第 5 讲 子集本讲内容有子集、子集的个数、集合的划分及子集的应用。设 表示任意元素,表示两个集合。若 ,则 ,即集合是集合的子集。规定空集是任何集合的子集。子集是由原集合中的部分元素构成。对于由 个元素组成的集合,它的每一个子集中元素的构成,都是对这 个元素进行选择的结果。由于对每一个元素的选择都有两种可能(选上或不选),因此,对这 个元素共有种不同选择结果,即由 个元素组成的集合共有个不同子集。其中,不同的非空子集有个,不同的真子集有个。 A 类例题 例 1 求集合的子集的个数。分析 欲求集合的子集的个数,可先求出集合的元素的个数。解 由,得。当时, 原方程的解集为空集;当时, 原方程的解集为单元素集;当时, 原方程有两个不等的实数解。所以,当时,集合,有 1 个子集;当时,集合,有 2 个子集;当时,集合,有 4 个子集‘例 2 求满足的集合的个数。 分析 本题要求的是集合中,必定含有元素的子集的个数,只要求出集合的子集数。解 由集合的子集数为,得所求集合的个数为 8。例 3 已知集合,对,定义为中所有元素之和。求全体的总和 。分析 要求出全体的总和 ,只要求出每个元素出现的次数。解 由集合元素的互异性,得集合中某个元素在总合 中出现的次数,就是集合中含有该元素的子集数。所以,全体的总和。 情景再现1.设集合,。求集合的子集的个数。2.若数集,则 的值是_____。(1998 年第九届“希望杯”高一)3.设非空集合,且当时,必有,问:这样的共有多少个?用心 爱心 专心1 B 类例题 例 4 在某次竞选中,各个政党共作出种不同的诺言,任何两个政党都至少有一种公共诺言,但没有两党作出完全相同的诺言。试证明,政党的数目不多于个。 (1972 年加拿大数学竞赛)分析 这是一道有实际背景的问题。首先应选择适当的数学模型刻画这一问题。由题意,将“诺言”作为元素,运用集合进行分析和研究。证明 将种不同的诺言构成集合,则每一个政党所作的诺言构成的集合是集合的子集。因而政党数应不大于集合的子集数。又任何两个政党都至少有一种公共诺言,所以任何两个政党所对应的子集不可能是一对互补的子集。故政党数。例 5 证明:任意一个有限集的全部子集可以这样排列顺序,使得任何两个相邻的子集仅相差一个元素。 (1972 年波兰数学奥林匹克)分析 本题可采用构造方法进行证明,即对任意一个有限集的全部子集给出一个排列方法,满足题设的...