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解法二:由已知得集合M必含有元素1和 2,且至少有一个不同于1和2且等于3,或4, 或5的元素,所以集合M的个数为集合{3,4,5} 的非空子集的个数,即23-1=7,故选C.
评析:本题是利用真子集和子集的定义 解题,可根据元素个数由少到多来分类处 理.
变式训练 2 已知集合A={x|x>2或x<-1},B ={x|a<x<a+1},若B⊆A,求实数a的取值范围.
有2n -1个.
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变式训练 4
已知集合M={a,b,c,d},N={P|P M},则集合N的元素个数为(C )
A.4个
B.8个
C.16个 D.32个
子∵集P有 2 4M=,∴16P个是.故M集的合子N集的,元而素M个中数有为四16个个元. 素,∴M的
故应选C.
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题型三 集合相等关系的应用
3.如果________,并且________,那么 集合A叫集合B的真子集,记作________或 ________.
4.空集是任意一个集合的________,记 作Ø________A;空集又是任意________集合 的________,任意一个集合都是它本身的 ________.
特别警示:若A⊆B,则先考虑A=Ø的情
(2)因为xy>0x>0,y>0或x<0,y<0,由x>0,y>0xy>0,所以B A
(3)因为方程x2+x-a=0有实根,
所以Δ=1+4a≥0,解得a≥
,
1
4B=
aR|
a -,14
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题型二 子集关系的应用
【例2】 满足条件{1,2} M⊆{1,2,3,4,5} 的集合M的个数是
(3)集合间的基本关系与实数间的关系比 较:
研究对象
关系及符号比较
集合
关系
包含于(被包含)真包含于
包含 真包含
符号
⊆
⊇
等于
不包 含于
=
实数
关系 符号
小于等于 小于
≤ <
大于等于大于
等于
不等 于
≥
=
≠
>
集合间的基本关系图形及数轴表示
概念
Venn图
数轴
子集
真子集
集合相等
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题型一 判定集合间的关系 【例1】 判断下列关系是否正确. (1){a}⊆{a};(2){1,2,3}={3,2,1}; (3)Ø {0};(4)0∈{0}; (5)Ø∈{0};(6)Ø={0}; (7)Ø {0,1,2};(8){1} {x|x≤5}.
【例3】 已知三元素集合A={x,xy,x -y},B={0,|x|,y},且A=B,求x与y的 值.
分析:依据“相等”的定义和集合中元 素的互异性,构造x、y的方程.
解:∵0∈B,A=B,∴0∈A. ∵集合A为三元素集,∴x≠xy.∴x≠0. 又∵0∈B,y∈B,∴y≠0. 从而x-y=0,x=y. 这时,A={x,x2,0},B={0,|x|,x}, ∴x2=|x|. 解得x=0(舍去)或x=1(舍去)或x=-1. 经验证:x=-1,y=-1是本题的解.
2
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题型4 子集的应用
设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a∈R},若B A,求实
数a的值.
【分析】B A可分为B A,B=A两种情况. A={0,-4},因此,
关键是对x2+2(a+1)x+a2-1=0的根的情况讨论.
【解析】A={x|x2+4x=0}={-4,0},
(3)两个元素的子集:{a,b},{a,c},{b,c};
(4)三个元素的子集:{a,b,c}.
综上,{a,b,c}
,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}.
【评析】(1)写出集合的所有子集时,一定按顺序、规律
写出,避免遗漏或重复;
(2)一般地,如果一个集合有n个元素,则子集有2n个,非空子集
解:集合X中,x=2,5,10,17,…,集合Y中,y =(k-2)2+1=2,1,2,5,10,17,…,可得X Y.证明如 下:
对于任意的元素x∈X,有
x=n2+1=(n2+4n+4)-4(n+2)+5
=(n+2)2-4(n+2)+5.
由n∈N+,知n+2∈N+, ∴x具有y=k2-4k+5,k∈N+的形式.∴x⊆Y. 又k=2时,y=1,∴1∈Y.而1∉X,从而X Y.
变式训练 2
已知M={2,a,b},N={2a,2,b2},且M=N.求a,b的值.
解:由题意得
a 解得 b
00或 abab2b2a或01或baba b22a141
2
由集合中元素的互异性知
a
b
0或 1
a
b
1
4 1
变式训练 1 已知M={a,a+d,a+2d}, N={a,aq,aq2}(a≠0),且M=N,求q的值.
由aa+ +d2=d=aqaq2 得d=aq-aq2, 代入a+d=aq2得a+aq-aq2=aq2. ∴a(q-2q2+1)=0. ∵a≠0,∴q-2q2+1=0. ∴q=1(舍去)或q=-21. 综上知q=-12.
答案:B
题型二 集合关系的判断
【例 2】 (一题多解)设集合 M=x|x=2k+14,
C.{x∈R|x2+x+1=0} D.{0}
4.集合 P={x|x=2k,k∈Z},Q={x|x=2k+1,k∈Z},M={x|x=4k+1,k∈Z 若 a∈P,b∈Q,则有( 答)案:B
A.a+b∈P B.a+b∈Q C.a+b∈M D.a+b 不属于 P、Q、M 中任意一个
5.若a=n2+1,n∈N,A={x|x=k2-4k+5, k∈N},则a与A的关系是__答_案_:_a_∈_A_.
∵B A,∴分B=A,B A两种情况讨论.
(1)当A=B时,B={-4,0},
即-4,0是方程x2+2(a+1)x+a2-1=0的两根,于是得a=1.
(2)当B A时,若B= ,则Δ=4(a+1)2-4(a2-1)<0,解得a<-1;
若B≠ ,则Δ=4(a+1)2-4(a2-1)=0,解得a=-1,
解:将集合A中的元素,即适合x>2或x<-1的 实数在数轴上表示出来.如下图①②.
∵B⊆A,∴a≥2或a+1≤-1.解得a≥2或a≤-2.即所求a的取值范围为a≥2或 a≤-2.
变式训练 3
写出集合{a,b,c}的子集. 【分析】按集合中元素的个数分类写,以防遗漏、重复.
【解析】(1) ;
(2)一个元素的子集:{a},{b},{c};
1.下列说法正确的是( 答案:) C A.我校爱好足球的同学组成一个集合 B.{1,2,3}是不大于 3 的自然数组成的集合 C.集合{1,2,3,4,5}和{5,4,3,2,1}表示同
D.数 1,0,5,12,32,64,
41组成的集合有 7 个元素
2.若 A={(2,-2),(2,2)},则集合 A 中元素的个数是( 答案):B A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个 3.下列集合中为空集的是( 答案) :C A.{x∈N|x2≤0} B.{x∈R|x2-1=0}
8.若集合 A=a,ba,1又可表示为{a2,a+b,0},求 a2014+b2013 的值
课后思考 1. 已知集合 A={x|x∈R|(a2-1)x2+(a+1)x+1=0}
中有且仅有一个元素,求 a 的值.
2.设正整数的集合A满足: “若x∈A,则10-x∈A”. (1)试写出只有一个元素的集合A; (2)试写出只有两个元素的集合A; (3)这样的集合A至多有多少个元素?
变式训练 2
判断下列集合A与B的关系:
(1)A={x|0<x<5}, B={x|-1<x<5};
(2)A={(x,y)|xy>0}, B={(x,y)|x>0,y>0};
(3)A={a∈R|a≥0}, B={a∈R|方程x2+x-a=0有实根}
解:(1)因为0<x<5-1<x<5,所以AB .
集合A={ (x,y)|y= x 2 1 },集合B={(x,y)|y=x-1},集合A,B有什么关系? x1
【分析】本题主要考查集合与集合之间关系的判断能力. x2 1
【解析】集合A的元素是函数y= x 1 =x-1(x≠-1)图象上的点,是一 条直线上去掉了点(-1, -2)后剩余的所有点,集合B的元素是函数y=x1(x∈R)图象上的所有点.
形,在解题时容易忽略这一点而导致不必要 的错误.
5.一般地,对于两个集合A与B,如果 集合A的________一个元素都是集合B的元素, 同时,集合B的________一个元素都是集合A 的元素,就说集合A________集合B,记作 ________,对于集合A、B,如果A⊆B,同时 B⊆A,那么________.
思考 1、元素与集合的关系 2、集合与集合的相等关系
1.对于两个集合A与B,如果集合A的 ________一个元素都是集合B的元素,就说 集合A________集合B(或集合B______集合A), 记作A______B(或B________A),这时,也说 集合A是集合B的________.
2.集合A不包含于集合B(或集合B不包 含集合A),记作A________B(或 B________A).
验证知B={0}满足条件.
综上可知,所求实数a的值为a=1或a≤-1.
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【评析】(1)当B A时,要特别注意B= 的情况不能漏