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人教B版 (2019)必修 第一册1.1.2 集合的基本关系说课课件ppt
展开1.理解集合之间的包含与相等的含义.
2.能识别给定集合的子集、真子集.
3.了解维恩图的含义,会用维恩图表示两个集合间的关系.
我们知道,两个实数之间有相等关系、大小关系,如5=5,5<7,5>3,等等,两个集合之间是否也有类似的关系呢?(同学们有可能回答包含关系)嗯,大家都预习课本了,有同学说了,集合间有包含关系,不错,本节课的关键词就是“包含”,古人有云:困难里包含着胜利;失败里孕育着成功;书包含着人生;机会包含于每个人的奋斗之中.
问题 观察下面的几个例子,请同学们说出两个集合元素有何特点?(1)A={1,2,3},B={1,2,3,4,5};
提示 集合A的任意元素都是集合B的元素,但4和5是集合B的元素,不是集合A的元素;
(2)C为立德中学高一(2)班全体女生组成的集合,D为这个班全体学生组成的集合;
提示 集合C的任意元素都是集合D的元素,但立德中学高一(2)班每一个男生都是集合D的元素,不是集合C的元素;
(3)A={x|x=2k,k∈Z},B={偶数}.
提示 集合A的任意元素都是集合B的元素,同时集合B的任意元素都是集合A的元素.
1.子集与真子集的定义
2.维恩图如果用平面上一条 的内部来表示集合,那么我们就可作出示意图来形象地表示集合之间的关系,这种示意图通常称为维恩图.
(1)任意集合A都是它自身的子集,即A⊆A.(2)空集是任意一个集合A的子集,即∅⊆A,空集是任意一个非空集合B的真子集,即∅B.(3)对于集合A,B,C,如果A⊆B,B⊆C,则A⊆C;对于集合A,B,C,如果AB,BC,则AC.(4)如果A⊆B且B⊆A,则A=B;反之,如果A=B,则A⊆B且B⊆A.
指出下列各对集合之间的关系:(1)A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};
集合A的元素是数,集合B的元素是有序实数对,故A与B之间无包含关系.
(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形};
等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,故AB.
(3)A=(-1,4),B={x|x-5<0};
集合B={x|x<5},用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知AB.
(4)M={x|x=2n-1,n∈N+},N={x|x=2n+1,n∈N+}.
由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},故NM.
(1)判断集合关系的方法①观察法:一一列举观察.②元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断关系.③数形结合法:利用数轴或维恩图.(2)证明集合间的包含关系,一般用定义.
(1)能正确表示集合M={x∈R|0≤x≤2}和集合N={x∈R|x2-x=0}关系的维恩图是
解x2-x=0得x=1或x=0,故N={0,1},易得NM,其对应的维恩图如选项B所示.
(2)已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={1,2},C={x|x<8,x∈N},用适当的符号填空:①A____B;②A____C;③{2}____C;④2____C.
A={1,2},B={1,2},C={0,1,2,3,4,5,6,7}.故①A=B;②AC;③{2}C;④2∈C.
子集、真子集的个数问题
已知集合M满足{1,2}M⊆{1,2,3,4,5},写出集合M所有的可能情况.
由题意可以确定集合M必含有元素1,2,且至少含有元素3,4,5中的一个,因此依据集合M的元素个数分类如下:含有3个元素:{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5};含有4个元素:{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5};含有5个元素:{1,2,3,4,5}.故满足条件的集合M为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5}.
公式法求有限集合的子集个数(1)含n个元素的集合有2n个子集.(2)含n个元素的集合有(2n-1)个真子集.(3)含n(n≥1)个元素的集合有(2n-2)个非空真子集.
已知集合A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},试写出A的所有子集.
∵A={(x,y)|x+y=2,x,y∈N},∴A={(0,2),(1,1),(2,0)}.∴A的子集有∅,{(0,2)},{(1,1)},{(2,0)},{(0,2),(1,1)},{(0,2),(2,0)},{(1,1),(2,0)},{(0,2),(1,1),(2,0)}.
已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m+1≤x≤2m-1},若BA,求实数m的取值范围.
(1)当B=∅时,由m+1>2m-1,得m<2.(2)当B≠∅时,如图所示.
解这两个不等式组,得2≤m≤3.综上可得,m的取值范围是{m|m≤3}.
延伸探究1.若本例条件“A={x|-2≤x≤5}”改为“A={x|-2
2.若本例条件“BA”改为“A⊆B”,其他条件不变,求m的取值范围.
当A⊆B时,如图所示,此时B≠∅.
∴m∈∅,即m的取值范围为∅.
(1)利用数轴处理不等式表示的集合间的关系问题时,可化抽象为直观,要注意端点值的取舍.(2)涉及到“A⊆B”或“AB且B≠∅”的问题,一定要分A=∅和A≠∅两种情况讨论,不要忽视空集的情况.
(1)已知集合A=[-3,4],B={x|2m-1
综上得m的取值范围为[-1,+∞).
(2)已知集合A={x|x2-4x+3=0},B={x|mx-3=0},且B⊆A,则实数m的取值集合为________.
由x2-4x+3=0,得x=1或x=3.∴集合A={1,3}.①当B=∅时,此时m=0,满足B⊆A.
综上可知,所求实数m的取值集合为{0,1,3}.
1.知识清单: (1)子集、真子集、维恩图的概念及集合间关系的判断. (2)子集、真子集的个数问题. (3)由集合间的关系求参数的值或范围.2.方法归纳:数形结合、分类讨论.3.常见误区:忽略对集合是否为空集的讨论,利用数轴解题时忽视是否能够 取到端点.
1.(多选)集合P={x|x2-1=0},T={-1,0,1},则P与T的关系为A.P⊆T B.T⊇PC.P=T D.P⊈T
集合P={x|x2-1=0}={-1,1},T={-1,0,1},∴P⊆T,或者写成T⊇P.
2.集合A={-1,0,1},在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
根据题意,在集合A的子集中,含有元素0的子集有{0},{0,1},{0,-1},{-1,0,1},共4个.
3.下列正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x=0}关系的维恩图是
由N={x|x2+x=0},得N={-1,0}.∵M={-1,0,1},∴NM.
4.已知M={x|x≥ ,x∈R},给定下列关系:①π∈M;②{π}M;③πM;④{π}∈M.其中正确的有________.(填序号)
①②显然正确;③中π与M的关系为元素与集合的关系,不应该用“”符号;④中{π}与M的关系是集合与集合的关系,不应该用“∈”符号.
1.(多选)下列关系书写正确的有A.0∈{0} B.∅{0}C.{0,1}={(0,1)} D.{(a,b)}={(b,a)}
A正确,0是集合{0}的元素;B正确,∅是任何非空集合的真子集;C错误,集合{0,1}含有两个元素0,1,{(0,1)}含有一个元素点(0,1),所以这两个集合不相等;D错误,集合{(a,b)}含有一个元素点(a,b),集合{(b,a)}含有一个元素点(b,a),这两个元素不同,所以集合不相等.
2.已知集合N={1,3,5},则集合N的真子集个数为A.5 B.6C.7 D.8
集合N的真子集有∅,{1},{3},{5},{1,3},{1,5},{3,5},共7个.
3.设A={a,b},B={x|x∈A},则A.B∈A B.BAC.A∈B D.A=B
因为集合B中的元素x∈A,所以x=a或x=b,所以B={a,b},因此A=B.
4.(多选)集合U,S,T,F的关系如图所示,下列关系正确的是A.S∈U B.F⊆TC.S⊆T D.F⊆U
元素与集合之间的关系才用“∈”,故A错;子集的区域要被全部涵盖,故B错,由题图知,C,D正确.
5.已知集合M={x|x2=1},N={x|ax=1},若N⊆M,则实数a的取值集合为A.{1} B.{-1,1}C.{1,0} D.{1,-1,0}
∵集合M={x|x2=1}={-1,1},N={x|ax=1},N⊆M,∴当a=0时,N=∅,成立;
解得a=-1或a=1.综上,实数a的取值集合为{1,-1,0}.
6.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0
7.设集合A={1,3,a},B={1,1-2a},且B⊆A,则a的值为________.
当a=-1时,A={1,3,-1},B={1,3},符合题意;
8.已知集合A=(-∞,3),集合B=(-∞,m),且A⊆B,则实数m满足的条件是__________,若B⊆A,则m满足的条件是__________.
将数集A在数轴上表示出来,如图所示,要满足A⊆B,表示数m的点必须在表示3的点处或在其右边,故m≥3.
若B⊆A,则表示数m的点必须在表示3的点处或在其左边,故m≤3.
9.已知集合A={a,a-1},B={2,y},C={x|2
(2)若A⊆C,求a的取值范围.
因为C={x|2
(2)若A⊇B,求m的取值范围.
①当m-1≥2m+1,即m≤-2时,B=∅⊆A;②当m>-2时,B={x|m-1
A.1∈A B.B⊆A C.(1,1)⊆B D.∅∈A
A项,集合A是一个点集,故1∉A;
C项应为(1,1)∈B;
12.已知非空集合M满足:对任意x∈M,总有x2∉M,且 ∉M,若M⊆{0,1,2,3,4,5},则满足条件的M的个数是A.11 D.16
由题意得M是集合{2,3,4,5}的非空子集,且2,4不同时出现,故满足题意的集合M有11个.
13.设集合M={(x,y)|x+y<0,xy>0}和P={(x,y)|x<0,y<0},那么M与P的关系为________.
因为xy>0,所以x,y同号,又x+y<0,所以x<0,y<0,即集合M表示第三象限内的点,而集合P也表示第三象限内的点,故M=P.
因为{1,a+b,a}中含有元素0,a≠0,
得{1,0,a}={0,-1,b},所以a=-1,b=1,所以a-b=-2.
15.已知集合A={2,4,6,8,9},B={1,2,3,5,8},若非空集合C是这样一个集合:其各元素都加2后,就变为A的一个子集,若各元素都减2后,则变为B的一个子集,则集合C=________________.
{4}或{7}或{4,7}
由题意知C⊆{0,2,4,6,7},C⊆{3,4,5,7,10},所以C⊆{4,7}.又因为C≠∅,所以C={4}或{7}或{4,7}.
16.已知三个集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+a-1=0},C={x|x2-bx+2=0},同时满足BA,C⊆A的实数a,b是否存在?若存在,求出a,b的所有值;若不存在,请说明理由.
A={x|x2-3x+2=0}={1,2},∵B={x|x2-ax+a-1=0}={x|(x-1)[x-(a-1)]=0},∴1∈B.又BA,∴a-1=1,即a=2.∵C={x|x2-bx+2=0},且C⊆A,∴C=∅或{1}或{2}或{1,2}.当C={1,2}时,b=3;
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