集合之间的关系与运算共46页
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集合间的基本关系课件一、集合的基本概念集合是指由若干个元素组成的整体,元素可以是具体事物,也可以是抽象概念。
集合是数学中的基本概念之一。
二、集合的表示方法1. 列举法:将集合的所有元素逐个列举出来,用花括号{}括起来。
2. 描述法:用条件语句描述集合中的元素的共同特征,用大括号{}括起来。
三、集合间的关系集合之间可以存在不同的关系,常见的集合关系有以下几种:1. 包含关系:一个集合的所有元素都属于另一个集合,则称前一个集合包含于后一个集合。
表示方法:A ⊆ B2. 相等关系:两个集合的所有元素完全相同,则称这两个集合相等。
表示方法:A = B3. 子集关系:一个集合的所有元素都属于另一个集合,且两个集合不相等,则称前一个集合是后一个集合的真子集。
表示方法:A ⊂ B4. 空集关系:一个集合没有任何元素,则称这个集合为空集。
表示方法:∅5. 并集关系:将两个集合的所有元素合并在一起,形成一个新的集合。
表示方法:A ∪ B6. 交集关系:两个集合中共同的元素构成一个新的集合。
表示方法:A ∩ B7. 差集关系:一个集合中排除另一个集合中的相同元素后的剩余元素构成的集合。
表示方法:A - B四、集合间关系的运算律集合间的关系满足以下运算律:1. 交换律:A ∪ B = B ∪ A,A ∩ B = B ∩ A2. 结合律:(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C),(A ∩ B) ∩ C = A ∩(B ∩ C)3. 分配律:A ∪ (B ∩ C) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C),A ∩ (B ∪ C) =(A ∩ B) ∪ (A ∩ C)4. 幂等律:A ∪ A = A,A ∩ A = A5. 吸收律:A ∪ (A ∩ B) = A,A ∩ (A ∪ B) = A6. 补集律:A ∪ A' = U,A ∩ A' = ∅以上是关于集合间基本关系的课件内容。
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集合的基本关系及运算要点一、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.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,简称为集合A 的补集,记作:UU A A={x|x U x A}∈∉;即且;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 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 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 ).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=⋃⋂∅, 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?【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<x ≤2}.例2. 写出集合{a ,b ,c}的所有不同的子集.【变式1】已知{},a b A⊆{},,,,a b c d e ,则这样的集合A 有 个.【变式2】同时满足:①{}1,2,3,4,5M ⊆;②a M ∈,则6a M -∈的非空集合M有( )A. 16个B. 15个C. 7个D. 6个【变式3】已知集合A={1,3,a}, B={a 2},并且B 是A 的真子集,求实数a 的取值.例3. 设M={x|x=a 2+1,a ∈N +},N={x|x=b 2-4b+5,b ∈N +},则M 与N 满足( ) A. M=N B. M N C. N M D. M ∩N=∅ 例4.已知},,,0{},,,{y x N y x xy x M =-=若M =N ,则+++2()(x y x )()1001002y x y +++ = .A .-200B .200C .-100D .0【变式1】设a ,b ∈R ,集合b{1,a+b,a}={0,,b}a,则b-a=( )类型二:集合的运算例5. (1)已知集合M={y|y=x 2-4x+3,x ∈R },N={y|y=-x 2+2x+8,x ∈R },则M ∩N 等于( ).A. ∅B. RC. {-1,9}D. {y|-1≤y ≤9} (2)设集合M={3,a},N={x|x 2-2x<0,x ∈Z},M ∩N={1},则M ∪N 为( ). A. {1,2,a} B. {1,2,3,a} C. {1,2,3} D. {1,3} 【变式1】设A 、B 分别是一元二次方程2x 2+px+q=0与6x 2+(2-p)x+5+q=0的解集,且A ∩B={21},求A ∪B.【变式2】设集合A={2,a 2-2a ,6},B={2,2a 2,3a-6},若A ∩B={2,3},求A ∪B.例6. 设全集U={x ∈N +|x ≤8},若A ∩(C u B)={1,8},(C u A)∩B={2,6},(C u A)∩(C u B)={4,7},求集合A ,B.类型三:集合运算综合应用例7.已知全集A={x|-2≤x ≤4}, B={x|x>a}. (1)若A ∩B ≠∅,求实数 a 的取值范围; (2)若A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围;(3)若A ∩B ≠∅且A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围.【变式1】已知集合P={x ︱x 2≤1},M={a }.若P ∪M=P,则a 的取值范围是( ) A .(-∞, -1] B .[1, +∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1] ∪[1,+∞)例8. 设集合{}{}222|40,|2(1)10,A x x x B x x a x a a R =+==+++-=∈. (1)若A B B =,求a 的值; (2)若A B B =,求a 的值.【变式1】已知集合{}{}222,|120A B x x ax a =-=++-=,若A B B =,求实数a 的取值范围.课后练习一、选择题1.设U =R ,{|0}A x x =>,{|1}B x x =>,则UA B =( )A .{|01}x x ≤< B .{|01}x x <≤ C .{|0}x x < D .{|1}x x >2.已知全集U R =,则正确表示集合{1,0,1}M =-和{}2|0N x x x =+=关系的韦恩(Venn )图是 ( )3.若集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为( ) A .1 B .-1 C .1或-1 D .1或-1或0 4.已知集合,A B 满足A B A =,那么下列各式中一定成立的是( ) A . A B B . B A C . A B B = D . A B A = 5.若全集{}{}0,1,2,32U U C A ==且,则集合A 的真子集共有( ) A .3个 B .5个 C .7个 D .8个6.设集合},412|{Z k k x x M ∈+==,},214|{Z k k x x N ∈+==,则( )A .N M =B .M NC .N MD .M N =∅二、填空题7.用适当的符号填空:(1)m {},m n ;(2){}m {},m n ;(3)∅ {},m n . 8. 若集合{}|6,A x x x N =≤∈,{|}B x x =是非质数,C A B =,则C 的非空子集的个数为 .9.若集合{}|37A x x =≤<,{}|210B x x =<<,则A B =_____________. 10.设集合{32}A x x =-≤≤,{2121}B x k x k =-≤≤+,且A B ⊇,则实数k 的取值范围是 .11.已知{}{}221,21A y y x x B y y x ==-+-==+,则A B =_________. 三、解答题12.已知集合{}{}1,2,1,2,3,4,5A B ==,若A M B ⊆,请写出满足上述条件得集合M .13.已知{25}A x x =-≤≤,{121}B x m x m =+≤≤-,B A ⊆,求m 的取值范围.14.已知集合{}{}22|20,|0A x x px B x x x q =+-==-+=,且{}2,0,1A B =-,求实数,p q 的值.15.设全集U R=,{}2|10M m mx x =--=方程有实数根,{}2|0,N n x x n =-+=方程有实数根()U C M N 求.巩固训练一、选择题1. 设A={(x, y)| |x+1|+(y-2)2=0},B={-1, 2},则必有( ) A 、BA B 、AB C 、A=B D 、A ∩B=∅2. 集合M={y| y=x 2-1, x ∈R}, N={x| y=23x -},则M ∩N 等于( ) A 、{(-2, 1), (2, 1)} B 、{}|03x x ≤≤ C 、{}|13x x -≤≤ D 、∅3.已知全集U R =,则正确表示集合{1,0,1}M =-和{}2|0N x x x =+=关系的韦恩(Venn )图是 ( )4.已知集合,A B 满足A B A =,那么下列各式中一定成立的是( ) A . A B B . B A C . A B B = D . A B A =5.若集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为( ) A .1 B .-1 C .1或-1 D .1或-1或0 6.设集合},412|{Z k k x x M ∈+==,},214|{Z k k x x N ∈+==,则( )A .N M =B .M NC .N MD .M N =∅二、填空题 7.设{}{}34|,|,<>=≤≤==x x x A C b x a x A R U U 或,则___________,__________==b a . 8.某班有学生55人,其中体育爱好者43人,音乐爱好者34人,还有4人既不爱好体育也不爱好音乐,则该班既爱好体育又爱好音乐的人数为 人.9.若{}{}21,4,,1,A x B x ==且A B B =,则x = . 10.若{}|1,I x x x Z =≥-∈,则N C I = .11.设全集{}(,),U x y x y R =∈,集合2(,)12y M x y x ⎧+⎫==⎨⎬-⎩⎭,{}(,)4N x y y x =≠-,那么()()U U C M C N 等于________________.12.设集合{}1,2,3,4,5,6M =,12,,,k S S S ⋅⋅⋅都是M 的含两个元素的子集,且满足:对任意的{},i i i S a b =,{},j j j S a b =({},,1,2,3,,i j i j k ≠∈⋅⋅⋅),都有min ,min ,j j i i i i j j a b a b b a b a ⎧⎫⎧⎫⎪⎪≠⎨⎬⎨⎬⎪⎪⎩⎭⎩⎭({}min ,x y 表示两个数,x y 中的较小者)则k 的最大值是 .三、解答题13.设222{|40},{|2(1)10}A x x x B x x a x a =+==+++-=,其中x R ∈,如果A B B =,求实数a 的取值范围.14.设U R =,集合{}2|320A x x x =++=,{}2|(1)0B x x m x m =+++=;若()U C A B =∅,求m 的值.15.设1234,,,a a a a N +∈,集合{}{}222212341234,,,,,,,A a a a a B a a a a ==.满足以下两个条件:(1){}1414,,10;A B a a a a =+=(2)集合A B 中的所有元素的和为124,其中1234a a a a <<<. 求1234,,,a a a a 的值.。
集合的关系与运算规律介绍:集合是数学中一个重要的概念,用来表示一组具有共同属性的对象。
在集合理论中,集合之间有不同的关系和运算规律。
本文将介绍集合的关系(包括子集、超集、相等等)以及集合的运算规律(包括交集、并集、补集和差集等)。
一、集合的关系1. 子集关系:若集合A的所有元素都是集合B的元素,则称集合A 是集合B的子集。
用符号“A⊆B”表示。
例如,若A={1,2,3},B={1,2,3,4,5},则A是B的子集。
2. 超集关系:若集合B的所有元素都是集合A的元素,则称集合A 是集合B的超集。
用符号“A⊇B”表示。
例如,若A={1,2,3,4,5},B={1,2,3},则A是B的超集。
3. 真子集关系:若集合A是集合B的子集,并且集合A和集合B不相等,则称集合A是集合B的真子集。
用符号“A⊂B”表示。
例如,若A={1,2,3},B={1,2,3,4,5},则A是B的真子集。
4. 真超集关系:若集合A是集合B的超集,并且集合A和集合B不相等,则称集合A是集合B的真超集。
用符号“A⊃B”表示。
例如,若A={1,2,3,4,5},B={1,2,3},则A是B的真超集。
5. 相等关系:若集合A的所有元素都是集合B的元素,并且集合B的所有元素都是集合A的元素,则称集合A和集合B相等。
用符号“A=B”表示。
例如,若A={1,2,3},B={3,2,1},则A和B相等。
二、集合的运算规律1. 交集:集合A与集合B的交集,表示为A∩B,是同时属于集合A和集合B的元素组成的集合。
例如,若A={1,2,3},B={3,4,5},则A∩B={3}。
2. 并集:集合A与集合B的并集,表示为A∪B,是属于集合A或集合B的元素组成的集合。
例如,若A={1,2,3},B={3,4,5},则A∪B={1,2,3,4,5}。
3. 补集:给定全集U和集合A,集合A的补集,表示为A'或A^c,是所有不属于集合A的元素组成的集合。