1、第 1 页 共 5 页第 2 讲 1.1.2 集合间的基本关系学习目标:理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义;能利用 Venn 图表达集合间的关系.知识要点:1. 一般地,对于两个集合 A、B,如果集合 A 中的任意一个元素都是集合 B 中的元素,则说两个集合有包含关系,其中集合 A 是集合 B 的子集(subset) ,记作 (或 ) ,读作“A 含于 B”(或“BBA包含 A”).2. 如果集合 A 是集合 B 的子集( ) ,且集合 B 是集合 A 的子集( ) ,即集合 A 与集合 B的元素是一样的,因此集合 A 与集合 B 相等,记作
2、 . 3. 如果集合 ,但存在元素 ,且 ,则称集合 A 是集合 B 的真子集(proper subset) ,x记作 A B(或 B A).4. 不含任何元素的集合叫作空集(empty set) ,记作 ,并规定空集是任何集合的子集.5. 性质: ;若 , ,则 ; 若 ,则 ;若 ,则BCAAB.例题精讲:【例 1】用适当的符号填空:(1)菱形 平行四边形; 等腰三角形 等边三角形.(2) ; 0 0; 0; N 0.2|xR解:(1) , ;(2)=, , , .【例 2】若集合 ,且 ,求实数 的值.2|60,|10MxNxaMa解:由 ,因此, .2603x或 2,3M(i)若 时,
3、得 ,此时, ;aN(ii)若 时,得 . 若 ,满足 ,解得 .1a1a或 123a或故所求实数 的值为 或 或 .a023点评:在考察“ ”这一关系时,不要忘记“ ” ,因为 时存在 . 从而需要分情ABAB况讨论. 题中讨论的主线是依据待定的元素进行.【例 3】已知集合 A=a,a+b,a+2b,B=a,ax,ax2. 若 A=B,求实数 x 的值.解:若 a+ax2-2ax=0, 所以 a(x-1)2=0,即 a=0 或 x=1.2abx当 a=0 时,集合 B 中的元素均为 0,故舍去;当 x=1 时,集合 B 中的元素均相同,故舍去.若 2ax2-ax-a=0.2abx因为 a0,
4、所以 2x2-x-1=0, 即(x-1)(2x+1)=0. 又 x1,所以只有 .12x经检验,此时 A=B 成立. 综上所述 .2x第 2 页 共 5 页点评:抓住集合相等的定义,分情况进行讨论. 融入方程组思想,结合元素的互异性确定集合.第 2 练1.1.2 集合间的基本关系1.判断正误,并在题后括号内填“”或“”.(1)空集没有子集 ( )(2)空集是任何一个集合的真子集 ( )(3)任一集合必有两个或两个以上子集 ( )(4)若 BA,那么凡不属于集合 a 的元素,则必不属于 B ( )2.判断下列说法是否正确,并在题后括号内填“”或“”.(1)若 S1,2,3, A2,1,则 CSA
5、2,3 ( )(2)若 S三角形, A直角三角形,则 CSA锐角或钝角三角形 ( )(3)若 U四边形, A梯形,则 CUA平行四边形 ( )(4)若 U1,2,3, A ,则 CUA A ( )(5)若 U1,2,3, A5,则 CUA ( )(6)若 U1,2,3, A2,3,则 CUA1 ( )(7)若 U 是全集且 AB,则 CUA CUB ( )3.集合 A x1 x3, xZ,写出 A 的真子集_.4.下列命题正确的序号是_.无限集的真子集是有限集 任何一个集合必定有两个子集自然数集是整数集的真子集 1是质数集的真子集5.以下五个式子中,错误的序号为_.10,1,2 1,33,1
6、0,1,2 1,0,2 0,1,2 06.判断如下 A 与 B 之间有怎样的包含或相等关系:(1)若 Axx2k1,kZ,Bxx2m1,mZ,则 A_B.(2)若 Axx2m,mZ,Bxx4n,nZ,则 A_B.7. A xR x3, UR,C UA_. A xR x3, UR,C UA_.已知 U 中有 6 个元素,C UA ,那么 A 中有_个元素.UR,Axaxb,C UAxx9 或 x3,则 a_,b_8.已知 A0,2,4,6,C UA1,3,1,3,C UB1,0,2,用列举法写出 B.*9.已知集合 P x x2 x60, Q x ax10满足 Q P,求 a 所取的一切值.第
7、3 页 共 5 页10.已知全集 U2,3, a22 a3, A2, a7,C UA5,求 a 的值.11.定义 ABxxA,且 xB,若 M1,2,3,4,5,N2,4,8,求 NM 的表达式.12.已知 IR,集合 Axx 23x20,集合 B 与 CRA 的所有元素组成全集 R,集合 B 与 CRA 的元素公共部分组成集合x0x1 或 2x3,求集合 B.答 案1 解:该题的 5 个命题,只有(4)是正确的,其余全错.对于(1)、(2)来讲,由规定:空集是任何一个集合的子集,且是任一非空集合的真子集.对于(3)来讲,可举反例,空集这一个集合就只有自身一个子集.对于(4)来讲,当 x B
8、时必有 x A,则 xA 时也必有 x B.2 解:紧扣定义,利用性质求解相关题目.(2)(5)(6)正确,其余错误.第 4 页 共 5 页在(1)中,因 S1,2,3, A2,1,则 CSA3.(2)若 S三角形,则由 A直角三角形得 CSA锐角或钝角三角形.(3)由梯形及平行四边形构成的图形集合不一定是四边形的全部.如 既不是梯形,也不是平行四边形.(4)因 U1,2,3, A ,故 CUA U.(5)U1,2,3, A5,则 CUA .(6)U1,2,3, A2,3,则 CUA1.(7)若 U 是全集且 A B,则 CUACUB.评述:上述题目涉及补集较多,而补集问题解决前提必须考虑全集
9、,故一是先看全集 U,二是由 A 找其补集,应有 A(C UA) U.3 解:因1 x3, xZ,故 x0,1,2即 a x1 x3, xZ0,1,2真子集: 、1、2、0、0,1、0,2、1,2,共 7 个4 解:该题涉及到的是元素与集合,集合与集合关系.应是1 0,1,2,应是 0,1,2,应是 0,故错误的有,填.5 解:(1)因 Axx2k1,kZ,Bxx2m1,mZ,故 A、B 都是由奇数构成的,即 AB.(2)因 Axx2m,mZ,Bxx4n,nZ,又 x4n22n在 x2m 中,m 可以取奇数,也可以取偶数;而在 x4n 中,2n 只能是偶数.故集合 A、B 的元素都是偶数.但
10、B 中元素是由 A 中部分元素构成,则有 B A.评述:此题是集合中较抽象题目.注意其元素的合理寻求.6 解:由全集、补集意义解答如下:(1)由 UR 及 A x x3,知 CUA x x3(可利用数形结合).对于(2),由 UR 及A x x3,知 CUA x x3,注意“”成立与否.对于(3),全集中共有 6 个元素, A 的补集中没有元素,故集合 A 中有 6 个元素.对于(4),全集为 R 因 A x a x B,其补集 CUA x x9 或 x3,则 A3, B9.7 解:因 xN, x10 时, x0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10A小于 10 的正奇数1,3,5,7,9
11、, B小于 11 的质数2,3,5,7,那么CUA0,2,4,6,8,10,C UB0,1,4,6,8,9,10.8 解:因 A0,2,4,6,C UA1,3,1,3,故 U A(C UA)0,1,2,3,4,6,3,1而 CUB1,0,2,故 B3,1,3,4,6.9 解:因 P x x2 x602,3当 a0 时, Q=x ax10 , Q P 成立.又当 a0 时, Q x ax10 ,1a要 Q P 成立,则有 2 或 3, a 或 a . 1a 1a 12 13第 5 页 共 5 页综上所述, a0 或 a 或 a12 13评述:这类题目给的条件中含有字母,一般需分类讨论.本题易漏掉
12、 a0, ax10 无解,即 Q 为空集情况.而当 Q 时,满足 Q P.10 解:由补集的定义及已知有: a22 a35 且 a73,由 a22 a35 有 a4 或 a2,当a4 时,有 a73,当 a2 时 a79(舍)所以符合题条件的 a4评述:此题和第 4 题都用 CUA x x5,且 xA,有 U 中元素或者属于 A,或者属于 CUA.二者必居其一,也说明集合 A 与其补集相对于全集来说具有互补性,这一点在解题过程中常会遇到,但要针对全集而言.11 解:由题所给定义: N M x x N,且 x M8评述:从所给定义看:类似补集但又区别于补集, A B 与 CAB 中元素的特征相同
13、,后者要求 BA.而前者没有这约束,问题要求学生随时接受新信息,并能应用新信息解决问题.12 解:因 a x x23 x20 x1 x2,所以 CRA x x1 或 x2B 与 CRA 的所有元素组成全集 R,则 AB.B 与 CRA 的公共元素构成 x0 x1 或 2 x3,则x0 x1 或 2 x3 B在数轴上表示集合 B 为 A 及 x0 x1 或 2 x3的元素组成,即 B x0 x3.评述:研究数集的相互关系时,可将题设通过数轴示意,借助直观性探究,既易于理解.又能提高解题速度.上面提到的所有元素与公共元素是后面将要研究的交集、并集,就是BC RAR , BC RA x0 x1 或 2 x3.