【文档说明】1.2 集合间的基本关系(课件)-2021-2022学年高一数学同步精品课件(新人教A版2019必修第一册).pptx,共(41)页,1.163 MB,由飞向未来上传
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1.2集合间的基本关系1.2集合间的基本关系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.在具体情境中,了解空集的含义.掌握子集、真子集及集合相等的概念,会判断集合间的基本关系.3.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.4.通过本节内容的学习,能识别并会判断集合间的关系,培养学生逻辑推理和数学运算的核心素养.知识点一子集、集合相等、真子集(一)教材梳理填空子集集合相等真子集概念一般地,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,记作_____(或_____),读作“A______B”(或“B____A”)一般地,如果集合A的任何一个元素____集合B的元素,同时集合B的任何一个元素____集合A的元素,那么集合A与
集合B相等,记作______.也就是说,若A⊆B,且B⊆A,则______如果集合A⊆B,但存在元素_____,且____,就称集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA),读作“A真包含B”(或“B真包含A”)任意一个A⊆BB⊇A包含于包含都是都是A=BA
=Bx∈Bx∉A子集集合相等真子集图示结论(1)任何一个集合是它本身的子集,即_____;(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么______若A=B且B=C,则______(1)若A⊆B且B⊆C,则A___C;(2)若A⊆B且A≠B,则A
___BA⊆AA⊆CA=C⊆⊊(二)基本知能小试1.判断正误(1)实数中“≤”类似于集合中“⊆”.()(2)若a∈A,集合A⊆B,则必有a∈B.()(3)若AB,则集合A中必定存在元素不在集合B中.()答案:(1)√(2)√(3)×解析:∵集合M中的元素都在集合N中,但是M≠N.∴MN.
故选D.2.已知集合M={1},N={1,2,3},能够准确表示集合M与N之间关系的是()A.M<NB.M∈NC.N⊆MD.MN答案:D3.设a∈R,若集合{2,9}={1-a,9},则a=________.答案:-1
知识点二空集(一)教材梳理填空定义我们把____________的集合叫做空集记法∅规定空集是任何集合的_____,即∅⊆A特性(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[思考]{0},∅与{∅}之间有什么区别与联系?提示:
{0}是含有一个元素0的集合,∅是不含任何元素的集合,因此有∅⊆{0},而{∅}是含有一个元素∅的集合.因此,∅作为一个元素时,有∅∈{∅},∅作为一个集合时,有∅{∅}.(二)基本知能小试1.判断正误(1)∅和{∅}都表示空集.()(2
)任何集合都有子集和真子集.()(3)集合{x|x2+1=0,x∈R}=∅.()答案:(1)×(2)×(3)√2.下列四个集合中,是空集的是()A.{x|x+3=3}B.{(x,y)|y2=-x2,x,y∈R}C.{x|x2≤0}D.{x|x2-x+1=0,x∈R
}解析:∵x2-x+1=0,Δ=1-4=-3<0,方程无解,∴{x|x2-x+1=0,x∈R}=∅,故选D.答案:D3.(多选)如下四个结论中,正确的有()A.∅⊆∅B.0∈∅C.{0}∅D.{0}=∅解析:空集是自
身的子集,A正确;0不是空集中的元素,B错误;空集是任何非空集合的真子集,C正确;{0}是含一个元素0的集合,不是空集,D错误.故正确结论的选项为A、C.答案:AC题型一确定集合的子集、真子集[探究发现]填写下表,回答后面的问题:集合元素个数所有子集子集个数{
a}1{a,b}2{a,b,c}3{a,b,c,d}4(1)你能找出“元素个数”与“子集个数”之间关系的规律吗?(2)如果一个集合中有n个元素,你能写出计算它的所有子集和真子集数目的公式吗(用n表达)?集合元素个数所有子集子集个数{a}1∅
,{a}2{a,b}2∅,{a},{b},{a,b}4{a,b,c}3∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}8{a,b,c,d}4∅,{a},{b},{c},{d},
{a,b},{a,c},{a,d},{b,c},{b,d},{c,d},{a,b,c},{a,c,d},{a,b,d},{b,c,d},{a,b,c,d}16解:填表(1)“元素个数”与“子集个数”之间的关系是:设该集合的元素有n个,则该集合的子集个数为2n
.(2)子集个数为2n,真子集个数为2n-1.[学透用活]与子集、真子集个数有关的4个结论假设集合A中含有n个元素,则有(1)A的子集的个数有2n个;(2)A的非空子集的个数有2n-1个;(3)A的真子集
的个数有2n-1个;(4)A的非空真子集的个数有2n-2个.[典例1]已知集合M满足{1,2}M⊆{1,2,3,4,5},则所有满足条件的集合M的个数是()A.6B.7C.8D.9[解析]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:{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}.[答案]B[方法技巧]求集合子集、真子集个数的3个步骤[变式训练]1.[变条件]将本例中集合{1,2
}变为集合A={x|x2+3x+3=0},集合{1,2,3,4,5}变为集合B={x|x2-5x+6=0},则满足条件的集合M的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:对于方程x2+3x+3=0,∵Δ=9-12=-3<0,∴该方程无实根,即A=∅.由方程x2-5x+6=0,解得x1=2,x2=3
.∴B={2,3}.由题意,得∅M⊆{2,3}.∴满足条件的集合M为{2},{3},{2,3}共3个,故选C.答案:C2.集合{y|y=-x2+6,x,y∈N}的真子集的个数是()A.9B.8C.7D.6解析:当x=0时,y=6,当x=1时,y
=5,当x=2时,y=2,当x=3,y=-3.所以{y|y=-x2+6,x,y∈N}={2,5,6},共3个元素,故其真子集的个数为23-1=7.答案:C题型二集合间关系的判断[学透用活](1)在子集的定义中,集合A中任意一个元素都是集合B中的元
素,不能理解为集合A是集合B的部分元素所组成的集合.因为集合A中也可以不含任何元素;若A=B,则集合A中含有集合B中的所有元素,但此时也可以说集合A是集合B的子集.(2)理解真子集概念时,需明确:AB,首先要满足A⊆B,其次要满足至少有一个元素x∈B且x∉A.(3)注意符号“⊆
”与“”的区别:A⊆B⇒A=B或AB,若A⊆B和AB同时成立,则AB更能准确表达集合A,B之间的关系.[典例2]指出下列各组集合之间的关系:①A={-1,1},B={(-1,-1),(-1,1),(1,-1),(1,1)};②A={x|x是
等边三角形},B={x|x是等腰三角形};③M={x|x=2n-1,n∈N*},N={x|x=2n+1,n∈N*}.[解]①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法一
:两个集合都表示正奇数组成的集合,但由于n∈N*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故NM.法二:由列举法知M={1,3,5,7,…},N={3,5,7,9,…},所以NM.[方法技巧]
判断集合间关系的常用方法[变式训练]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.答案:B2.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:(1)A________B;(2)A________C;(3){2}________C;(4)2_______
_C.解析:集合A为方程x2-3x+2=0的解集,即A={1,2},而C={x|x<8,x∈N}={0,1,2,3,4,5,6,7}.故(1)A=B;(2)AC;(3){2}C;(4)2∈C.答案:(1)=(2)(3)(4)∈题型三由集合间的关系求参数[学透用活][典例3]已知集合A={x|-3≤
x≤4},B={x|1<x<m}(m>1),且B⊆A,则实数m的取值范围是________.[解析]由于B⊆A,结合数轴分析可知,m≤4,又m>1,所以1<m≤4.[答案]{m|1<m≤4}[方法技巧]已知集合间的关系求参数问题的解题策略(1)若已知集合是有限集,求解时,一般根据对应关
系直接列方程.(2)若已知集合是无限集,求解时,通常借助数轴,利用数轴分析法,将各个集合在数轴上表示出来,以形定数,还要注意验证端点值,做到准确无误.一般含“=”用实心圆点表示,不含“=”用空心圆圈表示.(3)
此类问题还要注意是否存在空集的情况,因为空集是任何集合的子集.[变式训练]1.[变条件]本例若将集合A,B分别改为A={-1,3,2m-1},B={3,m2},其他条件不变,则实数m=________.解析:因为B⊆A,所以m2=2m-1,即(m-1)2=
0,所以m=1,当m=1时,A={-1,3,1},B={3,1}.满足B⊆A.故实数m的值为1.答案:12.[变条件]本例若将集合B中“m>1”去掉,其他条件不变,则实数m的取值范围又是什么?解:若m≤1,则B=∅,满足
B⊆A.若m>1,则由例题解析可知1<m≤4.综上可知m≤4.故实数m的取值范围是{m|m≤4}.3.[变条件]本例若将“B={x|1<x<m}(m>1)”改为“B={x|2m-1<x<m+1}”,其他条件不变,则实数m的取值范围又是什么?解:因为B⊆A,①
当B=∅时,m+1≤2m-1,解得m≥2.②当B≠∅时,有-3≤2m-1,m+1≤4,2m-1<m+1,解得-1≤m<2.综上得m≥-1.故实数m的取值范围是{m|m≥-1}.[课堂思维激活]一、综合性——强调融会贯通1.下列是“已知集合E={x|x2=0},F={
x|x2-(a-1)x=0,a∈R},判断E,F关系”的解题过程.解:由x2=0得,x=0,所以E={0}.方程x2-(a-1)x=0(a∈R)的解为x1=0,x2=a-1,所以F={0,a-1},所以EF.分析以上解题过程,判断其是否正确,若
不正确,请给出正确的解题过程.提示:不正确.误认为E={x|x2=0}={0},F={0,a-1},忽略方程x2-(a-1)x=0的根与参数有关,得到EF.正解如下:由x2=0得,x=0,所以E={0}.下面
对方程x2-(a-1)x=0的根的情况进行讨论.①若a=1,Δ=0,方程有两个相等的实根x1=x2=0,此时F={0},所以E=F;②若a≠1,Δ>0,方程有两个不相等的实根x1=0或x2=a-1,且a-1≠0,此时F={0
,a-1},则EF.综上,当a=1时,E=F;当a≠1时,EF.二、应用性——强调学以致用2.下图是反映的“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”这四个文学概念之间的关系,请在下面的空格上填入适当的内容:A为__________;B为__________;C为__________;D为______
____.解析:由Venn图可知AB,CDB,A与D之间无包含关系,A与C之间无包含关系,由“文学作品”“散文”“小说”“叙事散文”四个文学概念之间的关系,可得A为{小说},B为{文学作品},C为{叙事散文},D为{散文}.答
案:{小说}{文学作品}{叙事散文}{散文}三、创新性——强调创新意识和创新思维3.非空集合S⊆{1,2,3,4,5}且满足“若a∈S,则6-a∈S”,则这样的集合S共有________个.解析:由“若a∈S,则6-a∈S”知和为6的两个数都是集合S中的元素,则集合S中含有1个元素:{3};集
合S中含有2个元素:{2,4},{1,5};集合S中含有3个元素:{2,3,4},{1,3,5};集合S中含有4个元素:{1,2,4,5};集合S中含有5个元素:{1,2,3,4,5}.故满足题意的集合S共有7个.答案:7谢谢观看