集合的基本关系及运算教案

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集合的基本关系及运算

【要点梳理】

要点一:集合之间的关系

1.集合与集合之间的“包含”关系

集合A 是集合B 的部分元素构成的集合,我们说集合B 包含集合A ;

子集:如果集合A 的任何一个元素都是集合B 的元素,我们说这两个集合有包含关系,称集合A 是集合B 的子集(subset).记作:A B(B A)⊆⊇或,当集合A 不包含于集合B 时,记作A B ,用Venn 图表示两个集合间的“包含”关系:A B(B A)⊆⊇或

要点诠释: (1)“A 是B 的子集”的含义是:A 的任何一个元素都是B 的元素,即由任意的x A ∈,能推出x B ∈. (2)当A 不是B 的子集时,我们记作“A ⊆B (或B ⊇A )”,读作:“A 不包含于B ”(或“B 不包含A ”). 真子集:若集合A B ⊆,存在元素x ∈B 且x A ∉,则称集合A 是集合B 的真子集(proper subset).记作:A B(或

B

A)

规定:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集. 2.集合与集合之间的“相等”关系

A B B A ⊆⊆且,则A 与B 中的元素是一样的,因此A=B

要点诠释:

任何一个集合是它本身的子集,记作A A ⊆.

要点二:集合的运算

1.并集

一般地,由所有属于集合A 或属于集合B 的元素所组成的集合,称为集合A 与B 的并集,记作:A ∪B 读作:“A 并B ”,即:A ∪B={x|x ∈A ,或x ∈B}

Venn 图表示: 要点诠释:

(1)“x ∈A ,或x ∈B ”包含三种情况:“,x A x B ∈∉但”;“,x B x A ∈∉但”;“,x A x B ∈∈且”.

(2)两个集合求并集,结果还是一个集合,是由集合A 与B 的所有元素组成的集合(重复元素只出现一次). 2.交集

一般地,由属于集合A 且属于集合B 的元素所组成的集合,叫做集合A 与B 的交集;记作:A ∩B ,读作:“A 交B ”,即A ∩B={x|x ∈A ,且x ∈B};交集的Venn 图表示:

要点诠释:

(1)并不是任何两个集合都有公共元素,当集合A 与B 没有公共元素时,不能说A 与B 没有交集,而是A B =∅.

(2)概念中的“所有”两字的含义是,不仅“A ∩B 中的任意元素都是A 与B 的公共元素”,同时“A 与B 的公共元素都属于A ∩B ”.

(3)两个集合求交集,结果还是一个集合,是由集合A 与B 的所有公共元素组成的集合. 3.补集

全集:一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中所涉及的所有元素,那么就称这个集合为全集,通常记作U.

补集:对于全集U 的一个子集A ,由全集U 中所有不属于集合A 的所有元素

组成的集合称为集合A 相对于全集U 的补集(complementary set),简称为集合A 的补集,记作:

U U A A={x|x U x A}∈∉;即且;

痧补集的Venn 图表示: 要点诠释:

(1)理解补集概念时,应注意补集U A ð是对给定的集合A 和()U A U ⊆相对而言的一个概念,一个确定的集合A ,对于不同的集合U ,补集不同.

(2)全集是相对于研究的问题而言的,如我们只在整数范围内研究问题,则Z 为全集;而当问题扩展到实数集时,则R 为全集,这时Z 就不是全集.

(3)U A ð表示U 为全集时A 的补集,如果全集换成其他集合(如R )时,则记号中“U ”也必须换成相应的集合(即R A ð).

4.集合基本运算的一些结论:

A B A A B B A A=A A =A B=B A ⋂⊆⋂⊆⋂⋂∅∅⋂⋂,,,,

A A

B B A B A A=A A =A A B=B A ⊆⋃⊆⋃⋃⋃∅⋃⋃,,,,

U U (A)A=U (A)A=⋃⋂∅,

痧 若A ∩B=A ,则A B ⊆,反之也成立 若A ∪B=B ,则A B ⊆,反之也成立

若x ∈(A ∩B),则x ∈A 且x ∈B 若x ∈(A ∪B),则x ∈A ,或x ∈B

求集合的并、交、补是集合间的基本运算,运算结果仍然还是集合,区分交集与并集的关键是“且”与“或”,在处理有关交集与并集的问题时,常常从这两个字眼出发去揭示、挖掘题设条件,结合Venn 图或数轴进而用集合语言表达,增强数形结合的思想方法. 【典型例题】

类型一:集合间的关系

例1. 请判断①0{0} ;②{}R R ∈;③{}∅∈∅;④∅

{}∅;⑤{}0∅=;⑥{}0∈∅;⑦{}0∅∈;⑧

{}0,正确的有哪些?

【答案】②③④⑧

【解析】①错误,因为0是集合{}0中的元素,应是{}00∈;②③中都是元素与集合的关系,正确;④⑧正确,

因为∅是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,而④中的{}∅为非空集合;⑤⑥⑦错误,∅是没有任何元素的集合.

举一反三:

【变式1】用适当的符号填空:

(1) {x||x|≤1} {x|x 2

≤1};

(2){y|y=2x 2} {y|y=3x 2

-1}; (3){x||x|>1} {x|x>1};

(4){(x ,y)|-2≤x ≤2} {(x ,y)|-1

例2.(2015秋 确山县期中)已知A ={x |x 2―4=0},B ={x |ax ―6=0},且B 是A 的子集. (1)求a 的取值集合M ;

(2)写出集合M 的所有非空真子集. 【答案】(1)M ={0,3,-3};(2){0},{3},{-3},{0,3},{0,-3},{3,-3}