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1、集合间的基本运算一:教学目标了解集合间包含关系的意义.理解子集、真子集的概念和意义,注重学生数学语言、符号语言、图形语言的互译与转化能力的培养二:教学重难点教学重点:子集、真子集的概念教学难点:写出子集、真子集的个数三:新课引入公孙龙是我国战国时期的诸子百家中的一位名家,他曾提出“白马非马”的论断,他的理由主要有三条,其中第一条是他认为“马”是一种动物,而“白”是一种颜色,“白马”则是一种动物与一种颜色的混合体,因此他认为“白马非马”.能过这种解释,你还认为白马是马吗?你认为所有白色的马组成的集合与所有马组成的集合之间有什么关
2、系呢?四:知识要点1.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,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A为集合B的子集(subset),记作(或),读作“A含于B”(或“B包含A”).其数学语言表示形式为:若对任意的有,则例如,,是山东人是中国人等.BA另外,在数学中,我们经常用平面上封闭曲线的内部代表集合,这种图称为Venn图.用Venn图表示如下:根据子集的定义,我们可以知道,也就是说任何集合都是它本身的一个子集.2.真子集如果集合,但存在元素,且,我们称集合A是集合B的真子集(proper
3、subset),即如果且,那么集合A是集合B的真子集,记作AB(或BA).例如、等等.子集与真子集的区别在于“”允许或,而是不允许“”的,所以如果成立,则一定有成立;但如果有成立,不一定成立.3.空集我们把不含有任何元素的集合叫做空集(emptyset),记为,并规定:空集是任何集合的子集.其实空集还可以看作是含有0个元素的集合,从这种角度出发,往往能为我们研究集合的性质提供有条理性的帮助.对于空集,我们规定,即空集是任何集合的子集.4.集合相等的概念如果集合A是集合B的子集(),且集合B是集合A的子集(),此时,集合A与集合
4、B中的元素是一样的,因此,集合A与集合B相等,记作用Venn图表示如下:5.子集的有关性质子集与真子集的性质(1)任何集合是它本身的子集,即;(2)对于集合、、,如果且那么;(3)对于集合、、,如果,且,那么;(4)空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.如{1,2}M{1,2,3,4,5}的集合M的个数是____________)五:典型例题考点一:子集例1.正确表示常用数集:正整数集(N*或N);整数集(Z);有理数集(Q);实数集(R)得关系。分析:考察每个数集得具体元素例2.设,,判断集合A是否是集合B的子集,成
5、立吗?分析:由于正比例函数与的图象都是直线,并且这两条直线互相平行,所以=.又解得,所以集合从而知集合A是集合B的子集,但不成立.变式练习练1.若P={y
6、y=x2,x∈R},Q={y
7、y=x2+1,x∈R},试判断集合P与集合Q之间的包含关系解:P、Q中的代表元素都是y,它们分别表示函数y=x2,y=x2+1中y的取值范由P={y
8、y≥0},Q={y
9、y≥1},知QP.例3.写出集合的所有子集.分析:集合的所有子集可以分为五类,即:(1)含有0个元素的子集,即空集;(2)含有一个元素的子集:;(3)含有二个元素的子集:;(4
10、)含有三个元素的子集:;(5)含有四个元素的子集:.探究:如果用表示集合A的元素个数,则集合A共有个子集.即若集合中有个元素,则集合A有个子集.例4.下列表述正确的是()A.B.C.D.分析:B由于空集是不含有任何元素的集合,而集合则是含有1个元素0的集合,从而选B.变式练习:练1:分别写出集合和的所有子集,并得出子集的个数.分析:集合的所有子集是,,共有个子集;集合的所有子集是,,共有4个即个子集;集合的所有子集可以分成四类即空集:;一元子集:;二元子集;三元子集.共有8个即个子集.考点二:真子集例5.下列命题中正确的是:(
11、1)空集没有子集(2)任何集合至少有两个子集(3)空集是任何集合的真子集(4)如果,则分析:(4)正确例6.已知,,求满足条件的集合分析:由知P是B的子集,又由知,此时即求满足条件的集合B的非空子集.由于=,.由知且其元素全属于B.因此满足条件的集合P为、、、、、变式练习练1.求满足的集合A的个数解:由知,集合A中必有2、3两个元素,又由于A,从而只需考虑的真子集的个数即可.由于共有个真子集,从而可知符号条件的集合A的个数为15个.考点三:集合相等例7.已知集合A={,+b,+2b},B={,c,c2}.若A=B,求c的值.分
12、析:要解决c的求值问题,关键是要有方程的数学思想,此题应根据相等的两个集合元素完全相同及集合中元素的确定性、互异性,无序性建立关系式.分两种情况进行讨论.(1)若+b=c且+2b=c2,消去b得:+c2-2c=0,=0时,集合B中的三元素均为零,和元素的互异性相矛盾,故≠0.