1、学习目标1.理解两个集合间的包含关系.2.能用符号和Venn图表示两个集合间的关系.3.理解空集与子集、真子集之间的关系导语我们知道,两个实数之间有相等关系、大小关系,如55,53等等,两个集合之间是否也有类似的关系呢?(同学们有可能回答包含关系)嗯,大家都预习课本了,有同学说了,集合间有包含关系,不错,本节课的关键词就是“包含”,古人有云:困难里包含着胜利;失败里孕育着成功;书包含着人生;机会包含于每个人的奋斗之中一、子集问题1观察下面的几个例子,请同学们说出它们之间的“包含”关系吧(1)A1,2,3,B1,2,3,4,5;(2)C为立德中学高一(2)班全体女生组成的集合,D为这个班全体学生
2、组成的集合;(3)Ax|x2k,kZ,B偶数提示(1)集合A包含于集合B,或集合B包含集合A.(2)集合C包含于集合D,或集合D包含集合C.(3)集合A包含集合B,集合B也包含集合A.知识梳理1子集定义一般地,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的子集记法与读法记作AB(或BA),读作“A包含于B”(或“B包含A”)图示结论(1)任何一个集合是它本身的子集,即AA;(2)对于集合A,B,C,若AB,且BC,则AC2.一般地,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AB.也就是说
3、,若AB,且BA,则AB.注意点:(1)“A是B的子集”的含义:集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,即由任意xA,能推出xB.(2)集合A与集合B相等,就是集合A与集合B中的元素完全一致,集合“AB”可类比实数中的结论“若ab,且ba,则ab”,即“若AB,且BA,则AB”,反之亦成立例1指出下列各对集合之间的关系:(1)A1,1,B(1,1),(1,1),(1,1),(1,1);(2)Ax|1x4,Bx|x50;(3)Ax|x是正方形,Bx|x是矩形;(4)Mx|x2n1,nN*,Nx|x2n1,nN*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(
4、2)集合Bx|x5,用数轴表示集合A,B,如图所示,由图可知AB.(3)正方形是特殊的矩形,故AB.(4)M正奇数,N不含1的正奇数,故NM.反思感悟判断集合间关系的常用方法跟踪训练1(1)已知Ax|x是正数,Bx|x是正整数,Cx|x是实数,那么A,B,C之间的关系是()AABC BBACCCAB DABC答案B解析集合A,B,C的关系如图(2)下列集合与集合A2 022,1相等的是()A(1,2 022)B(x,y)|x2 022,y1Cx|x22 023x2 0220D(2 022,1)答案C解析(1,2 022)表示一个点,不是集合,A不符合;集合(x,y)|x2 022,y1的元素是
5、点,与集合A不相等,B不符合;x|x22 023x2 02202 022,1A,故C符合题意;集合(2 022,1)的元素是点,与集合A不相等,D不符合二、真子集问题2通过学习子集的概念我们发现,一个非空集合的子集有好多个,你能对它们进行分类吗?提示对于一个含有多个元素的集合,它的子集的元素的个数大多比它本身少,但有一个特殊的,那就是它本身也是它本身的一个子集知识梳理1真子集定义如果集合AB,但存在元素xB,且xA,就称集合A是集合B的真子集记法与读法记作AB(或BA),读作“A真包含于B”(或“B真包含A”)图示结论(1)AB且BC,则AC;(2)AB且AB,则AB2.空集定义一般地,我们把
6、不含任何元素的集合叫做空集记法规定空集是任何集合的子集,即A特性(1)空集只有一个子集,即它本身,;(2)A,则A3.性质:(1)反身性:任何一个集合是它本身的子集,即AA;(2)传递性:对于集合A,B,C,如果AB,且BC,那么AC.注意点:(1)在真子集的定义中,AB首先要满足AB,其次至少有一个xB,但xA.(2)与0的区别:是不含任何元素的集合;0是含有一个元素的集合,0例2写出集合a,b,c的所有子集,并指出哪些是它的真子集解子集有,a,b,c,a,b,a,c,b,c,a,b,c,其中真子集有,a,b,c,a,b,a,c,b,c反思感悟求元素个数有限的集合的子集的两个关注点(1)要注
7、意两个特殊的子集:和自身(2)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2满足1,2M1,2,3,4,5的集合M有_个答案7解析由题意可得1,2M1,2,3,4,5,可以确定集合M必含有元素1,2,且含有元素3,4,5中的至少一个,因此依据集合M的元素个数分类如下:含有三个元素:1,2,3,1,2,4,1,2,5;含有四个元素:1,2,3,4,1,2,3,5,1,2,4,5;含有五个元素:1,2,3,4,5故满足题意的集合M共有7个三、由集合间的关系求参数范围例3已知集合Ax|2x5,非空集合Bx|m1x2m1,若BA,求实数m的取值范围解因为B,且BA,如图所示则或解
8、得2m3.延伸探究若本例条件“Ax|2x5”改为“Ax|2x5”,其他条件不变,求m的取值范围解因为B,且BA,如图所示所以解得即2m3,所以m的取值范围是m|2m4,非空集合Bx|2axa3,若BA,求实数a的取值范围解因为B,根据题意作出如图所示的数轴,则解得2a3.所以实数a的取值范围为a|2a31知识清单:(1)子集、真子集的概念与性质(2)子集的个数(3)由集合间的关系求参数范围2方法归纳:分析法、观察法、元素特征法、数形结合、分类讨论3常见误区:在解决问题时,容易遗忘空集,它在集合中有至高的地位;求含参的问题时,容易遗漏端点的取值,应注意讨论1以下五个式子中,错误的个数为()10,
9、1,2;1,33,1;0,1,21,0,2;0,1,2;0A5 B2 C3 D4答案C解析应是10,1,2对于,集合中的元素有无序性,故正确任何集合都是本身的子集,故0,1,21,0,2,正确应是0,1,2应是0故错误的有.2已知集合Ax|x0,Bx|0xB BAB CBA DAB答案C解析由数轴知BA.3集合A0,2,4,6的子集个数是()A8 B12 C15 D16答案D4集合Ax|1x6,Bx|xa,若AB,则a的取值范围为_答案a|a6解析Ax|1x6,Bx|xa,由AB,结合数轴可知a6.1下列各选项中,表示MN的是()答案C解析由MN知,表示集合M的图形应全都在表示集合N的图形中2
10、已知集合Mx|y22x和集合P(x,y)|y22x,则两个集合间的关系是()AMP BPMCMP DM,P互不包含答案D解析由于集合M为数集,集合P为点集,因此M与P互不包含3已知集合AxR|x23x20,BxN|0x5,则满足条件ACB的集合C的个数为()A1 B2 C3 D4答案D解析由题意知,A1,2,B1,2,3,4又ACB,则集合C可能为1,2,1,2,3,1,2,4,1,2,3,4,共4个4已知集合U,S,T,F的关系如图所示,则下列关系正确的是()SU;FT;ST;SF;SF;FU.A B C D答案D5(多选)已知集合A0,1,则下列式子正确的是()A0A B1ACA D0,1
11、A答案ACD解析1A,B项错误,其余均正确6(多选)已知集合A2,1,集合Bm2m,1,且AB,则实数m等于()A2 B1C2 D4答案AB解析AB,m2m2,m2或m1.7若整数x,y能使2x,xy7,4成立,则xy_.答案10解析若解得因为x,y为整数,故舍去;若解得则xy10.8已知集合Ax|x2,Bx|4xp0,若BA,则实数p的取值范围是_答案p|p4解析集合Ax|x2,Bx|4xp0,若BA,则1,即p4,则实数p的取值范围是p|p49已知集合A1,3,x2,Bx2,1,是否存在实数x,使得B是A的子集?若存在,求出集合A,B;若不存在,请说明理由解存在,理由如下:由题意知,若x2
12、3,则x1,符合题意若x2x2,则x2x20无实根,故不成立,综上所述,存在实数x1,使得B是A的子集,此时A1,3,1,B1,310设集合Ax|x28x150,Bx|ax10(1)若a,试判定集合A与B的关系;(2)若BA,求实数a组成的集合C.解(1)Ax|x28x1505,3,当a时,B5,元素5是集合A5,3中的元素,集合A5,3中除元素5外,还有元素3,3不在集合B中,所以BA.(2)当a0时,由题意得B,又A3,5,故BA;当a0时,B,又A3,5,BA,此时3或5,则有a或a.所以C.11已知集合Px|x21,Qx|ax1,若QP,则a的值是()A1 B1C1或1 D0,1或1答
13、案D解析由题意得,当Q为空集时,a0,符合题意;当Q不是空集时,由QP,得a1或a1.所以a的值为0,1或1.12(多选)已知集合A1,0,若集合B满足0BA,则集合B等于()A1,0 B0 C1 D答案AB解析集合B满足0BA,B0或B0,113(多选)集合Ax|(a1)x23x20有且仅有两个子集,则a的值为()A1 B. C1 D答案AD解析由集合有两个子集可知,该集合是单元素集,当a1时,满足题意当a1时,由98(a1)0可得a.14已知非空集合P满足:(1)P1,2,3,4,5;(2)若aP,则6aP.符合上述条件的集合P的个数为_答案7解析由aP,6aP,且P1,2,3,4,5可知
14、,P中元素在取值方面应满足的条件是1,5同时选,2,4同时选,3可单独选,可一一列出满足条件的全部集合P为3,1,5,2,4,1,3,5,2,3,4,1,2,4,5,1,2,3,4,5,共7个15设集合A1,1,集合Bx|x22ax10,若B,BA,则a等于()A1 B0 C1 D1答案D解析当B1时,x22ax10有两个相等的实根1,即a1;当B1时,x22ax10有两个相等的实根1,即a1;当B1,1时,不成立故a1.16已知集合AxR|ax23x40(1)若集合A中有两个元素,求实数a的取值范围;(2)若集合A最多有两个子集,求实数a的取值范围解(1)由于A中有两个元素,关于x的方程ax23x40有两个不等的实数根,916a0,且a0,即a,且a0.故实数a的取值范围是.(2)集合A最多有两个子集即A中至多有一个元素,即方程ax23x40无解或只有一解,当a0时,方程为3x40,解得x,集合A;当a0时,若关于x的方程ax23x40有两个相等的实数根,则A中只有一个元素,此时a;若关于x的方程ax23x40没有实数根,则A中没有元素,此时a.综上可知,实数a的取值范围是.