高中数学人教A版 (2019)必修 第一册第一章 集合与常用逻辑用语1.2 集合间的基本关系课文ppt课件
展开[课程目标] 1.理解集合之间的包含与相等的含义,能识别出集合 的子集,在具体情境中,了解空集的含义; 2.能使用Venn图表达集合间的关系,体会图形对理解 抽象概念的作用.
知识点一 子集、真子集及集合相等的概念
[研读] “A是B的子集”的含义:集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即有任意x∈A能推出x∈B. 【思辨】判断正误(请在括号中打“√”或“×”). (1)若a∈A,则{a}⊆A. ( ) (2)若A⊆B或B⊆A,则A=B. ( ) (3)如果集合B⊆A,那么若元素a不属于A,则必不属于 B. ( ) (4)已知集合M={长方形},N={正方形},则有N⊆M.( )
【解析】 (1)根据子集的含义知,若a∈A,则{a}⊆A.(2)根据集合相等的概念知,当A⊆B且B⊆A时,A=B.(3)因为B是A的子集,所以不属于A的元素一定不属于B.(4)正方形是长方形的特殊情况,所以N⊆M.
知识点二 空集 [研读] 不能把“A⊆B”理解为“A是B中部分元素组成的集合”,因为集合A可能是空集,也可能是集合B.
【思辨】 判断正误(请在括号中打“√”或“×”).(1)空集没有子集.( )(2)空集是任何集合的真子集.( )(3)∅∈{0}.( )(4)集合{x|x<3且x>4}是空集.( )(5)若A是B的子集,B是C的子集,则A是C的子集.( )
【解析】 (1)空集的子集是它本身.(2)空集是空集的子集,但不是真子集.(3)∅⊆{0}.(4)集合{x|x<3且x>4}中没有元素.(5)显然集合A中的元素都是集合C中的元素,所以集合A是集合C的子集.
例1 (1)在以下写法中,正确的个数为( )①0={0};②0∈{0};③0⊆{0};④0=∅;⑤0∈∅;⑥0⊆∅;⑦∅={0} ;⑧∅∈{0};⑨∅⊆{0}.A.1个 B.2个C.3个 D.4个
(2)用适当的符号填空.①a____{a,b,c}; ②0____{x|x2=0};③{0,1}____N; ④{0}____{x|x2=x};⑤∅____ {x∈R|x2+1=0};⑥{2,1}____{x|x2-3x+2=0}.
[规律方法]判断集合间关系的常用方法1.列举观察法:当集合中元素较少时,可列出集合中的全部 元素,通过定义得出集合之间的关系.2.集合元素特征法:首先确定集合的代表元素,弄清集合元 素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.一般地,设 A={x|p(x)},B={x|q(x)},①若由p(x)可推出q(x),则A⊆B; ②若由q(x)可推出p(x),则B⊆A;③若p(x),q(x)可互相推 出,则A=B;④若由p(x)推不出q(x),由q(x)也推不出p(x), 则集合A,B无包含关系.
3.数形结合法:利用Venn图、数轴和平面直角坐标系等图示 形象直观地判断集合间的关系.一般地,判断不等式的解 集之间的关系,适合画出数轴.
能正确表示集合M={x∈R|0≤x≤2}和集合N={x∈R|x2-x=0}关系的Venn图是( ) 【解析】 解x2-x=0得x=1或x=0,故N={0,1},易得NM,其对应的Venn图如选项B所示.
例2 已知P= ,Q={x|x=4m±1,m∈Z},求证:P=Q.证明:一方面:任取x∈P,则存在m∈Z使得x=2m+1,当m=2k(k∈Z)时,x=4k+1∈Q;当m=2k-1(k∈Z)时,x=4k-1∈Q,从而x∈Q,所以P⊆Q.另一方面:任取x∈Q,当x=4m+1,m∈Z时,x=2(2m)+1∈P;当x=4m-1,m∈Z时,x=2(2m-1)+1∈P,从而x∈P,所以Q⊆P.综上可得:P=Q.
例3 设A={x|(x2-16)(x2+5x+4)=0},写出集合A的子集,并指出其中哪些是它的真子集.解:由(x2-16)(x2+5x+4)=0,得(x-4)(x+1)(x+4)2=0,解方程得x=-4或x=-1或x=4.故集合A={-4,-1,4}.由0个元素构成的子集为:∅;由1个元素构成的子集为:{-4},{-1},{4};由2个元素构成的子集为:{-4,-1},{-4,4},{-1,4};
由3个元素构成的子集为:{-4,-1,4}.因此集合A的子集为:∅,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4},{-4,-1,4}.真子集为:∅,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4}.
[规律方法]1.集合子集的确定问题. (1)确定所求集合. (2)合理分类,按照子集所含元素的个数依次写出,一般按 元素从少到多的顺序逐个写出满足条件的集合. (3)注意两个特殊的集合,即空集和集合本身.2.与子集、真子集个数有关的三个结论. 假设集合A中含有n个元素,则有: (1)A的子集的个数为2n. (2)A的真子集的个数为2n-1. (3)A的非空真子集的个数为2n-2.
已知集合A={1,2,3},B={x|x=a+b,a∈A,b∈A且a≠b},则B的子集个数是( )A.4 B.8 C.16 D.15【解析】 由B={x|x=a+b,a∈A,b∈A且a≠b},得B={3,4,5},所以B的子集有:∅,{3},{4},{5},{3,4},{3,5},{4,5},{3,4,5},共8个.
【迁移探究】已知非空集合P满足:①P⊆ {1, 2, 3, 4, 5} ,②若a∈P,则(6 –a )∈P.符合上述条件的非空集合P有多少个?并写出这些集合.
例4 已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6≤x≤2m-1}, 若A⊆B,求实数m的取值范围.
[规律方法]由集合间的关系求参数问题的注意点及常用方法(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.(3)对于用不等式给出的集合,已知集合的包含关系求相关参数的范围(值)时,常采用数形结合的思想,借助数轴解答.
【迁移探究1】 本例中若将“A⊆B”改为“B⊆A”,其他条件不变,求m的取值范围.
【迁移探究2】 本例中若将“A={x|-2≤x≤5}”改为“A={x|x<-2或x>5}”,若B⊆A,求实数m的取值范围.
已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a}.若A是B的真子集,则a的取值范围是____________;若B是A的子集,则a的取值范围是____________.
1.若集合P={x|x2-1=0},T={-1,0,1,2},则P与T的关系为( )A.P=T B.P TC.P⊇T D.P T
2.若集合A={-1,0,1},则A的子集中含有元素0的子集共有( )A.2个 B.4个C.6个 D.8个【解析】 集合A含有0的子集分别是{0},{-1,0},{0,1},{-1,0,1},共4个.故选B.
3.下列说法中正确的是( )①若A B,则A⊆B;②若A⊆B,则A B;③若A=B,则A⊆B;④若A⊆B,则A=B.A.①② B.②③C.①③ D.①②③④
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