a=-1,此时C=,不满足C⊆A,
若6∈C,则a=0,此时C=,满足C⊆A,符合题意;
综上可知,实数a的取值范围是{a,或a=0}.
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15.(5分)(新定义)若一个集合是另一个集合的子集,则称两个集合构成“鲸吞”;若两个集合有公共元素,且互不为对方的子集,则称两个集合构成“蚕食”,对于集合A=,B=,若这两个集合构成“鲸吞”或“蚕食”,则a的取值集合为
A. B.
C. D.
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当a=0时,B=∅,此时B⊆A,即两个集合构成“鲸吞”,当a>0时,B=,此时两个集合不能构成“鲸吞”,则两个集合构成“蚕食”,所以=2或=1,解得a=或a=2,当a=时,B=,两个集合构成“蚕食”,当a=2时,B=,两个集合构成“蚕食”,综上可得,a的取值集合为.故选C.
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16.(15分)(新定义)定义:若任意m,n∈A(m,n可以相等),都有1+mn≠0,则集合B=称为集合A的生成集.
(1)求集合A={3,4}的生成集B;
解:由题可知,
①当m=n=3时,x=,
②当m=n=4时,x=,
③当m=3,n=4或m=4,n=3时,x=
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(2)若集合A={a,2},A的生成集为B,B的子集个数为4个,求实数a的值;
解:①当m=n=2时,x=,
②当m=n=a时,x=,
③当m=2,n=a或m=a,n=2时,x=,
B的子集个数为4个,则B中有2个元素,
所以,
解得a=±1或a=(a=2舍去),
所以a=±1或a=.
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(3)若集合A={x|-1<x<1},A的生成集为B,求证A=B.
解:证明:∀m,n∈{x|-1<x<1}=A,
>0,
<0,
所以-1<<1,即B={x|-1<x<1},
所以A=B.
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第
一
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集
合
与
常
用
逻
辑
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