1、12集合间的基本关系新课程标准解读核心素养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数学抽象、逻辑推理2.在具体情境中,了解空集的含义数学抽象3.能使用Venn图表达集合的基本关系,体会图形对理解抽象概念的作用数学抽象、直观想象第十三届全国人民代表大会第四次会议,于2021年3月5日在北京开幕,会议审查了国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要(草案)此次有2 907名代表参加会议,其中北京代表55名,若所有代表组成集合A,北京代表组成集合B.问题(1)集合B中的元素与集合A中的元素的关系是怎样的?(2)集合B与集合A又存在着什么关系?知识点一Venn图用平面上封
2、闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图用Venn图表示集合的优点是能直观地表示集合间的关系,缺点是集合元素的公共特征不明显 知识点二两个集合之间的关系1子集2集合相等3真子集集合间关系的性质(1)任何一个集合都是它本身的子集,即AA;(2)对于集合A,B,C,若AB,且BC,则AC;若AB,BC,则AC. 符号“”与“”有什么区别?提示:“”是表示元素与集合之间的关系,比如1N,1N.“”是表示集合与集合之间的关系,比如NR,1,2,33,2,1“”的左边是元素,右边是集合,而“”的两边均为集合1已知集合P1,0,1,2,Q1,0,1,则()APQBPQCQP DQP解析:选C集合Q中的元
3、素都在集合P中,所以QP.2已知集合Ax|1x2,Bx|0x1,则()ABA BABCBA DA8且x4;(x,y)|x2y2,yR答案:集合间关系的判断例1(链接教科书第8页例2)判断下列集合的关系:(1)A1,2,3,Bx|(x1)(x2)(x3)0;(2)Ax|1x4,Bx|x50;(3)Ax|x是文学作品,Bx|x是散文,Cx|x是叙事散文;(4)Mx|x2n1,nN*,Nx|x2n1,nN*解(1)Bx|(x1)(x2)(x3)01,2,3A.(2)集合Bx|x5,用数轴表示集合A,B如图所示,由图可知AB.(3)画出Venn图,可知CBA.(4)两个集合都表示正奇数组成的集合,但由
4、于nN*,因此集合M含有元素“1”,而集合N不含元素“1”,故NM.判断集合间关系的常用方法 跟踪训练1(多选)下列关系中,正确的有()A00B0C0,1(0,1) D(1,2)(2,1)解析:选AB对于A,集合0中含有1个元素0,所以00正确;对于B,由于空集是任何非空集合的真子集,所以0正确;对于C,0,1是数集,(0,1)是点集,所以C错误;对于D,(1,2)与(2,1)是不同的点集,所以D错误2已知集合Ax|x23x20,B1,2,Cx|x8,xN,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x23x20的解集,即A1,2,而Cx|x8,
5、xN0,1,2,3,4,5,6,7故(1)AB;(2)AC;(3)2C;(4)2C.答案:(1)(2)(3)(4)子集、真子集个数问题例2(链接教科书第8页例1)已知集合Mx|x2且xN,Nx|2x2且xZ(1)写出集合M的子集、真子集;(2)求集合N的子集数、真子集数和非空真子集数解Mx|x2且xN0,1,Nx|2x2,且xZ1,0,1(1)所以M的子集为,0,1,0,1;其中真子集为:,0,1(2)N的子集为:,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,1所以N的子集数为8个,真子集数为7个,非空真子集数为6个求集合子集、真子集个数的3个步骤注意(1)要注意两个特殊的子集:和自身;(2)
6、按集合中含有元素的个数由少到多,分类一一写出,保证不重不漏 跟踪训练1已知集合A1,0,1,则含有元素0的A的子集的个数为()A2 B4C6 D8解析:选B根据题意,含有元素0的A的子集为0,0,1,0,1,1,0,1,共4个2已知集合Aa2,1,2,且3A,试写出集合A的子集,并写出集合A的真子集解:Aa2,1,2,且3A,a23,解得a1.集合A3,1,2,集合A的子集为,3,1,2,3,1,3,2,1,2,3,1,2集合A的真子集为,3,1,2,3,1,3,2,1,2由集合间的关系求参数(范围)例3(链接教科书第9页习题5题)已知集合Ax|3x4,Bx|1x1),且BA,则实数m的取值范
7、围是_解析由于BA,结合数轴分析可知,m4,又m1,所以1m4.答案1m4母题探究1(变条件)本例若将“Bx|1x1)”改为“Bx|1x1,则由例题解析可知1m4.综上可知m4.2(变条件)本例若将集合A,B分别改为A1,3,2m1,B3,m2,其他条件不变,则实数m的值又是什么?解:因为BA,所以m22m1,即(m1)20,所以m1,当m1时,A1,3,1,B3,1满足BA.所以m的值为1.由集合间的包含关系求参数的方法(1)当集合为不连续数集时,常根据集合包含关系的意义,建立方程求解,此时应注意分类讨论;(2)当集合为连续数集时,常借助数轴来建立不等关系求解,应注意端点处是实点还是虚点注意
8、(1)不能忽视集合为的情形;(2)当集合中含有字母参数时,一般要分类讨论 跟踪训练已知Ax|x3,Bx|xa(1)若BA,求a的取值范围;(2)若AB,求a的取值范围解:(1)因为BA,B是A的子集,由图得a3.(2)因为AB,A是B的子集,由图得a3.子集个数的探究阅读下表,找出规律并回答下面的问题:集合元素个数所有子集子集个数a1,a2a,b2,a,b,a,b4a,b,c3,a,b,c,a,b,a,c,b,c,a,b,c8问题探究1你能找出“元素个数”与“子集个数”之间关系的规律吗?提示:“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如果一个集合
9、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)?提示:子集个数为2n,真子集个数为2n1. 迁移应用1已知集合A(x,y)|4x3y120,xN*,yN*,则集合A的子集的个数为()A3B4C7 D8解析:选D用列举法表示集合A,得A(1,1),(1,2),(2,1),则集合A的子集的个数为238.2已知集合M满足1,2M1,2,3,4,5,则所有满足条件的集合M的个数是()A6B7 C8D9解析:选B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,因此集合M的个数为25217.1下列各组两个集合A和B,表示相等集合的是()AA,B3.141 5
10、9BA2,3,B(2,3)CA1,B,1,|DAx|1x1,xN,B1解析:选C集合相等,两集合中的元素完全相同选项A,3.141 59,AB;选项B,2,3表示两个实数,而(2,3)表示一个点,AB;选项C,|,AB;选项D,Ax|1x1,xN0,1,B1,AB.2(多选)下列说法中,正确的有()A空集是任何集合的真子集B若AB,BC,则ACC任何一个集合必有两个或两个以上的真子集D如果不属于B的元素一定不属于A,则AB解析:选BD空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,故选项A错;真子集具有传递性,故选项B正确;若一个集合是空集,则没有真子集,故选项C错;由Venn图易知选项D正确故选B、D.3已知集合Ax|x3k,kZ,Bx|x6k,kZ,则A与B之间的最适合的关系是()AABBABCAB DAB解析:选D集合A是能被3整除的整数组成的集合,集合B是能被6整除的整数组成的集合,所以BA.4已知集合A1,3,m,B3,4,若BA,则实数m_解析:BA,元素3,4必为A中元素,m4.答案:4