内容正文:
1.1 集合
1
1.1.2 集合的基本关系
2
探究点一 集合间关系的判断
探究点二 集合的子集与真子集
探究点三 集合间关系的应用
◆
◆
◆
◆
课前预习
课中探究
课堂评价
课后习题
3
【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;
2.能用维恩图表达集合的基本关系.
4
知识点一 子集与真子集
类别 文字语言 图形语言 符号表示、读法
子集 如果集合 的__________
元素都是集合 的元素,
那么集合___称为集合
___的子集,两个集合有
______关系 _______________________________ 符号表示:
_______
(或_______).
读作:________
(或_______ )
对应地,如果不是的子集,则记作(或 ),读作
“___________”(或“__________”)
任意一个
包含
包含于
包含
不包含于
不包含
课 前 预 习
5
类别 文字语言 图形语言 符号表示、读法
真子集 如果集合是集合 的子
集,并且 中__________
__元素不属于 ,那么集
合称为集合 的真子集 _____________________________ 符号表示:
_______
(或_______).
读作:
__________
(或________ )
至少有一个
真包含于
真包含
续表
任意集合都是它自身的______,即 .
空集是任意一个集合的______.
子集
子集
课 前 预 习
6
【诊断分析】
1.判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)
(1), }.( )
×
[解析] “ ”用来表示集合与集合间的关系,故错误.
(2)任何一个集合的子集至少有两个.( )
×
[解析] 任意集合都是它自身的子集,空集是任意一个集合的子集,
所以任何一个非空集合的子集至少有两个,而空集的子集只有空集,
仅一个.
课 前 预 习
7
(3)设是一个集合,则 .( )
×
[解析] 集合 是它本身的子集,但不是真子集,故错误.
(4)若集合中有3个元素,则集合 共有7个真子集.( )
√
[解析] 一般地,若集合中元素的个数为 ,则其真子集的
个数为 ,故正确.
课 前 预 习
8
2.下列关系中正确的是__________.(填序号)
;;;;;; .
④⑤⑥⑦
[解析] 表示空集,集合中不含有任何元素,所以①②③不正确;
当 作为中的一个元素时,有,所以④正确;
是单元素集,只含有一个元素0,所以⑤正确;
因为空集是任意一个集合的子集,是任意一个非空集合的真子集,
所以⑥与⑦正确.
课 前 预 习
9
3.(1)正整数集与自然数集之间是什么关系?自然数集 与有理
数集 之间是什么关系?
解:是的子集,也是 的真子集.
是的子集,也是 的真子集.
(2)若高一(3)班有男生也有女生,集合 是全体高一(3)
班学生,是高一(3)班的男生, 是高一(3)班
的女生,集合,与集合 是什么关系?
解:,都是的子集,也都是 的真子集.
课 前 预 习
10
知识点二 集合的相等与子集的关系
1.性质:如果且,则;反之,如果,则 且
.
2.维恩图:如图所示.
课 前 预 习
11
探究点一 集合间关系的判断
例1(1)已知集合A={x|x<-2或x>0},B={x|0<x<1},则 ( )
A.A>B B.A⫋B C.B⫋A D.A<B
[解析] 在数轴上标记两个集合,如图,由图知B⫋A.故选C.
√
课 中 探 究
12
(2)(多选题)[2026·广东江门高一阶段练习] 下列关系表示正确的是
( )
A.{0}∈{0,1,2} B.{0,1,2}⊆{2,1,0}
C.∅⊆{0,1,2} D.{0,1}={(0,1)}
[解析]对于A,{0}⊆{0,1,2},故A错误;
对于B,{0,1,2}⊆{2,1,0},故B正确;
对于C,∅⊆{0,1,2},故C正确;
对于D,{0,1}是数集,{(0,1)}为点集,这两个集合不相等,故D错误.故选BC.
√
√
课 中 探 究
13
变式(1)已知集合A={x∈Z||x|<3},B={-3,-2,-1,0,1,2,3},则以下说法正确
的是 ( )
A.{0}∈A B.2∉B
C.A⊆B D.B=A
[解析] ∵A={x∈Z||x|<3},∴A={-2,-1,0,1,2},∴{0}⊆A,故A错误;
∵B={-3,-2,-1,0,1,2,3},∴2∈B,故B错误;
∴A≠B,A⊆B,故C正确,D错误.故选C.
√
课 中 探 究
14
变式(2)下列能正确表示集合, ,
0, 关系的维恩图是( )
A. B. C. D.
[解析] 由已知得集合,
,0,,, 表示集合,
,0, 关系的维恩图是D选项中的图.故选D.
√
课 中 探 究
15
[素养小结]
判断集合间关系的方法:
(1)用定义判断:
①对任意<m></m>,都有<m></m>,则<m></m>;
②当<m></m>时,存在<m></m>且<m></m>,则<m></m>;
③若既有<m></m>,又有<m></m>,则<m></m>.
(2)数形结合判断:
利用数轴或维恩图进行判断,对于不等式表示的数集,可在数轴上
表示出集合,直观地进行判断,但要注意端点值的取舍.
课 中 探 究
16
探究点二 集合的子集与真子集
例2(1)设集合A={0,2,3,4},列举出集合A的所有子集.
解:集合A的子集按子集中元素的个数可分为5类:
①子集中没有元素:∅;
②子集中有一个元素:{0},{2},{3},{4};
③子集中有两个元素:{0,2},{0,3},{0,4},{2,3},{2,4},{3,4};
④子集中有三个元素:{0,2,3},{0,2,4},{0,3,4},{2,3,4};
⑤子集中有四个元素:{0,2,3,4}.
课 中 探 究
17
例2(2)写出集合B={0,2,3},C={0,2},D={0}的子集个数,并讨论“元素
个数”与“子集个数”之间的关系.
解:将(1)中集合A={0,2,3,4}的所有含有元素4的子集去掉,剩余其他
集合即为集合B的子集,共8个,
同理可得集合C的子集个数为4,集合D的子集个数是2.
一个集合的元素个数为n,则这个集合的所有子集个数为2n,
非空子集个数为2n-1,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.
课 中 探 究
18
变式(1)写出满足的所有的集合 .
解:当集合含有2个元素时,为;
当集合含有3个元素时, 为,,;
当集合含有4个元素时, 为,, ;
当集合含有5个元素时,为 .
故满足条件的集合为,,,, ,
,, .
课 中 探 究
19
(2)满足的集合 有多少个?
解:因为包含变成了真包含,所以在(1)中所得集合的基础上去掉
和,2,3,4,,故满足条件的集合 有6个.
课 中 探 究
20
[素养小结]
(1)求集合子集、真子集的步骤
注意:要注意两个特殊的子集, 和自身.
课 中 探 究
21
(2)已知集合中有 个元素,则有下列结论:
①的子集的个数为 ;
②的非空子集的个数为 ;
③的真子集的个数为 ;
④的非空真子集的个数为 .
课 中 探 究
22
拓展 集合仅有两个子集,则实数 的取
值集合为____________.
,1,
[解析] 由题意知中仅有一个元素.
①当时,方程为 ,解得,此时,满足集
合仅有两个子集;
②当 时,方程有两个相等实根,所以,
解得 ,此时或,满足集合仅有两个子集.
故实数 的取值集合为,1, .
课 中 探 究
23
探究点三 集合间关系的应用
例3(1)已知集合,3,,,,且 ,
则 _______.
或2
[解析] 因为,所以或 .
①由得,解得或.
当 时,,3,,,满足;
当 时,,,满足.
②由 得,解得,
当时, ,不满足集合元素的互异性.
综上,或 .
课 中 探 究
24
(2)[2025·山西大同高一期末]已知集合 或
,,且,则实数 的取值范围是
________________.
[解析] ①当时, ,满足题意;
②当时,,则 ,
又,所以 ;
③当时,,则 ,
又,所以 .
综上所述,实数的取值范围是 .
课 中 探 究
25
变式 (1)[2026·河北秦皇岛高一月考] 已知集合A={1,2},B={x|-1<x<5,
x∈N},则满足A⊆C⊆B的集合C的个数为 ( )
A.4 B.7 C.15 D.8
[解析] ∵B={x|-1<x<5,x∈N},∴B={0,1,2,3,4},又A⊆C⊆B,A={1,2},
∴C可能为{1,2},{0,1,2},{1,2,3},{1,2,4},{0,1,2,3},{0,1,2,4},{1,2,3,4},
{0,1,2,3,4},∴集合C的个数为8.故选D.
√
课 中 探 究
26
变式 (2)已知集合 ,
.若,则实数 的取值
范围是__________.
课 中 探 究
27
[解析] ,.
当 为空集时,,解得.
当 不为空集时,若,则 ,
此时 ,满足题意;
若,则 ,
由根与系数的关系得此时无解.
综上,实数 的取值范围是 .
课 中 探 究
[素养小结]
(1)由集合之间的包含关系求参数的两类问题:
①若集合中的元素是一一列举出来的,则依据集合之间的关系,可转化
为解方程(组)求解,此时要注意集合中元素的互异性.
②若集合中的元素有无限多个,无法一一列举(如不等式的解集),则
常借助于数轴转化为不等式(组)求解,此时要注意端点值能否取到.
(2)由集合之间的包含关系求参数的注意点:
空集是任何集合的子集,因此在解<m></m><m></m>或<m></m>且<m></m>的含参数
问题时,要注意讨论<m></m> 和<m></m> 两种情况,前者常被忽视,造成解
析不完整.
课 中 探 究
29
1.集合,,, 中,与其他集合不相
等的集合是( )
A. B. C. D.
[解析] 由题知,, ,
.故选B.
√
课 堂 评 价
30
2.下列表示错误的是( )
A., B.,,
C.,,0, D.,
[解析] 在A中,因为为一个集合,所以, ,故A中表示错误;
在B中,集合中的元素具有无序性,一个集合是它本身的子集,
故B中表示正确;
在C中,,中的元素都在,0,中,故 ,,0, ,
故C中表示正确;
在D中,空集是任何集合的子集,故D中表示正确.故选A.
√
课 堂 评 价
31
3.(多选题)已知集合 ,
,,由实数组成集合 ,则下列选项中正
确的是( )
A.集合的非空真子集的个数是2 B.集合 的非空真子集的个数是6
C.集合的子集的个数是4 D.集合 的子集的个数是8
√
√
课 堂 评 价
32
[解析] 由题意得,.
当 时,,符合题意;
当 时,,,因为 ,所以或,
所以或.故,1,.集合 的子集个数为,
故D正确,C错误;
集合 的非空真子集个数为,故B正确,A错误.故选 .
课 堂 评 价
4.已知集合,,且 ,则
实数 的取值范围是__________.
[解析] 当 时,,解得;
当 时,解得.
综上,实数 的取值范围为 .
课 堂 评 价
34
课后习题
35
1.下列说法错误的是( )
A. B.
C., D.{
[解析] 对于A,,故A中说法正确;
对于B, ,故B中说法正确;
对于C,,与 没有包含关系,故C中说法错误;
对于D,{ ,故D中说法正确.故选C.
√
课 后 习 题
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2.若,则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
[解析] 因为,所以 .故选D.
√
课 后 习 题
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3.已知集合满足 ,则满足条件的集合 的个数为( )
A.8 B.10 C.14 D.16
[解析] 集合中有4个元素,故集合的子集有
(个),即满足条件的集合 的个数为16.故选D.
√
课 后 习 题
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4.[2026·浙江杭州高一期末]设集合,,, ,
若,则 ( )
A.2 B.1 C. D.
[解析] 由,得或,解得或 .
当时,,符合题意;
当时, ,不符合题意.
所以 .故选A.
√
课 后 习 题
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5.已知集合,,, ,则
集合与 的关系是( )
A. B. C. D.
[解析] 因为, ,
,,所以 ,
故选A.
√
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6.[2025·辽宁丹东高一期末]已知集合 ,
,则满足的集合 的个数为( )
A.15 B.16 C.31 D.32
[解析] 由题意得,,因为 ,所
以,所以集合的个数为集合 的非
空子集的个数,故满足的集合的个数为 .故选C.
√
课 后 习 题
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7. 设集合A={x|x是等腰直角三角形},B={x|x是等腰三角形},C={x|x是等边
三角形},D={x|x是直角三角形},则 ( )
A.C⊆A B.D⊆A
C.C⊆B D.D⊆B
[解析]等边三角形都不是等腰直角三角形,故A错误;
直角三角形不一定是等腰直角三角形,故B错误;
等边三角形都是等腰三角形,则C⊆B,故C正确;
直角三角形不一定是等腰三角形,故D错误.故选C.
√
课 后 习 题
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8.(多选题)已知集合,,若 ,
则 的值可能为( )
A.0 B. C.1 D.2
[解析] 由题意,当 时,,符合题意;
当 时,由,得或故选 .
√
√
√
课 后 习 题
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9.[2026·江苏南京高一期末]所有满足,,,, 的集合
的个数为___.
3
[解析] 满足,,,,的集合有,,,,,,, ,
共3个.
课 后 习 题
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10.(13分)[2025·湖北随州高一期末] 设集合
,.若 ,
求实数 的取值范围.
解:由题意知 .
①若 ,则,即 ,满足题意.
②若 ,则解得 .
综上,实数的取值范围是 .
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11.设集合M={x|x=6k-2,k∈Z},N={x|x=3k+1,k∈Z},则 ( )
A.M⊆N B.N⊆M
C.M=N D.M⊈N
[解析] 由题知M={x|x=3(2k-1)+1,k∈Z},其中2k-1表示奇数,
又N={x|x=3k+1,k∈Z},所以M⊆N.故选A.
√
课 后 习 题
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12.已知集合A={0,1},B={x|x⊆A},则下列关系正确的是 ( )
A.A⊆B B.A⫋B
C.B⫋A D.A∈B
√
[解析]因为x⊆A,所以B={∅,{0},{1},{0,1}},则集合A={0,1}是集合B中的
元素,所以A∈B.故选D.
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★13.[2025·安徽合肥高一期中]已知集合 ,
,且,则实数 的取值范围为
__________________.(用区间表示)
[解析] ①若 ,则,解得 ,满足题意;
②若 ,则解得.
故实数 的取值范围为 .
[易错点] (1)易漏掉对集合B是否为空集的讨论.
(2)易忽视区间端点是否可以相等的判断.
课 后 习 题
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14.(15分)[2026·江苏泰州高一期中] 已知集合
,集合, ,且 .
(1)若,求实数 的值;
解:当时, .
,, ,
,或 ,
解得或 .
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(2)若,求实数, 的值;
解:若,则 ,
和3为方程 的两个解,
,则,,解得, ,
此时 , 故, .
14.(15分)[2026·江苏泰州高一期中] 已知集合
,集合, ,且 .
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(3)求实数的所有可能取值构成的集合 .
解:①若 .当时,则 ,不满足 ,所以 .
当时,则 .
当时,,此时,满足 ;
当时,,此时,满足 .
14.(15分)[2026·江苏泰州高一期中] 已知集合
,集合, ,且 .
课 后 习 题
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②若 .当时, .
当时, ,
由解得此时,满足 .
当时, ,
由解得此时,满足 .
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当时,,此时 ,
则解得
此时,满足 .
综上所述,集合 .
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15.同时满足,2,3,4,,且 的非空
集合 的个数为( )
A.16 B.15 C.7 D.6
[解析] 当时,;当时,;当
时,;当时,;当时, .
所以满足条件的非空集合可能是,,,,,,3,,
,3,,,2,4,,,2,3,4, ,共7个.
√
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16.(15分)已知集合M={x|(x-a)2=4},N={-1,3,b}.
(1)若a=-3且M⊆N,求b的值.
解:若a=-3,则M={-5,-1},因为M⊆N,所以b=-5.
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16.(15分)已知集合M={x|(x-a)2=4},N={-1,3,b}.
(2)若b=7且M⊆N,求a的值.
解: 当b=7时,N={-1,3,7},因为(x-a)2=4,所以x-a=±2,所以x=a±2,
所以M={a+2,a-2},所以或或
解得a=5或1.
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16.(15分)已知集合M={x|(x-a)2=4},N={-1,3,b}.
(3)是否存在实数a,使得对于任意实数b(b≠-1且b≠3)都有M⊆N?
若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
解: 若对于任意实数b,都有M⊆N,则M⊆{-1,3}.
又M={a+2,a-2},所以解得a=1,所以存在a=1,
使得对于任意实数b(b≠-1且b≠3)都有M⊆N.
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