文档内容
(教师独具内容)
课程标准:1.理解子集、真子集的概念,能识别给定集合的子集.2.理解两个
集合包含与相等的含义,能用子集的观点解释两个集合的相等关系.
教学重点:1.子集、真子集定义的理解.2.写出给定集合的子集.3.两个集合之
间关系的判定.4.用子集观点解释两个集合的相等关系.
教学难点:1.两个集合之间关系的判定.2.一些关系符号(⊆,⊇,,,∈,
∉)的准确使用.3.具体问题中易忽视空集的情况.
【知识导学】
知识点一 子集
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,就称集合 A为集合B的 □ 子集 ,记作A⊆B(或B⊇A),读作“A包含于
B”(或“B包含A”).
注意:(1)子集是刻画两个集合之间关系的,它反映的是局部与整体之间的关
系(而元素与集合之间的关系是个体与整体之间的关系).
(2)并不是任意两个集合之间都具有包含关系.例如:A={1,2},B={1,3},
因为2∈A,但2∉B,所以A不是B的子集;同理,因为3∈B,但3∉A,所以B
也不是A的子集.
(3)子集有下列两个性质:
①自反性:任何一个集合都是它本身的子集,即A⊆A;
②传递性:对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.
知识点二 Venn图
为了直观地表示集合间的关系,常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种
图称为 □ Ven n 图.因此,A⊆B可用 □ Ven n 图表示为
知识点三 集合相等一般地,如果集合A的任何一个元素都是集合B的元素,同时集合B的任何
一个元素都是集合A的元素,那么集合A与集合B □ 相等 ,记作A=B.
也就是说,若A⊆B,且B⊆A,则A=B.
很明显,若两个集合相等,则它们的元素完全相同;若集合 A与B中有不相
同的元素,则这两个集合不相等,可记为A≠B.
知识点四 真子集
如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的 □ 真子
集(proper subset),记作 □ A B (或BA).
从真子集的定义可以看出,要想证明 A是B的真子集,需要两步:一是证明
□ A ⊆ B (即A中的任何元素都属于B),二是证明 □ A ≠ B (即B中的元素不是都属
于A,或者说B中至少有一个元素不属于A).
知识点五 空集
一般地,我们把不含任何元素的集合叫做 □ 空集 ,记为 □ ∅ ,并规定: □ 空
集是任何集合的子集.
在这个规定的基础上,结合子集和真子集的有关概念,可以得到:
(1)空集 □ 只有一个 子集,即 □ 它本身 ;
(2)空集是 □ 任何非空 集合的真子集.
【新知拓展】
1.对子集、真子集有关概念的理解
(1)集合 A 中的任何一个元素都是集合 B 中的元素,即由 x∈A,能推出
x∈B,这是判断A⊆B的常用方法.
(2)不能简单地把“A⊆B”理解成“A是B中部分元素组成的集合”.因为若
A=∅时,则A中不含任何元素;若A=B,则A中含有B中的所有元素.
(3)在真子集的定义中,AB 首先要满足 A⊆B,其次至少有一个 x∈B,但
x∉A.
2.集合子集的个数
求集合的子集问题时,一般可以按照子集元素个数分类,再依次写出符合要
求的子集.
集合的子集、真子集个数的规律为:含n个元素的集合有2n个子集,有(2n-
1)个真子集,有(2n-2)个非空真子集.写集合的子集时,空集和集合本身易漏掉.
3.0,{0},∅,{∅}的关系
∅与0 ∅与{0} ∅与{∅}
都表示无
相同点 都是集合 都是集合
的意思
∅是集合; ∅中不含任何元 ∅不含任何元素;{∅}
不同点
0是实数 素;{0}含一个元素 含一个元素,该元素是0 ∅
∅{∅}或
关系 0∉∅ ∅{0}
∅∈{∅}
1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若A⊆B,则B中至少有一个元素不属于A.( )
(2)若A⊆B,则要么AB,要么A=B.( )
(3)空集没有真子集.( )
(4)若A⊆B,则B不会是空集.( )
(5)若A=B,则必有A⊆B.( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√
2.做一做(请把正确的答案写在横线上)
(1)用适当的符号(⊆,⊇,,,=)填空:
N*________N,R________Q,
{x|x2=1}________{-1,1},
{(x,y)|x+y=1}________.
(2)给出下列集合:A={x|x是平行四边形},B={x|x是矩形},C={x|x是菱
形},D={x|x是正方形},它们的关系可以表示为________________.
答案 (1) = (2)DBA,DCA
题型一 判断集合之间的关系
例1 判断下列各组集合之间的关系:
(1)A={1,2,4},B={x|x是8的正约数};
(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是有一个内角是60°的等腰三角形};
(3)A={x|x=2n-1,n∈N*},B={x|x=2n+1,n∈N*}.
[解] (1)集合A中的元素1,2,4都是8的正约数,从而这三个元素都属于B,
即A⊆B;但B中的元素8不属于A,从而A≠B,所以AB.
(2)等边三角形都是有一个内角是60°的等腰三角形,即A⊆B;有一个内角是
60°的等腰三角形是等边三角形,即B⊆A,所以A=B.
(3)解法一:两个集合都表示一些正奇数组成的集合,但由于 n∈N*,因此集
合A含有元素“1”,而集合B不含元素“1”,故BA.解法二:由列举法知A={1,3,5,7,…},B={3,5,7,9,…},所以BA.
金版点睛
集合之间的关系是由两集合中元素的关系确定的,因此,要判定集合之间的
关系,必须根据集合的表示方法,弄清集合中的元素是什么,再根据元素之间的
关系给出结果;很明显当AB或者A=B时,不宜表示为A⊆B.
例1中(3),两集合中条件“n∈N*”改为n∈Z,结果如何?
解 A=B.
题型二 写出集合的子集
例2 写出集合{a,b,c}的所有子集.
[解] 因为集合{a,b,c}中有3个元素,所以其子集中的元素个数只能是
0,1,2,3.
有0个元素的子集:∅;
有1个元素的子集:{a},{b},{c};
有2个元素的子集:{a,b},{a,c},{b,c};
有3个元素的子集:{a,b,c}.
因此集合{a,b,c}的所有子集为∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},
{b,c},{a,b,c}.
金版点睛
本例采用分类列举的方法,分类的标准是子集中元素的个数,这样做,所写
的子集不重不漏,是一种思路清晰、条理明确的解题方法.
写出集合{1,2,3}的所有子集.
解 ∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}.
题型三 有限集子集个数探究
例3 令集合A =∅,集合A ={a ,a ,a ,…,a }(n∈N*),试探究集合A
0 n 1 2 3 n n
子集的个数.
[解] 为了方便,不妨设集合A 的子集数为m(A ).我们把A 的子集分为两
n n n
类,第一类:含元素 a ;第二类:不含元素 a .易知,第二类就是集合 A 的子
n n n-1
集,且第一类和第二类同样多.因此,m(A )=2m(A ).从而,m(A )=2m(A
n n-1 n-1 n
),…,m(A )=2m(A ),易知 m(A )=1.所以 m(A )=2m(A )=22m(A )=
-2 1 0 0 n n-1 n-2
23m(A )=…=2nm(A )=2n.
n-3 0金版点睛
若一组对象分为甲、乙两类,当两类对象同样多时,我们只要知道其中一类
对象的个数,也就知道了另一类对象的个数,从而也就知道了这组对象的总个数.
“同样多”是一种一一对应的观点.
如下例:
注意:如果非空集合A中有n(n∈N*)个元素,那么集合A的子集有2n个,真
子集有(2n-1)个,非空真子集有(2n-2)个.
满足{1,2}M⊆{1,2,3,4,5}的集合M有多少个?
解 由{1,2}M可知,M中必定有1,2两个元素,且至少还有异于1,2的“其
他”一个元素;由M⊆{1,2,3,4,5}可知,上面所说的“其他”应当来自于3,4,5这
三个数:可以是其中的1个(三种情况),2个(三种情况),3个(一种情况).故满
足条件的集合M有7个(也就是集合{3,4,5}的非空子集的个数).
题型四 含参问题探究
例4 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.
[解] ①当B≠∅时,如图所示:
∴或
解这两个不等式组,得2≤m≤3.
②当 B=∅时,由 m+1>2m-1,得 m<2.综上可得,m 的取值范围是{m|
m≤3}.
金版点睛本例的难点是解读集合B,事实上,集合B就是不等式组
的解集只是写法不同,易知当m+1>2m-1,即m<2时,不等式组无解,
即B=∅;当m=2时,B={3};当m>2时,从几何角度讲,集合B是数轴上一
条变端点、变长度的线段.
已知集合A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-1