1、1.1.2集合间的基本关系 学习目标了解子集、真子集、空集的概念,掌握用Venn图表示集合的方法,通过子集理解两集合相等的意义 自学导引1一般地,对于两个集合A、B,如果集合A中任意一个元素都是集合B中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集,记作AB(或BA),读作“A含于B”(或“B包含A”)2如果集合A是集合B的子集(AB),且集合B是集合A的子集(BA),此时,集合A与集合B中的元素是一样的,因此集合A与集合B相等,记作AB.3如果AB,但存在元素xB,且xA,我们称集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA)4不含任何元素的集合叫做空集,记作.5空集是任何集合的子集
2、,空集是任何非空集合的真子集.一、写出给定集合的子集例1(1)写出集合0,1,2的所有子集,并指出其中哪些是它的真子集;(2)填写下表,并回答问题.原集合子集子集的个数a.a,ba.,b,c由此猜想:含n个元素的集合a1,a2,an的所有子集的个数是多少?真子集的个数及非空真子集数呢?解(1)不含任何元素的集合:;含有一个元素的集合:0,1,2;含有两个元素的集合:0,1,0,2,1,2;含有三个元素的集合:0,1,2故集合0,1,2的所有子集为,0,1,2,0,1,0,2,1,2,0,1,2其中除去集合0,1,2,剩下的都是0,1,2的真子集(2)原集合子集子集的个数1a,a 2a.,b,a
3、. ,b,a,b.4a.,b,c,a. ,b,c,a.,b,a.,c,b,c,a.,b,c8这样,含n个元素的集合a1,a2,a.n的所有子集的个数是2n,真子集的个数是2n1,非空真子集数是2n2.点评(1)分类讨论是写出所有子集的有效方法,一般按集合中元素个数的多少来划分,遵循由少到多的原则,做到不重不漏(2)集合A中有n个元素,则集合A有2n个子集,有(2n1)个真子集,(2n1)个非空子集,(2n2)个非空真子集变式迁移1已知集合M满足1,2M1,2,3,4,5,写出集合M.解由已知条件知所求M为:1,2,1,2,3,1,2,4,1,2,5,1,2,3,4,1,2,3,5,1,2,4,
4、5,1,2,3,4,5 二、集合基本关系的应用例2已知集合Ax|1ax2,Bx|x|0时,A.AB,a2(3)当a.0时,A.AB,a2.综合(1)(2)(3)知,a的取值范围a|a2或a0或a2点评对集合A分类讨论是解决此类题目的关键,注意不要忽视对A的讨论变式迁移2已知Ax|x25x60,Bx|mx1,若BA,求实数m所构成的集合M.解由x25x60得x2或x3.A2,3由BA知B或B2或B3若B,则m0;若B2,则m;若B3,则m.M. 三、集合相等关系的应用例3已知集合A2,x,y,B2x,2,y2且AB,求x,y的值解方法一AB集合A与集合B中的元素相同或,解得x,y的值为或或验证得
5、,当x0,y0时,A2,0,0这与集合元素的互异性相矛盾,舍去x,y的取值为或方法二MN,M、N中元素分别对应相同即集合中元素互异,x、y不能同时为0.y0.由得x0或y.当x0时,由知y1或y0(舍去);当y时,由得x.或点评集合相等则元素相同,但要注意集合中元素的互异性,防止错解变式迁移3含有三个实数的集合可表示为,也可表示为a2,ab,0,求a.,b.解由集合相等得:0,易知a0,0,即b0,a21且a.2a.a.1.综上所述:a1,b0.1元素、集合间的关系用符号“”或“”表示,集合、集合间的关系用“”、“”、“”或“”等表示2在特定的情况下集合也可以作为元素,如集合B,0,1,0,1
6、,则此时1B而不能是1B.3解集合关系的问题时还需注意以下几个方面:(1)当AB时,AB或AB.(2)判断两个集合间的关系:用列举法表示两个集合再判断;分类讨论(3)解数集问题学会运用数轴表示集合(4)集合与集合间的关系可用Venn图直观表示一、选择题1下列命题空集没有子集;任何集合至少有两个子集;空集是任何集合的真子集;若A时,则A,其中正确的个数是()A0B1C2D3答案B解析仅是正确的2已知集合Ax|a1xa2,Bx|3x5,则能使AB成立的实数a.的取值范围是()Aa|3a4 Ba|3a4Ca|3a4 D答案B解析结合数轴由图可知AB,3a43设B1,2,Ax|xB,则A与B的关系是(
7、)AAB BBA CAB DBA答案D解析B的子集为1,2,1,2,Ax|xB1,2,1,2,BA.4若集合Ax|xn,nN,集合B,则A与B的关系是()AAB BAB CAB DAB答案A5在以下六个写法中:00,1;0;0,1,11,0,1;0;Z正整数;(0,0)0,其中错误写法的个数是()A3个 B4个 C5个 D6个答案B二、填空题6若B0,1,2,3,4,7,8,C0,3,4,7,9,则满足AB,AC的集合A有_个答案167设Mx|x210,Nx|ax10,若NM,则a的值为_答案1或08若x|2xa0,aNx|1x0,所以B必不为空集当B2时,需2a14和a2a4同时成立,不存在a.的值当B3时,需2a16和a2a9同时成立,不存在a的值当B2,3时,需2a15和a2a.6同时成立,所以a2.综上所述:a2.方法二Ax|x25x602,3,Bx|x2(2a1)xa2a0x|(xa.)(xa1)0a,a1,因为aa1,所以当BA时,只有a2且a13.所以a2.