目录集合与元素全集与空集子集集合的运算集族,幂集和集合的划分
集合与元素
集合与元素:集合是元素的全体。
标记法 集合通常用大写字母表示,元素通常用小写字母表示。术语“p) 是 A) 的元素”等价于“p) 属于 A)”,记作 pin A) 。
外延公理 两个集合 A) 和 B) 相等当且仅当其元素相同。如果集合 A) 和 B) 相等,则记作 A=B),否则记作 A
e B) 。
集合的表示 集合有两种基本的表示方法:一是枚举元素,二是描述元素的特征性质。例如:V = {a,e,i,o,u }) 或 V = {x | x ext{是元音字母} }) 。
常用的集合及其表示
符号 | 意义 |
---|---|
mathbb{N}) | 全体非负整数 |
mathbb{Z}) | 全体整数 |
mathbb{Q}) | 全体有理数 |
mathbb{R}) | 全体实数 |
mathbb{C}) | 全体复数 |
全集与空集
全集 记号为 U) 。
空集 没有元素的集合,又称“零集”,记号为 varnothing),或者 { }) 。
空集的特性
forall A : Asubseteq varnothing Rightarrow A = varnothing)
pvarnothing) = { varnothing })
cardvarnothing)=0)
forall A : varnothing subseteq A ; A cup varnothing = A; A cap varnothing = varnothing; A imes varnothing = varnothing)
子集
如果集合 A) 的每个元素都是集合 B) 的元素,则称 A) 为 B) 的一个子集。也称 A) 包含于 B) 或者 B) 包含 A) 。记作 Asubseteq B) 。
集合的运算
集合的并交
属于 A) 或者属于 B) 的所有元素的集合,称为集合 A) 和 B) 的并集,记作 Acup B),即 Acup B = { x:xin A ext{或} xin B }) 。
属于 A) 并且属于 B) 的所有元素的集合,称为集合 A) 和 B) 的交集,记作 Acap B),即 Acap B = { x:xin A ext{且} xin B }) 。
集合的补
所有属于全集 U) 但不属于 A) 的元素构成的集合,记作 A’) 或者 A^c) 。即:
[A^c= { x:x in U,x
otin A }
]
相对补/差
集合 B) 关于集合 A) 的相对补,或称集合 A) 与集合 B) 的差,记作 A-B) ,是由所有属于 A) 但不属于 B) 的元素构成的集合,即:
[A-B = { x:xin A, x
otin B } = A cap B^c
]
集合的基本积
对于 n) 个不同的集合 A_1, A_2, cdots, A_n) 它们的基本积是以下形式的任一集合:
[A_1^* cap A_2^* cap cdots cap A_n^* A_i^* = A 或 A_i^* = A^c)
]
对称差
集合 A) 和 B) 的对称差,记作 Aoplus B) 。是所有属于 A) 或 B) 但不同时属于 A) 和 B) 的元素的集合。即:
[Aoplus B = { x: x in A land x
otin B) lor x
otin A land xin B) }
]
集族,幂集和集合的划分
集族
集合的集合称为集类或者集族。集族中的元素(集合),称为子类或子族。
幂集
对于给定的集合 S) ,其所有可能子集的族,称为集合 S) 的幂集。记作:PowerS)) 。如果 S) 为有限集,则 PowerS)) 也是有限集。
划分
设 S) 是一个非集合,S) 的一个划分是将 S) 剖分为一些不交叠的非空子集。即:S) 的一个划分是 S) 的一族非空子集 {A_i}) 满足:
S) 中的每个元素 a) 属于一个 A_i) ;
{A_i}) 中的集合互不相交,即对于两个不同的集合,A_i ∩ A_j = 0) 。
划分中的子集叫胞腔。
[partitionS) = { A | forall x in S, exists A o x in A) land forall A_i, forall A_j, A_i
eq A_j o A_i cap A_j = varnothing)}
]