高中苏教版 (2019)1.2 子集、全集、补集集体备课ppt课件
展开第1课时 子集、真子集
【思考】 符号“∈”与“⊆”有什么区别?提示:①“∈”是表示元素与集合之间的关系,比如1∈N,-1∉N.②“⊆”是表示集合与集合之间的关系,比如N⊆R,{1,2,3}⊆{3,2,1}.③“∈”的左边是元素,右边是集合,而“⊆”的两边均为集合.
本质:集合之间的关系是对集合深入认识的开始,同时也是集合在整个高中学习应用的基础和关键,是理解和掌握集合知识的重要部分.应用:①用数学语言表达集合之间的关系.②求参数的值或范围.
【思考】集合M,N是两个至少含有一个元素的集合,试画图说明这两个集合关系有哪几种?提示:有以下五种关系
3.集合间关系的性质(1)任何一个集合是它本身的子集,即____.(2)对于空集,我们规定⌀⊆A,即空集是任何集合的子集.
【基础小测】1.辨析记忆(对的打“√”,错的打“×”)(1)任何一个集合都有子集.( )(2)空集是任何集合的真子集.( )(3)A⊆B的含义是A B或A=B.( )
提示:(1)√.任何一个集合都是其本身的子集.(2)×.空集是任何非空集合的真子集.(3)√.若A是B的子集,则说明这两个集合的关系有以下两种可能:A是B的真子集或A与B相等.
2.(教材二次开发:练习改编)用适当的符号填空:(1)2________ {x|x2=2x}. (2){3,4,8}________ Z. (3){x|x是平行四边形}______{x|x是中心对称图形}. (4){x|x<1}__________{x|x<2}.
【解析】(1)因为{x|x2=2x}={0,2},所以2∈{x|x2=2x};(2)因为3,4,8都是整数,所以{3,4,8} Z;(3)因为平行四边形是中心对称图形,所以{x|x是平行四边形} {x|x是中心对称图形};(4)显然对于任意x0∈{x|x<1},必有x0∈{x|x<2},且1.5∈{x|x<2},但1.5∉{x|x<1},所以{x|x<1} {x|x<2}.答案:(1)∈ (2) (3) (4)
3.已知集合A={-1,0,1},则含有元素0的A的真子集为______________. 【解析】根据题意,含有元素0的A的真子集为{0},{0,1},{0,-1}.答案:{0},{0,1},{0,-1}
类型一 集合的子集、真子集问题(数学抽象)【题组训练】1.(2020·南通高一检测)集合A={x|-1
【解题策略】1.求集合子集、真子集的步骤2.求元素个数有限的集合的子集的两个关注点(1)要注意两个特殊的子集:⌀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.
【补偿训练】 设A={x|(x2-16)(x2+5x+4)=0},写出集合A的子集,并指出其中哪些是它的真子集.
【解析】由(x2-16)(x2+5x+4)=0,得(x-4)(x+1)(x+4)2=0,则方程的根为x=-4或x=-1或x=4.故集合A={-4,-1,4},由0个元素构成的子集为:⌀.由1个元素构成的子集为:{-4},{-1},{4}.由2个元素构成的子集为:{-4,-1},{-4,4},{-1,4}.
由3个元素构成的子集为:{-4,-1,4}.因此集合A的子集为:⌀,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4},{-4,-1,4}.真子集为:⌀,{-4},{-1},{4},{-4,-1},{-4,4},{-1,4}.
【拓展延伸】与子集、真子集个数有关的3个结论(1)假设集合A中含有n个元素,则有:A的子集的个数为2n个;(2)A的真子集的个数为(2n-1)个.(3)A的非空真子集的个数为(2n-2)个.
【拓展训练】1.设含有4个元素的集合的全部子集数为S,其中由2个元素组成的子集数为T,则 的值为________. 【解析】含有4个元素的集合的全部子集数S=24=16,其中由2个元素组成的子集数T=6,则 = = .答案:
2.设集合A={x∈Z|-1≤x+1≤6},求A的非空真子集的个数.【解析】化简集合A得A={x∈Z|-2≤x≤5}.因为x∈Z,所以A={-2,-1,0,1,2,3,4,5},即A中含有8个元素,所以A的非空真子集个数为28-2=254(个).
类型二 集合间关系的判断(逻辑推理)【题组训练】1.(2020·南通高一检测)如果集合S={x|x=3n+1,n∈N},T={x|x=3k-2,k∈Z},则( ) A.S TB.T⊆SC.S=TD.S∈T
2.(2020·太原高一检测)在下列各组中的集合M与N中,使M=N的是( )A.M={(1,-3)},N={(-3,1)}B.M=⌀,N={0}C.M={y|y=x2+1,x∈R},N={(x,y)|y=x2+1,x∈R}D.M={y|y=x2+1,x∈R},N={t|t=(y-1)2+1,y∈R}
3.判断下列两个集合之间的关系:(1)P={x|x=2n,n∈Z},Q={x|x=4n,n∈Z}.(2)P={x|x-3>0},Q={x|2x-5≥0}.(3)P={x|x2-x=0},Q= .
【思路导引】1.根据子集、真子集的定义判断.2.先明确集合中元素是数、点还是其他,然后判断两个集合的元素是否一样.3.先分析或计算判断各组中两个集合是由哪些元素构成的,然后确定两个集合的关系.
【解析】1.选A.对任意t∈S,存在n0∈N,使3n0+1=t,故t=3n0+1=3(n0+1)-2∈T,故S⊆T;由-5∈T,但-5∉S,故S⊆T.2.选D.在A中,M和N表示点集,因为(1,-3)和(-3,1)是不同的点,所以M≠N.在B中,M是空集,N是单元素集合,所以M≠N.在C中,M是数集,N是点集,所以M≠N.在D中,M={y|y=x2+1,x∈R}={y|y≥1},N={t|t=(y-1)2+1,y∈R}={t|t≥1},所以M=N.
3.(1)因为P是偶数集,Q是4的倍数集,所以Q P;(2)P={x|x-3>0}={x|x>3},Q={x|2x-5≥0}= .所以P Q.(3)P={x|x2-x=0}={0,1}.在Q中,当n为奇数时,x= =0,当n为偶数时,x= =1,所以Q={0,1},所以P=Q.
【解题策略】1.集合间基本关系判定的两种方法和一个关键
2.证明集合相等的两种方法(1)用两个集合相等的定义,证明两个集合 A,B中的元素全部相同,即可证明A=B.(2)证明A⊆B,同时B⊆A ,推出A=B.
【补偿训练】判断下列各组中集合之间的关系:(1)A={x|x是12的约数},B={x|x是36的约数}.(2)A={x|x是等边三角形},B={x|x是等腰三角形}.(3)
【解析】(1)因为若x是12的约数,则必定是36的约数,反之不成立,所以A B.(2)等边三角形是三边相等的三角形,等腰三角形是两边相等的三角形,所以A B.(3)方法一:对于集合M,其组成元素是 ,分子部分表示所有的整数;对于集合N,其组成元素是 ,分子部分表示所有的奇数.由真子集的概念知,N M.方法二:用列举法表示集合如下: 所以N M.
类型三 由集合间的关系求参数的值或取值范围(逻辑推理)【典例】(2020·临沂高一检测)已知集合A={x|x<-1或x>4},B={x|2a≤x≤a+3},若B⊆A,求实数a的取值范围.
【解题策略】1.由集合之间的包含关系求参数的两类问题(1)若集合中的元素是一一列举的,依据集合之间的关系,可转化为解方程(组)求解,此时要注意集合中元素的互异性.(2)若集合中的元素由不等式(组)限制,常借助于数轴转化为不等式(组)求解,此时要注意端点值能否取到.
2.由集合之间的包含关系求参数的一个关注点空集是任何集合的子集,因此在解A⊆B(B≠⌀)的含参数的问题时,要注意讨论A=⌀和A≠⌀两种情况,前者常被忽视,造成思考问题不全面.
【跟踪训练】已知集合A={x|-2≤x≤5},B={x|m-6≤x≤2m-1},若B⊆A,求实数m的取值范围.
【解题指南】分B=⌀和B≠⌀两种情况讨论,B≠⌀时根据B⊆A列不等式组求m的取值范围.【解析】(1)当B=⌀时,有m-6>2m-1,则m<-5,此时B⊆A成立.(2)当B≠⌀时,B⊆A,此时满足解得 不等式组解集为⌀.由(1)(2)知,实数m的取值范围是{m|m<-5}.
1.下列集合中与{1,9}是同一集合的是( ) A.{{1},{9}}B.{(1,9)}C.{(9,1)}D.{9,1}【解析】选D.与{1,9}是同一集合的是{9,1}.故选D.
2.设A,B是集合I={1,2,3,4}的子集,A={1,2},则满足A⊆B的B的个数是( )A.5B.4C.3D.2【解析】选B.满足条件的集合B可以是{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4},所以满足A⊆B的B的个数是4.
3.若集合M={x|x≤6},a=2 ,则下面结论中正确的是( )A.{a} M B.a M C.{a}∈M D.a∉M【解析】选A.由集合M={x|x≤6},a=2 ,知:在A中,{a} M,故A正确;在B中,a∈M,故B错误;在C中,{a} M,故C错误;在D中,a∈M,故D错误.
4.设集合A={x|x2+x-1=0},B={x|x2-x+1=0},则集合A,B之间的关系是________. 【解析】由已知A= ,B=⌀,故B A.答案:B A
5.(教材二次开发:习题改编)已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a,a≥1}.(1)若A B,求a的取值范围.(2)若B ⊆A,求a的取值范围.
【解析】(1)若A B,由图可知,a>2.(2)若B⊆A,由图可知,1≤a≤2.
第2课时 补集、全集
(2)本质:补集既是集合之间的一种关系,也是集合的基本运算之一.(3)作用:①依据定义求集合的补集;②求参数的值或范围;③补集思想的应用.2.全集如果一个集合包含我们所研究问题中涉及的_____元素,那么就称这个集合为全集,全集通常记作U.
【基础小测】1.辨析记忆(对的打“√”,错的打“×”)(1)同一个集合在不同的全集中补集不同.( )(2)不同集合在同一个全集中的补集也不同.( )(3)若x∈U,则x∈A或x∈∁UA,二者必居其一.( )提示:(1)√.补集是相对于全集而言的,全集不同补集就不同.(2)√.结合Venn图可知,此说法正确.(3)√.根据补集的定义可知,此说法正确.
2.设集合U={1,2,3,4,5,6},B={3,4,5},则∁UB=________. 【解析】根据补集的定义∁UB={x|x∈U且∉B}={1,2,6}.答案:{1,2,6}
3.(教材二次开发:练习改编)已知U=R,A= ,则∁UA=__________. 【解析】因为A= ,所有∁UA= .答案:
类型一 补集的运算(数学运算、直观想象)【题组训练】1.(2020·宿迁高一检测)设集合U={-1,0,1,2,4},集合∁UM={-1,1},则集合M= ( )A.{0,2}B.{0,4}C.{2,4}D.{0,2,4}
2.若全集U= ,则集合A={x∈R|-2≤x≤0}的补集∁UA为( ) 3.已知全集U,集合A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6},∁UB={1,4,6},求集合B.
【解析】1.选D.因为∁UM={-1,1},U={-1,0,1,2,4},所以M={0,2,4}.2.选C.借助数轴易得∁UA= 3.方法一:A={1,3,5,7},∁UA={2,4,6},所以U={1,2,3,4,5,6,7}.又∁UB={1,4,6},所以B={2,3,5,7}.
方法二:借助Venn图,如图所示, 由图可知B={2,3,5,7}.
【解题策略】1.求补集的常用方法(1)列举求解.适用于全集U和集合A可以列举的简单集合.(2)画数轴求解.适用于全集U和集合A是不等式的解集.(3)利用Venn图求解.2.补集是以全集为前提建立的,即A一定是U的子集,∁UA也一定是U的子集,求解有关问题时,一定要充分利用这种包含关系.
【补偿训练】已知全集为R,集合A={x|x<1,或x≥5},则∁RA=________. 【解析】结合数轴可得∁RA={x|1≤x<5}.答案:{x|1≤x<5}.
类型二 已知补集求参数的值或范围问题(数学运算、直观想象)【典例】1.已知全集U=R,不等式组 的解集为A,∁UA= 则a=______,b=______. 2.已知全集U={|a-1|,(a-2)(a-1),4,6}.(1)若∁U(∁UB)={0,1},求实数a的值;(2)若∁UA={3,4},求实数a的值.
【思路导引】1.由∁UA可求A,与解不等式组求出的A对比可求出a,b的值;2.(1)根据∁U(∁UB)=B且B⊆U求a的值;(2) 根据∁UA⊆U,列方程求a,最后要注意检验.
【解析】1.由题意得A= 因为∁UA= 所以A= ,所以 解得a=2,b=3.答案:2 3
2.(1)因为∁U(∁UB)={0,1},所以B={0,1},且B⊆U,所以 得a无解;或 得a=2.所以a=2.(2)因为∁UA={3,4},又∁UA⊆U,所以|a-1|=3或(a-2)(a-1)=3,所以a=4或a=-2或a= .经验证,当a=4时不合题意,舍去.所以所求实数a的值为-2或 .
【变式探究】本例2的条件改为“设全集U={3,6,a2-a-1},A={|3-2a |,6}, ∁UA={5}”,求实数a的值.【解析】因为∁UA={5},所以5∈U但5∉A,所以a2-a-1=5,解得a=3或a=-2.当a=3时,|3-2a|=3≠5,此时U={3,5,6},A={3,6},满足∁UA={5};当a=-2时,|3-2a|=7≠5,此时U={3,5,6},A={6,7},不满足A⊆U.综上可知,实数a的值为3.
【解题策略】由集合补集求参数的方法
【跟踪训练】1.设全集U={1,3,5,7},集合M={1,a-5},M⊆U,∁UM={5,7},则实数a=( )A.3B.5C.7D.8【解析】选D.由题知a-5=3,a=8.
2.已知全集U={x|-1
类型三 补集与子集的综合应用(数学运算、直观想象)【典例】已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤5},B={x|a+1≤x≤2a-1}且A⊆∁UB,求实数a的取值范围.
【解题策略】解决此类问题的注意点(1)空集作为特殊情况,不能忽略;(2)数形结合方法更加直观易懂,尽量使用;(3)端点值能否取到,应注意分析.
【跟踪训练】设全集U=R,集合A={x|x≥-3},B={x|-3
【补偿训练】已知集合A={x|-4≤x≤-2},集合B= .若全集U=R,且A⊆(∁UB),则a的取值范围是________. 【解析】因为A={x|-4≤x≤-2},B= ,U=R,所以∁UB= .要使A⊆(∁UB),只需a>-2(如图所示). 答案:{a|a>-2}
1.已知集合A={x|3≤x≤7,x∈N},B={x|4
高中数学苏教版 (2019)必修 第一册1.2 子集、全集、补集课文配套ppt课件: 这是一份高中数学苏教版 (2019)必修 第一册1.2 子集、全集、补集课文配套ppt课件,共27页。PPT课件主要包含了子集的含义与性质,随堂小测,a2a3等内容,欢迎下载使用。
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