内容正文:
考察下列集合
A={1,3},B={1,3,5,6};
C={x|x是长方形},D={x|x是平行四边形};
P={x|x是菱形},Q={x|x是正方形}.
问题1:观察集合中的元素,集合A与B,C与D具有什么关系?
提示:集合A中的任意一个元素都是集合B的元素,集合C中的任意一个元素都是集合D的元素.
问题2:集合P与Q的关系与前两组相似吗?
提示:不相似.集合P中的元素不都是集合Q中的元素,集合Q中的元素都是集合P中的元素.
问题3:集合{3}与{1,3},元素3与{1,3}的关系是相同的吗?
提示:不一样.前两者属集合与集合的关系,后两者是元素与集合的关系.
1. 子集
2.子集的性质
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任何一个集合是它本身的子集
A⊆A
空集是任何集合的子集
∅⊆A
在知识点一所考察的A与B,C与D集合中.
问题1:集合A是集合B的子集,那么集合B是集合A的子集吗?
提示:集合B不是集合A的子集.
问题2:集合D是集合C的子集吗?
提示:集合D不是集合C的子集.
问题3:你能指出集合C与D的元素的确切关系吗?
提示:集合C中的元素都是集合D中的元素,但集合D中存在某元素x,它不属于集合C.
[例1] 指出下列各对集合之间的关系:
(1)A={-1,1},B={x∈N|x2=1};
(2)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
(3)P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=2(n-1),n∈Z};
(4)A={x|x是等边三角形},B={x|x是三角形};
(5)A={x|-1<x<4},B={x|x-5<0}.
[思路点拨] 分析集合中元素及元素的特征,用子集、真子集及集合相等的概念进行判断.
[精解详析] (1)用列举法表示集合B={1},
(2)集合A的代表元素是数,集合B的代表元素是实数对,故A与B之间无包含关系.
(3)∵Q中n∈Z,∴n-1∈Z,Q与P都表示偶数集,
∴P=Q.
(4) 等边三角形是三边相等的三角形,故
(5) (5)集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B如图所示,由图可发现
[一点通] 判断两个集合A、B之间是否有包含关系的步骤是:先明确集合A、B中的元素,再分析集合A、B中的元素间的关系.当集合A中的元素都属于集合B时,有A⊆B;当集合A中的元素都属于集合B且B中至少有一个元素不属于集合A时,有当集合A中的元素都属于集合B,并且集合B中的元素都属于集合A时,有A=B.
1.下列图形中,表示M⊆N的是__________.
答案:③
答案:①③④
3.下面给出的几个关系中:①{∅}⊆{a,b};②{(a,b)}={a,b};③{a,b}⊆{b,a};④∅⊆{0}.正确的是________.
解析:①错.②错.③因为{a,b}={b,a},所以{a,b}⊆{b,a}正确.④因为空集是任何一个集合的子集,所以∅⊆{0}正确.
答案:③④
[例2] (湖北高考改编)已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B的集合C有________个.
[思路点拨] 先确定集合A和B,再由A⊆C⊆B确定集合C.
[精解详析] 因为A={x|x2-3x+2=0,x∈R}={1,2},B={x|0<x<5,x∈N}={1,2,3,4},所以当满足A⊆C⊆B时,集合C可以为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.故集合C有4个.
[一点通]
(1)如果一个集合是有限集,且元素个数为n,那么其子集个数为2n个,真子集为2n-1个(除去与本身相等的),非空真子集为2n-2个.
(2)如果一个集合是无限集,那么其子集个数为无穷多个.
4.若集合A={x|x2-2x+1=0},则A的子集个数为________.
解析:A={1},故有2个子集∅,A.
答案:2
解析:集合M中一定含有元素1,2,3,但同时M≠{1,2,3}且是{1,2,3,4,5,6}的真子集,所以集合M为{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,3,6},{1,2,3,4,5},{1,2,3,4,6},{1,2,3,5,6},共6个.
答案:6
6.设S是非空集合,且满足两个条件:①S⊆{1,2,3,4,5};②若a∈S,则6-a∈S.求集合S的个数.
解:由题意知,S中的元素应满足的条件是:1,5同时选,2,4同时选,3单独选.
用列举法表示出符合题意的全部集合S为{3},{1,5},{2,4},{1,3,5},{2,3,4},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5},共有7个.
[例3] 已知集合A={1,3,x2},B={x+2,1},是否存在实数x,使得B⊆A?若存在,求出集合A,B;若