2 集合的基本关系
1.子集
(1)子集的概念
一般地,对于两个集合A与B,如果集合A中的任何一个元素都是集合B中的元素,即若a∈A,则a∈B,我们就说集合A包含于集合B,或集合B包含集合A,记作AB(或BA),这时我们说集合A是集合B的子集.
谈重点 如何理解子集的概念
(1)从文字的角度来看,集合A是集合B的子集,一定要强调集合A中的任意一个元素都是集合B中的元素,即强调任意性,否则不一定成立.例如A={1,2,3},B={2,3,4,5},集合A中有一个元素"1"不在集合B中,B中元素"4,5"不在集合A中,因此集合A与集合B不具有包含关系,尽管集合B中的元素比集合A中的元素多,但也不能以元素个数的多少来确定包含关系.
(2)从符号的角度看,"AB"说明"对任意的x∈A,都有x∈B".这种符号语言对于证明一个集合是另一个集合的子集,作用十分明显.
(3)当集合A不包含于集合B(或集合B不包含集合A)时,记作AB(或BA),用符号可以表示为"存在一个x∈A,使得xB"."AB"表达的意义有两个方面.其一,A,B互不包含,如A={2,3},B={4,5};其二,A有可能包含B,如A={2,3,4,5},B={3,4,5}.
(2)子集的图形表示
为了直观地表示集合间的关系,我们常用封闭曲线的内部表示集合,称为Venn图.常用的封闭曲线有椭圆、矩形等.如,若用A表示我们班所有同学组成的集合,用B表示我们班所有女同学组成的集合,则BA.集合A与B的关系可用Venn图表示为:
(3)子集的性质
根据子集的定义和Venn图的表示方法可以得到以下性质:
①任何一个集合A都是它本身的子集,即AA.
②规定:空集是任何集合的子集,也就是说,对于任何一个集合A,都有A.
③对于集合A,B,C,如果AB,BC,则AC,即子集具有传递性,并且这条性质也可以推广到有限多个集合,即:若AB,BC,CD,...,MN,则AN.
下面仅对三个集合的情况进行证明.
证明:设x是集合A中的任一元素,∵AB,∴x∈B.
又∵BC,∴x∈C,即可由x∈A推出x∈C.∴AC.
【例1-1】下列命题:(1)空集没有子集;(2)任何集合至少有两个子集;(3)空集是任何集合的子集;(4)若A,则A≠;(5)集合AB,就是集合A中的元素都是集合B中的元素,集合B中的元素也都是集合A中的元素.
其中正确的有( ).
A.0个 B.1个
C.2个 D.3个
解析:(1)错误,因为空集是任何集合的子集,其中"任何集合"包括空集,所以也成立(或由于任何一个集合都是它本身的子集,所以空集的子集是它本身);
(2)错误,如空集只有一个子集,即它本身;
(3)正确;(4)错误,由A可知,集合A可以是任何集合,其中包括;