
集合間的基本關(guān)系是高中數(shù)學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是每年高考的必考內(nèi)容,高考常以選擇題的形式進(jìn)行考查。下面就這部分常見的解題技巧與方法進(jìn)行剖析。
一、判斷兩個(gè)集合的包含關(guān)系
兩個(gè)集合之間的包含關(guān)系是指集合A中的所有元素都在集合B 中,也就是說(shuō)“集合A 包含于集合B”或“集合B 包含集合A”,這種關(guān)系類似于代數(shù)中的“小于或等于”。
例1 (1)已知集合M ={x|x=1+a2,a∈N* },P={x|x=a2-4a+5,a∈N* },則M 與P 的關(guān)系為( )。
A.M =P B.M ?P
C.P?M D.M ?P
(2)已知集合P ={x|x=m2 +1,m ∈N* },Q={y|y=n2-6n+10,n∈N* },則集合P 與Q 的關(guān)系為( )。
A.P=Q B.P?Q
C.Q?P D.P?Q 且Q?P
解:(1)①對(duì)于任意的x∈M ,則x=1+a2=(a+2)2-4(a+2)+5。因?yàn)閍∈N* ,所以a+2∈N* ,所以x ∈P。由子集定義知M ?P。②當(dāng)1∈P 時(shí),由a2-4a+5=1,可得a=2,而1+a2=1在a∈N* 上無(wú)解,所以1?M 。由①②可得,M ?P。應(yīng)選D。
(2)由題意可知集合P = {2,5,10,17,26,37,50,65,82,101,122,145,…},Q ={1,2,5,10,17,26,37,50,65,82,101,122,145,…},所以?x∈P,都有x∈Q。而1∈Q,1?P,所以P?Q。應(yīng)選B。
評(píng)注:集合之間的包含關(guān)系是根據(jù)集合中元素的關(guān)系來(lái)判斷的。
二、確定集合的子集與真子集
子集和真子集是集合中兩個(gè)非常重要的概念,子集強(qiáng)調(diào)包含關(guān)系,而真子集相對(duì)于子集來(lái)說(shuō),強(qiáng)調(diào)包含關(guān)系和不相等關(guān)系,真子集是子集的一種特殊情況。
例2 (1)滿足條件{1,2}?M ?{1,2,3,4,5,6,7}的所有集合M 的個(gè)數(shù)是____。
(2)已知集合M ={x∈N|2x-3<2},則集合M 的非空子集的個(gè)數(shù)是____。
解:(1)由集合M 滿足條件{1,2}?M ?{1,2,3,4,5,6,7},可得集合M 至少含元素1,2,將1,2看成一個(gè)整體用a 來(lái)表示,則上述集合關(guān)系即為{a}?M ?{a,3,4,5,6,7},則此時(shí)集合M 為集合{3,4,5,6,7}的真子集。所求問(wèn)題可轉(zhuǎn)化為求集合{3,4,5,6,7}的真子集的個(gè)數(shù)。因?yàn)?5-1=31,所以滿足題意的集合M 的個(gè)數(shù)是31。
(2)因?yàn)榧螹 ={x∈N|2x-3<2}={x∈N x<5/2} ={0,1,2},即集合M 中有3個(gè)元素,所以集合M 的非空子集的個(gè)數(shù)是23-1=7。
評(píng)注:子集實(shí)際上比真子集的范圍要大一些,子集中允許包含全集這種情況,而真子集不包含全集這種情況,要注意兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系。
三、利用集合相等求參數(shù)
利用集合相等求參數(shù)時(shí),要理解題設(shè)中兩個(gè)集合不同的語(yǔ)言表達(dá)方式,要注意兩個(gè)集合元素的有關(guān)性質(zhì),關(guān)鍵是集合相等的性質(zhì)的靈活應(yīng)用。
例3 (1)已知集合A ={1,a,b},B ={-1,a2,b2},若A=B,則a·b=( )。
A.1 B.0
C.-1 D.無(wú)法確定
(2)已知集合A={a,a+b,a+2b},B={a,ac,ac2},若A=B,則c 的值為。