【文档说明】2023年新高一数学暑假精品课程(人教A版2019) 第七讲 集合之间的关系(一) Word版含解析.docx,共(16)页,1.331 MB,由小赞的店铺上传
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第七讲:集合之间的关系(一)【教学目标】1.掌握子集,真子集,集合相等,空集的概念,符号的表示形式;2.掌握相关符号代表的意义,并能用符号和Venn图表达集合间的关系;3.掌握列举有限集的所有子集的方法.【基础知识】一、子集、真子集、集合相等定义符号表示图形表示子集如果集合A中的任
意一个元素都是集合B中的元素,就称集合A是集合B的子集A⊆B(或B⊇A)真子集如果集合A⊆B,但存在元素x∈B,且x∉A,就称集合A是集合B的真子集ABÜ(或BAß)集合相等如果集合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,那么集合A与集合B相等A=B二、子集的性质(1)任何一个集合是它本身的子集,即A⊆A.(2)对于集合A,B,C,如果A⊆B,且B⊆C,那么A⊆C.三、空集1.定义:不含任何元素的集合叫做空集,记为.2.规定:空集是任何集合的子集.【题型目录】考点
一:简单集合间关系的判断考点二:集合之间的关系考点三:确定集合的子集、真子集考点四:子集、真子集的个数考点五:集合可能的个数(子集,真子集)考点六:集合相等【考点剖析】考点一:简单集合间关系的判断通过集合中元素的多少,判断集合与集合的关系是子集,真子集,相等,不相等的关系.例1
.已知集合1,Z2Exxnn==+,1,Z2nFxxn==+,则下列表述正确的是()A.EFB.FEC.EF=D.REF=【答案】A【详解】121,Z,Z22nExxnnxxn+==+=
=,21,Z,Z22nnFxxnxxn+==+==,所以EF,故A正确;B、C、D均不正确.故选:A变式训练1.已知集合16,||23AxxBxx=−=,则()A.BAB.BAC.AB=D.AB【答案】
B【详解】由题意知,,所以BA.故选:B.变式训练2.若集合1,Z32kAxxk==−,集合1,Z62kByyk==+,则()A.AB=B.ABC.BAD.AB=【答案】B【详
解】因为133622kk−−=,13626kk++=,Zk,而23k−表示奇数,3k+表示整数,所以AB.故选:B.变式训练3..已知全集RU=,能表示集合2N|20,2,1,0,1,2,3AxxxB=−−=−−关系的Venn
图是()A.B.C.D.【答案】A【详解】解220xx−−可得12x−,所以2N|200,1,2Axxx=−−=,又2,1,0,1,2,3B=−−,所以AB,根据选项的Venn图可知选项A符合.故选:A考点二:集合之间的关系通过观察集合中元素的情况,
确定集合之间的关系,注意:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.例2..下列五个关系式:①,,abba;②,,abba=;③;④;⑤0=;其中正确的个数为()A.6B.5C.4D.3【答
案】C【详解】①由于集合自身是自身的子集,故①正确;②根据集合的无序性,故②正确;③根据元素与集合的关系,故③正确;④空集是任何集合的子集,故④正确;⑤空集是集合内不包括任何元素,0表示集合内只有一个元素0,故
0,故⑤错误;因此中正确的个数为4个,故选:C.变式训练1.下列表述错误的是()A.00B.0C.0,11,0=D.()()0,11,0=【答案】D【详解】对于A,00,显然成立,故正确;对于B
,空集是任何集合的子集,故正确;对于C,由元素的无序性可知0,11,0=,故正确;对于D,集合为点集,()0,1与()1,0为不同点,故错误.故选:D变式训练2.已知六个关系式①;②Ü;③0ß;④0;⑤0=;⑥,它们中关系表达正确的
个数为()A.3B.4C.5D.6【答案】C【分析】根据空集的性质、元素与集合、集合与集合的关系判断各关系式的正误.【详解】根据元素与集合、集合与集合关系:是的一个元素,故,①正确;是任何非空集合的真子集,故、0,②③正确
;没有元素,故0,④正确;且0、,⑤错误,⑥正确;所以①②③④⑥正确.故选:C变式训练3.下列各式中,正确的是()①{0}=;②{0};③{0};④0{0}=;⑤0{0};⑥{1}{1,2,3};⑦{1,2}{1,2,3}
;⑧{,}{,}abba.A.②⑤⑦⑧B.②⑤⑦C.③⑤⑦⑧D.①⑤⑥⑦【答案】A【详解】对于①②③,是空集,空集是任意集合的子集,故{0}正确,余者不正确,故①③错误,②正确;对于④⑤,元素与集合之间的关系用“”或“”
表示,故0{0}=不正确,0{0}成立,故④错误,⑤正确;对于⑥⑦,集合与集合之间是包含或不包含的关系,故{1}{1,2,3}不正确,{1,2}{1,2,3}正确,故⑥错误,⑦正确;对于⑧,由集合中元素的无序性,可知{,}{,}abba=,故{,}{,}abba正确,故⑧正确;综上:
正确的命题有②⑤⑦⑧.故选:A.考点三:确定集合的子集、真子集已知集合时,书写出对应的集合的子集情况,真子集情况,并判断子集和真子集的个数.例3.已知集合21,21Aaaa=−−−,且2A;(1)求实数a;(2)写出A的所有真子集.【答案】(1)3a=;(2),{2}−,{2}【详解】
(1)因为2A,所以12a−=或2212aa−−=,当12a−=,即1a=−时,2212aa−−=不满足集合元素的互异性;当2212aa−−=时,解得1a=−(不满足集合元素互异性舍去)或3,所以当3a=时12a−=−,{2,2}A=−,综上实数3a=.(2)由(1)得{2,2}A=−,所以A的
所有真子集为,{2}−,{2}.变式训练1.写出集合{a,b,c}的所有子集,并指出哪些是它的真子集?【答案】子集为:φ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c};真子集为:φ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c
}.【详解】由子集的定义得:φ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c};由真子集定义得:φ,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c}.变式训练2.已知集合2
3,25,0Aaaa=−+,且3A−.(1)求实数a的取值的集合M;(2)写出(1)中集合M的所有子集.【答案】(1)31,2M=−−;(2),1,−3,2−31,2−−【详解】(1)因为3A−,且23,25,0Aaaa=−+
,所以33a−=−或2253aa+=−,解得=0a或1a=−或32a=−,当=0a时,2250aa+=,集合中出现两个0,故舍去;当1a=−时,}4,,{30A−=−,符合题意;当32a=−时,9,3,02A−−=,符合题意;∴实数a的取值的集合31,2M=−
−(2)因为31,2M=−−,所以集合M的子集有:,1,−3,2−31,2−−变式训练3.已知2{|430}Axxx=−+=(1)用列举法表示集合A;(2)写出集合A的所有子集.【答案】(1){1A=,3}(2)见解析(
1)由2430xx−+=可得方程的根为1和3,所以{1A=,3};(2)由(1)可得,A的所有子集为:,{1},{3},{1,3}.考点四:子集、真子集的个数已知一个集合有n个元素,则它有2n个子集,有21n−个真子集,有21n−个非空子集,有22n−个非
空真子集.例4..已知集合1,0,1A=−,,,BxxababA==,则集合B的真子集个数是()A.3B.4C.7D.8【答案】C【详解】由题意得1,0,1B=−,所以集合B的真子集个数为3217−=.故选:C.变式训练1.已知集
合{5213}Axx=−−N∣,则集合A的子集的个数为()A.8B.7C.4D.3【答案】C【详解】N5213N220,1Axxxx=−−=−=,集合A的子集为:,0,1,0,1,共4个.故选:C.变式训练2.设集合|MxxA=,且}xB,若{1
,3,5,6,7}A=,{2,3,5}B=,则集合M的非空真子集的个数为()A.4B.6C.7D.15【答案】B【详解】根据题意知,集合{MxxA=∣且}{1,6,7}xB=,其非空真子集的个数为3226−=.故选:B变式训练3.集合2|310Mxaxx=
+−=有1个真子集,则()A.49a−B.94a=−C.0a=D.0a=或94a=−【答案】D【详解】解:集合2|310Mxaxx=+−=有1个真子集,则集合有且仅有一个元素,故方程2310axx+−=有且仅有一个根,当0a=时,310x
−=,方程有且仅有一个根,满足题意;当0a时,需满足Δ940a=+=,即94a=−;综上可知,0a=或94a=−.故选:D.考点五:集合可能的个数(子集,真子集)先通过集合之间的关系,判断集合中必然存在的元素,再确定集合中可能存在的元素,最
终确定集合的个数.例5.满足条件1,2,3,41,2,3,4,5,6M的集合M的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】D【详解】因为1,2,3,41,2,3,4,5,6M,所以集合M的个数即为{}5,6的子集个数.
因为集合{}5,6的子集个数为224=,所以满足条件的集合M的个数是4.故选:D.变式训练1.已知1,21,2,3,4,5A,则满足条件的集合A的个数为()A.5B.6C.7D.8【答案】D【详解】因为1,21,2,3,4,
5A,所以1,2A=或1,2,3或1,2,4或1,2,5或1,2,3,4或1,2,3,5或1,2,4,5或1,2,3,4,5,即满足条件的集合A的个数为8,故选:D.变式训练2.已知
1,2A=,1,2,6,7,8B=,且ACBÜ,满足这样的集合C的个数()A.6B.7C.8D.9【答案】B【详解】根据题意可知,集合C还应包含集合B中除元素1,2之外的其他元素;若集合C中有三个元素,则C可以是1,2,6,1
,2,71,2,8,,;若集合C中有四个元素,则C可以是1,2,6,71,2,7,81,2,6,8,,;若集合C中有五个元素,则C可以是1,2,6,7,8;即这样的集合C的个数为7个.故选:B变式训练3.已知非
空集合M满足:对任意xM,总有2xM,且xM.若{0,1,2,3,4,5}M,则满足条件的M的个数是()A.11B.12C.15D.16【答案】A【详解】当M中有元素0时,200,00MM==,当M中有元素1时,211,11MM==,所以0,1MM
,所以集合M是集合2,3,4,5的非空子集,且去掉元素2,4同时出现的集合,故满足题意的集合M有2352,32,53,43,52,3,5,,4,,,,,,4,5,,3,4,5共11个.故选:A.考点六:集合相等集合相等,集合中
的元素种类相等,且集合中元素要完全相同,注意:数集和点集的区别,且集合中元素具有互异性.例6.已知实数集合2,,1,,,,AabBaaab==若AB=,则ab+=()A.1−B.0C.1D.2【答案】A【详解】由题意AB=可
知,两集合元素全部相等,得到21aabb==或21abab==又根据集合互异性,可知1a,解得10ab=−=或11ab==(舍),所以1,0,1,abab=−=+=−故选:A.变式训练1.下列与集合2023,1表示同一集合的是()A
.()2023,1B.(),2023,1xyxy==∣C.2202420230xxx−+=∣D.2023,1xy==【答案】C【详解】由2202420230xx−+=解得2023x=或1x=,所以22024202302023,
1xxx−+==∣,C正确;选项A不是集合,选项D是两条直线构成的集合,选项B表示点集,故选:C变式训练2.下列各组集合中,表示同一集合的是()A.()3,2M=,()2,3N=B.3,2M=,2,3N=C.{(,)1}Mxyxy
=+=∣,{1}Nyxy=+=∣D.()3,2M=,3,2N=【答案】B【详解】选项A表示点的集合,()2,3与()3,2不同,故A选项不正确,集合中元素具有无序性,所以集合3,2与集合()2,3相等,故B选项正确,选项C中集合M研究点集,集合N研究单一的实数集,故
不同,故C不正确,选项D中集合M研究点集,集合N研究单一的实数集,故不同,故D不正确,故选:B.变式训练3.已知集合1,,Aab=,2,,Baaab=,若AB=,则20232022ab+=()A.1
−B.0C.1D.2【答案】A【详解】由题意AB=可知,两集合元素全部相等,得到21aabb==或21abab==,又根据集合互异性,可知1a,解得1a=(舍),10ab=−=和11ab==(舍),所以1a=−,0b=,则2023202220232022(1)01ab+=
−+=−,故选:A【课堂小结】1、知识清单:(1)子集、真子集、空集、集合相等的概念及集合间关系的判断.(2)求子集、真子集的个数问题.2、方法归纳:分类讨论.【课后作业】1、下列关系中正确的个数是()①1Q2;②2RÏ;③0,1,20,1,2;④()0,10,1=A.1
B.2C.3D.4【答案】B【详解】12是有理数,故①正确;2是无理数,是实数,故②错误;根据集合的元素的无序性,0,1,20,1,2=,当然有0,1,20,1,2成立,故③正确;0,1的元素是0,1两个实
数,()0,1的元素是一个有序实数对()0,1,可以看做是坐标平面内的一个点,两个集合的元素不同,故④错误.综上,正确的有2个.故选:B.2、下列集合中表示同一集合的是()A.(,)1,1MxyxyNyxy=+==+=B.
{1,2},{2,1}MN==C.{(3,2)},{(2,3)}MN==D.{1,2},{(1,2)}MN==【答案】B【详解】对AD,两集合的元素类型不一致,则MN¹,AD错;对B,由集合元素的无序性可知,MN=,B对
;对C,两集合的唯一元素不相等,则MN¹,C错;故选:B3、下列集合中为的是()A.0B.C.2{|40}xx+=D.{|12}xxx+【答案】C【详解】对于A中,由集合0中有一个元素0,不符合
题意;对于B中,由集合中有一个元素,不符合题意;对于C中,由方程240x+=,即24x=−,此时方程无解,可得2{|40}xx+==,符合题意;对于D中,不等式12xx+,解得1x,{|12}|1xxxxx+=,不符合题意.故选:C
.4、.已知集合*{N|12}Mxx=−,则下列关系中,正确的是().A.0MB.MC.0,1MD.1,2M【答案】D【详解】因为集合*{N|12}{1,2}Mxx=−=,
对于A,因为0{1,2}M=,故选项A错误;对于B,是一个集合,且M,故选项B错误;对于C,因为集合{1,2}M=,所以集合{0,1}与集合M不存在包含关系,故选项C错误;对于D,因为集合{1,2}M=,任何集合都
是它本身的子集,所以{1,2}M,故选项D正确,故选:D.5、在①10,1,2;②10,1,2;③0,1,20,1,2;④0上述四个关系中,错误的个数是()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】B【详解】解:“”表示集合与集合间的关系,所以①错误;
集合0,1,2中元素是数,{1}不是集合0,1,2元素,所以②错误;根据子集的定义,{0,1,2}是自身的子集,空集是任何非空集合的真子集,所以③④正确;所表示的关系中,错误的个数是2.故选:B.6、已知集合{1,2,3,4}P=,则满足{1,2}QP
的集合Q的个数是()A.1B.2C.3D.4【答案】D【详解】解:由题题意可知,满足条件的集合Q有{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}共4个.故选:D.7、已知集合{4,5,6}P=,{1,2,3}Q=,定义{|,,}
PQxxpqpPqQ−==−,则集合PQ−的所有真子集的个数为()A.32B.31C.30D.29【答案】B【详解】集合{4,5,6}P=,{1,2,3}Q=,定义{|,,}PQxxpqpPqQ−==−,则{1,2,3,4,5}PQ−=,元素
个数为5,故集合PQ−的所有真子集的个数为52131.−=故选:B8、已知集合2{|320R}Axxxx=−+=,,{|06N}Bxxx=,,则满足条件ACB的集合C的个数为()A.3B.4C.8D.16【答案】C【详解】2{|320}1,2AxxxxR=−+==,{
|06}1,2,3,4,5BxxxN==,由ACB,则集合C中必有元素1,2,而元素3,4,5可以没有,可以有1个,或2个,或3个.即满足条件的集合C为:1,2,1,23,,1,24,,1,25,,1,234,,,
1,245,,,1,25,3,,1,25,4,3,共8个故选:C9、若{1,2}{0M,1,2,3,4},则满足条件的集合M的个数为()A.7B.8C.31D.32【答案】B【详解】由题意,因为{1,2}{
0,1,2,3,4}M,所以集合M中至少含有1,2两个元素,至多含有0,1,2,3,4这5个元素,因此集合M的个数即为集合{0,3,4}的子集个数,即为328=个.故选:B.10、已知集合M满足11,2,3M,则满足条件的集合M的个数是()A.2B.3C.4D.5【答案】B【详
解】因为集合M满足11,2,3M,所以满足条件的集合M有:1,2,1,2,即集合M的个数是3,故选:B.14、下列集合与集合1,3A=相等的是()A.()1,3B.()1,3C.2430xxx−+=D.(),1,3xyxy==【答案】C【详解】A项不是集合
,B项与D项中的集合是由点坐标组成,C项:2430xx−+=,即()()310xx−−=,解得3x=或1x=,集合2430xxx−+=即集合1,3,因为若两个集合相等,则这两个集合中的元素相同,所以与集合1,3A=相等的是集合2430xxx−+=,故选:C.15、
已知aR,bR,若集合2{,,1}{,,0}baaaba=+,则20192019ab+的值为()A.2−B.1−C.1D.2【答案】B【详解】因为2,,1,,0baaaba=+,所以201baaaba=
=+=,解得01ba==或01ba==−,当1a=时,不满足集合元素的互异性,故1a=−,0b=,()2019201920192019101ab+=−+=−,故选:B.16、下列四个命题中,其中正确命题
的个数为()①与1非常接近的全体实数能构成集合;②21,(1)−−表示一个集合;③空集是任何一个集合的真子集;④任何一个非空集合必有两个以上的子集.A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】C【详解】①不确定,所以不能构成集合;②可以
构成集合;③空集是任何非空集合的真子集;④对于非空集合,至少有一个元素,所以子集的个数为22n.②、④正确故选:C17、已知集合M满足1,21,2,5,6,7MÜ,则符合条件的集合M有______个.【答案】7【详解】据子集的定义,可得集合M必定含有1、2两个元素,
而且含有5,6,7中的至多两个元素,因此,满足条件1,21,2,5,6,7MÜ的集合M有:{1,2},{1,2,5},{1,2,6},{1,2,7},{1,2,5,6},{1,2,5,7},{1,
2,6,7}共7个,故答案为:7.18、集合M满足,,....abcMabcde,则这样的集合M有______个.【答案】4【详解】,,....abcMabcde,则,,Mabc=或,,,Mabcd=或,,,Mabce=或,,,,Ma
bcde=.故答案为:4.19、满足1234,,,AaaaaÜ的集合A有__________个.【答案】15【详解】解:因为1234,,,Aaaaa,所以集合A是集合1234,,,aaaa的非空子集,所以集合A的个数为42115−=,故答
案为:15.