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- 2021-06-15 发布
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1
集合的关系与运算
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1、 掌握两个集合之间的包含关系和相等关系,能识别给定集合的子集。
2、 了解空集的含义与性质。
3、 理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集。
4、 理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集。
一、子集:
一般地,对于两个集合 A 与 B ,如果集合 A 的任何..一个元素都是集合 B 的元素,我们就说集合
A 包含于集合 B ,或集合 B 包含集合 B 。
记作: ABBA 或 , 读作: A 包含于 B 或 B 包含 A 。
特别提醒:1、“ A 是 B 的子集”的含义是:集合 A 的任何..一个元素都是集合 B 的元素,即由 x A ,
能推出 x B 。如: 1, 1 1,0,1,2 ; 深圳人 中国人 。2、当“ A 不是 B 的子集”时,
我们记作:“ A B B A 或 ”,读作:“ A 不包含于 B ,(或 B 不包含 A )”。如: 1,2,3 1,3,4,5 。
3、任何集合都是它本身的子集。即对于任何一集合 A ,它的任何一个元素都属于集合 A 本身,记
作 A A 。4、我们规定:空集是任何集合的子集,即对于任一集合 A ,有 A 。5、在子集的
定义中,不能理解为子集 A 是集合 B 中部分元素组成的集合。因为若 A ,则 A 中不含有任何元
素;若 A = B ,则 A 中含有 B 中的所有元素,但此时都说集合 A 是集合 B 的子集。
二、集合相等:
一般地,对于两个集合 A 与 B ,如果集合 A 的任何..一个元素都是集合 B 的元素,同时集合 B 的
任何..一个元素都是集合 A 的元素,我们就说集合 A 等于集合 B ,记作 A = B 。
特别提醒:集合相等的定义实际上给出了我们判断或证明两个集合相等的办法,即欲证 A B ,
只需证 A B 与 B A 都成立即可。
三、真子集:
对于两个集合 A 与 B ,如果 BA ,并且 BA ,我们就说集合 A 是集合 B 的真子集,
记作:A B 或 B A, 读作 A 真包含于 B 或 B 真包含 A
2
特别提醒:1、空集是任何非空集合的真子集。2、对集合 A , B ,C ,如果 A B , B C ,
那么 A C 。3、两个集合 A 、 B 之间的关系:
A B A B B A
A B A B A B
A B
A B
且
四、并集:
1、并集的概念:
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,叫做 A 与 B 的并集。
记作:A B,读作: A 并 B 。
符号语言表达式为: A B x x A x B ,或 。
韦恩(Venn)图表示,如右图(阴影部分)
如:{1,2,3,6} {1,2,5,10}={1,2,3,5,6,10}。
特别提醒:(1)定义中“或”字的意义:用“或”字连接的并列成份之间不一定是互相排斥的。
“ x A x B ,或 ” 这 一 条 件 包 含 下 列 三 种 情 况 : x A x B ,但 ; x B x A ,但 ;
x A x B ,且 。(2)对于 A B x x A x B ,或 ,不能认为是由 A 的所有元素和 B 的所
有元素组成的集合,因为 A 与 B 可能有公共元素,所以上述看法,从集合元素的互异性看是错误的。
2、并集的性质:
(1) ,A B A A B B ; (2)A A A ; (3)A A ; (4)A B B A 。
3、讨论两集合在各种关系下的并集情况:
(1)若 A B ,则 A B B ,如图①;
(2)若 B A ,则 A B A ,如图②; ① ② ③
(3)若 A B ,则 A B A ( A B B ),如图③;
(4)若 A 与 B 相交,则 A B 图④中的阴影部分;
(5)若 A 与 B 相离,则 A B 图⑤中的阴影部分。
④ ⑤
五、交集:
1、交集的概念:
一般地,由所有属于 A 且属于 B 的元素所组成的集合,叫做 A 与 B 的交集。
记作: A B ;读作: A 交 B 。
符号语言表达式为: A B x x A x B ,且
韦恩(Venn)图表示,如右图(阴影部分):
如:{1,2,3,6} {1,2,5,10}={1,2}.
特别提醒:对于 A B x x A x B ,且 ,是指 A B 中的任一元素都是 A 与 B 的公共
元素,同时这些公共元素都属于 A B 。还有并不是任何两个集合总有公共元素,当集合 A 与集合
B 没有公共元素时,不能说 A 与 B 没有交集,而是 A B 。
2、交集的运算性质:
(1) ,A B A A B B ;(2) A A A ;(3) A ;(4) A B B A 。
3
3、讨论两集合在各种关系下的交集情况:
(1)若 A B ,则 A B A ,如图①;
(2)若 B A ,则 A B B ,如图②; ① ② ③
(3)若 A B ,则 A B A ( A B B ),如图③;
(4)若 A 与 B 相交,则 A B 图④中的阴影部分;
(5)若 A 与 B 相离,则 A B ,如图⑤。
④ ⑤
六:全集与补集:
1、全集的概念:
如果一个给定的集合含有我们所要研究的各个集合的全部元素,这个集合就可以看作一个全集,
全集通常用U 表示。
2、补集的概念:
一般地,设U 是一个集合, A 是U 的一个子集(即 A U ),由U 中所有不属于 A 的元素组
成的集合,叫做U 中子集 A 的补集(或余集)。
记作:∁UA;读作: A 在U 中的补集;
符号语言表达式为:∁UA ,x x U x A 且 ;
韦恩(Venn)图表示,如右图(阴影部分):
类型一 子集、真子集的概念
例 1:已知集合 M 满足{1,2}
⊆
M {1,2,3,4,5},求所有满足条件的集合 M.
解析:由条件知,集合 M 中一定有元素 1,2,可能含有 3,4,5 中的部分数.故满足条件的集合 M
可以是:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5}
答案:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5}
练习 1:写出满足{3,4} P
⊆
{0,1,2,3,4}的所有集合 P.
答案:{0,3,4},{1,3,4},{2,3,4},{0,1,3,4},{0,2,3,4},{1,2,3,4},{0,1,2,3,4}.
练习 2: (2014~2015 学年度重庆一中高一上学期期中测试)以下表示正确的是( )
A.∅=0 B.∅={0}
C.∅∈{0} D.∅
⊆
{0}
答案:D
类型二 集合相等关系的应用
例 2:已知集合{x2,x+y,0}={x,y
x
,1},求 x2 015+y2 015 的值为________.
解析:由题意知,0∈{x,y
x
,1},
又∵x≠0,∴y=0.
∴集合{x2,x+y,0}={x2,x,0}.
又 1∈{x2,x,0},且 x≠1,∴x2=1,∴x=-1.
故 x2 015+y2 015=(-1)2 015+02 015=-1.
答案:-1
练习 1:已知集合 A={2,a,b},集合 B={2a,2,b2},若 A=B,求 a、b 的值.
4
答案:
a=0
b=1
或
a=1
4
b=1
2
.
练习 2:将下列两集合相等的组的序号填在横线上 。
1 2 , , 2 1 ,P x x n n Z Q x x n n Z ;
2 2 1, , 2 1,P x x n n N Q x x n n N
3 2 1 10 , ,2
n
P x x x Q x x n Z
答案:①③
类型三 由集合关系求参数取值范围
例 3:已知集合 A={x|-3≤x≤4},B={x|2m-16}.
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