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集合间的关系-相等、子集、真子集教案

教学过程
一、复习预习
复习集合的定义、分类、表示方法、集合与元素的关系,预习集合间的关系.
二、知识讲解
1. 集合相等的概念
若集合A 中元素与集合B 中的元素完全相同,则称集合A=B
等价定义:若B A A B B A =⊆⊆则,,
特别的,φφ=
2. 子集与真子集的概念
子集的概念:
一般地,对于两个集合A ,B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,我们就说这两个集合有包含关系,称集合A 为B 的子集.
记作:()A B B A ⊆⊇或
读作:A 含于B(或B 包含A)
真子集的概念:
若A 为B 的子集,且A ≠B,则称A 为B 的真子集,记作B A ≠
⊂ 注:A ⊆φ
考点1集合相等的证明方法
若B A A B B A =⊆⊆则,,
特别的,φφ=
考点2子集与真子集的应用解题
(1)A ⊆φ
(2)子集与真子集的区别
考点3子集和真子集的个数问题若集合A中的元素的个数为n,则其子集个数为n2个
2 n个
真子集个数为1
三、例题精析
【例题1】
【题干】已知M={x|﹣2<x<5},N={x|a+1≤x≤2a﹣1}.
是否存在实数a使得M∩N=M,若不存在求说明理由,若存在,求出a
【解析】
∵M∩N=M
∴M⊆N,
∴,解得a∈∅,故不存在.
【题干】已知M={x|﹣2<x<5},N={x|a+1≤x≤2a﹣1}.
是否存在实数a使得M∪N=M,若不存在求说明理由,若存在,求出a.
【解析】
∵M∪N=M
∴N⊆M
①当N=∅时,即a+1>2a﹣1,有a<2;
②当N≠∅,则,解得2≤a<3,)
综合①②得a的取值范围为a<3
【题干】满足{-1,0}M⊆{-1,0,1,2,3}的集合M的个数是( )
A.4个B.6 个C.7个D.8个
答案:C
【解析】
依题意知集合M除含有元素-1,0之外,必须还含有1,2,3中的一个,或多个.
因而问题转化为求含有3个元素的集合所含的非空子集的个数问题,
故有23-1=7个.
故选C.
四、课堂运用
【基础】
1. 已知集合A={-1,1},B{x|ax+1=0},若B⊆A,则实数a的所有可能取值的集合为( )
A.{-1} B.{1} C.{-1,1} D.{-1,0,1}
答案:D
解析:
当a=1,-1时显然成立,当a=0时,
B=∅也成立,所以选D
2. 设A={x|1<x<2},B={x|x<a},若A B,则a的取值范围是( ) A.a≥2 B.a≤1C.a≥1 D.a≤2
答案:A
解析:
.A={x|1<x<2},B={x|x<a},要使A B,
则应有a≥2,故选A
【巩固】
1.集合M={x|x2-3x-a2+2=0,a∈R}的子集的个数为________
答案:4
解析:
∵Δ=9-4(2-a2)=1+4a2>0,
∴M恒有2个元素,所以子集有4个
2. 定义A-B={x|x∈A且x∉B},若A={1,3,5,7,9},B={2,3,5},则A-B等于( )
A.A B.B C.{2} D.{1,7,9}
答案:D
解析:
从定义可看出,元素在A中但是不能在B中,
所以只能是D
【拔高】
已知集合A ={a ,a +b ,a +2b },B ={a ,ac ,ac 2},若A =B ,求c 的值
解析:
①若⎩⎪⎨⎪⎧
a +
b =a
c a +2b =ac 2
,消去b 得a +ac 2-2ac =0, 即a (c 2-2c +1)=0.
当a =0时,集合B 中的三个元素相同,不满足集合中元素的互异性,
故a ≠0,c 2-2c +1=0,即c =1;
当c =1时,集合B 中的三个元素也相同,
∴c =1舍去,即此时无解. ②若⎩
⎪⎨⎪⎧
a +
b =a
c 2
a +2
b =a
c ,消去b 得2ac 2-ac -a =0, 即a (2c 2-c -1)=0.新课标第一网
∵a ≠0,∴2c 2-c -1=0,即(c -1)(2c +1)=0.
又∵c ≠1,∴c =-12
.
课程小结
1.集合相等的概念与应用
2.子集的概念与应用
3.真子集的概念与应用
课后作业
【基础】
1. 设x ,y ∈R ,A ={(x ,y )|y =x },B ={(x ,y )|y
x
=1},则A 、B 间的关系为_______
答案:B
A 解析:
在A 中,(0,0)∈A ,而(0,0)∉B , 故B
A .
2. 设集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且A⊇B,则a的值为_______
答案:-1或2
解析:
A⊇B,则a2-a+1=3或a2-a+1=a,
解得a=2或a=-1或a=1,
结合集合元素的互异性,可确定a=-1或a=2
【巩固】
1.已知A={x|x<-1或x>5},B={x|a≤x<a+4},若A B,
则实数a的取值范围是________
答案:{a|a>5或a≤-5}
解析:作出数轴可得,要使A B,则必须a+4≤-1或a>5,解之得{a|a>5或a≤-5}
2. 已知集合A={x|1≤x≤2},B={x|1≤x≤a,a≥1}.
(1)若A B,求a的取值范围;
(2)若B⊆A,求a的取值范围.
解析:
(1)若A B,由图可知,a>2.
(2)若B⊆A,由图可知,1≤a≤2.
【拔高】
1. 若集合A ={x |x 2+x -6=0},B ={x |mx +1=0},且B
A ,求实数m 的值.
解析: A ={x |x 2+x -6=0}={-3,2}.
∵B A ,∴mx +1=0的解为-3或2或无解.
当mx +1=0的解为-3时,由m ·(-3)+1=0,得m =13
; 当mx +1=0的解为2时,由m ·2+1=0,得m =-12
; 当mx +1=0无解时,m =0. 综上所述,m =13或m =-12或m =0.
2.记关于x 的不等式
x -a x +1<0的解集为P ,不等式||
x -1≤1的解集为Q . (1)若a =3,求P ; (2)若Q ⊆P ,求正数a 的取值范围.
解析:
(1)由x -3x +1<0,得P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |
-1<x <3. (2)Q =⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪ ||x -1≤1=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | 0≤x ≤2. 由a >0,得P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |
-1<x <a ,又Q ⊆P ,所以a >2, 即a 的取值范围是(2,+∞).。

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