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专题 1.2 集合的基本关系
教学目标
1.理解集合之间包含与相等的含义.
2.能判断给定集合间的关系,在具体情境中掌握子集、真子集和空集的含义.
3.能使用唯恩图表示集合间关系,体会直观图示对理解抽象概念的作用.
4.通过观察身边的实例,发现集合间的基本关系,体会其现实意义.
5.通过集合间基本关系的应用,体会数形结合、分类讨论的数学思想.
教学重难点
重点:集合与集合之间的包含及相等关系;子集与真子集之间的区别.
难点:元素和集合的属于关系;集合和集合的包含关系的区别与联系.
知识点01
图(唯恩图)
在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图形称为
图。
图和数轴一样,都是用来解决集合问题的直观的工具。利用
图,可以使问题简单明了地得到解
决。
对
图的理解
(1)表示集合的
图的边界是封闭曲线,它可以是圆、椭圆、矩形,也可以是其他封闭曲线.
(2)用
图表示集合的优点是能够呈现清晰的视觉形象,即能够直观地表示集合之间的关系,缺点是集合元
素的公共特征不明显.
知识点02 子集
一般地,对于两个集合
,
,如果集合
中任意一个
元素
都是集合
中的元素,我们就说这两个集合
有包含
关系
,称集合
为集合
的子集
(1)记法与读法:记作
( 或
),读作“
含于
”
( 或“
包含
”
)
(2)性质:
①任何一个集合是它本身的子集,即
.
②对于集合
,
,
,若
,且
,则
(3)
图表示:
【即学即练】下列各式中,正确的个数是( )
①
;②
;③
;④
.
A.1
B.2
C.3
D.4
知识点03 集合与集合的关系与元素与集合关系的区别
符号“
”表示集合与集合之间的包含关系,而符号“
”表示元素与集合之间的从属关系.
知识点04 真子集的含义
如果集合
,但存在元素
,且
,我们称集合
是集合
的真子集;
(1)记法与读法:记作
,读作“
真包
含于
”
( 或“
真包含
”
)
(2)性质:
①任何一个集合都不是是它本身的真子集.
②对于集合
,
,
,若
,且
,则
(3)
图表示:
【即学即练】若
,则集合M 的个数是( )
A.3
B.4
C.5
D.6
知识点05 集合相等
一般地,如果集合
的任何一个元素都是集合
的元素,同时集合
的任何一个元素都是集合
的元素,那
么集合
与集合
相等,记作
.也就是说,若
,且
,则
.
(1)
的
图表示
(2)若两集合相等,则两集合所含元素完全相同,与元素排列顺序无关
【即学即练】下列各组集合中表示同一集合的是( )
A.
B.
C.
D.
知识点06 空集的理解
我们把不含任何元素的集合,叫做空集,记作:
规定:空集是任何集合的子集,即
;
性质:①空集只有一个子集,即它的本身,
(2)
,则
和
和
和
相同点
都表示无
都是集合
都是集合
不同点
表示集合;
是实数
不含任何元素
含有一个元素
不含任何元素
含有一个元素,该
元素为:
关系
或者
【即学即练】已知集合
,下列选项中为
的元素的是( )
①
②
③
④
A.①②
B.①③
C.②③
D.②④
题型01 判断两个集合的包含关系
【典例1】已知集合
,
,则下列关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】设集合
,则下列表示集合A 与B 的关系正确的是
( )
A.
B.
C.
D.A,B 的关系不确定
【变式2】已知集合
,则( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】以下关系①
;②
;③
;④
;⑤
中正确的
个数为( )
A.1
B.2
C.3
D.5
【变式4】已知集合
,
,
,则
M,N,P 的关系( )
A.
B.
C.
D.
题型02 判断子集(真子集)的个数
【典例1】已知集合
,则集合
,且
的子集的个数为( )
A.7
B.8
C.4
D.6
【变式1】已知集合
,满足条件
的集合
的个数为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】已知集合
,
,
,则集合C 的子集有( )
A.64 个
B.63 个
C.16 个
D.15 个
【变式3】非空集合
,并且中的元素满足条件:如果
,则
,适合上述条件
的集合的个数是( )
A.4 个
B.6 个
C.7 个
D.8 个
【变式4】已知集合
,
,则集合
的真子集个数为 .
若有限集
中有个元素,则
的子集有
个,真子集有
个,非空子集有
个,非空真子集有
个.
题型03 求集合中子集(真子集)
【典例1】已知
,
,若
,求实数
所构成的集合
,并写出
的
所有非空真子集.
【变式1】集合
的子集为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】若集合
,则集合
可用列举法表示为( )
A.
B.
C.
D.
【变式3】设集合
,列出集合A 的子集.
【变式4】已知集合
,且
.
(1)求实数
的值;
(2)写出集合A 的所有子集.
题型04 空集的概念集判断
【典例1】(多选)给出的下列选项,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】下列各式中,正确的是( )
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
A.②⑤⑦⑧
B.②⑤⑦
C.③⑤⑦⑧
D.①⑤⑥⑦
【变式2】(多选)下列表述正确的有( )
A.
B.
C.
D.
表示没有任何元素的集合
【变式3】(多选)以下四个选项表述正确的有( )
A.
B.
C.
D.
【变式4】(多选)以下四个选项表述正确的有( )
A.
B.
⫋
C.
D.
题型05 空集的性质及应用
【典例1】设集合
,
,若
,则
的值为 .
【变式1】关于x 的方程
的解集为空集,则k 的值为( )
A.2
B.3
C.4
D.5
【变式2】设集合
,集合
,若
,则实数
取值集合的真子集的个数为
( ).
A.2
B.4
C.7
D.8
【变式3】已知a 是实数,若集合
是任何集合的子集,则a 的取值范围值是 .
【变式4】已知:集合
,
.
(1)若
,求实数a 的取值范围;
(2)若A 和B 有且只有一个是
,求实数a 的取值范围.
①空集只有一个子集,即它的本身,
(2)
,则
题型06 判断两个集合是否相等
【典例1】(多选)下列各组中M,N 表示不同集合的是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【变式1】在下列集合的表示中,集合
与集合
表示同一集合的是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【变式2】下列各式中,正确的个数是( )
①
;②
;③
;④
;⑤
;⑥
.
A.1
B.2
C.3
D.4
【变式3】下列选项中两个集合相等的是( )
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
【变式4】(多选)下列各组中M,P 表示相同集合的是( )
A.M = { x∣x = 2n,n∈Z },P = { x∣x = 2(n + 1),n∈Z }
B.M = { y∣y = x2 + 1,x∈R },P = { x∣x = t2 + 1,t∈R }
C.M = { x∣
∈Z,x∈N },P = { x∣x = 2k,1≤k≤4,k∈N }
D.M = { y∣y = x2-1,x∈R },P = {(x,y)∣y = x2-1,x∈R }
如果集合
是集合
的子集(
,且集合
是集合
的子集
(
),此时,集合
与集合
中的元素是一样的,因此,集合
与集合
相等,记作
.
题型07 根据两个集合相等求参数
【典例1】若集合
,则
.
【变式1】已知实数集合
,
,若
,则
( )
A.
B.0
C.1
D.2
【变式2】已知集合
,
,若
,则a 的值是( )
A.1 或2
B.
或0
C.1
D.
【变式3】已知
,若集合
,则
( )
A.0
B.
C.1
D.2
【变式4】已知集合
,且
,则
.
题型08 根据集合的包含关系求参数
【典例1】设集合
.
(1)当
时,求集合
的非空真子集的个数;
(2)若
,求整数
的所有可能取值.
【变式1】已知集合
,且
,则
的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【变式2】已知集合,
,且
,则实数
的取值范围是
.
【变式3】设集合
,
.
(1)若集合
有且仅有两个子集,求实数
的取值范围;
(2)若
,求实数
的取值范围.
【变式4】已知
.
(1)若
,求实数a 的取值范围;
(2)若
,求实数a 的取值范围.
1.集合
,则
的子集个数为( )
A.3
B.4
C.8
D.16
2.下列选项正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.下列各项中两个集合不是同一个集合的是( )
A.
B.
C.
D.
4.已知集合
,那么集合
与Q 的关系是( )
A.
B.
C.
D.
5.已知集合
,
,且
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
6.已知
⫋
,且若
,则
,则满足条件的集合
的有( )
A.4 个
B.7 个
C.8 个
D.15 个
7.已知集合
有且仅有1 个真子集,则实数
的取值集合为( )
A.
B.
C.
D.
8.已知
,
,
,则
的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
9.(多选)已知集合
,
,下列说法错误的是( )
A.不存在实数
,使得
B.存在实数
,使得
C.当
时,
D.当
时,
10.已知集合
,若
,则实数
的取值范围是
.
11.(1)已知集合
,
.若
,求实数
的取值范围.
(2)若(1)中条件“
”改为“
”,其他条件不变,求实数
的取值
范围.
12.已知集合
且
,
且
(1)写出集合
的子集,真子集;
(2)求集合
的子集数,非空真子集数.
13.已知集合
,
.
(1)若
中恰有一个元素,用列举法表示
的值构成的集合;
(2)若
,求
的取值范围.