集合
一. 集合的含义
含义:我们把能够确切指定的不同对象组成的整体叫做集合,简称集。集合中的各个对象叫做这个集合的元素(element)
二. 集合元素的特征
1. 确定性
2. 互异性
3. 无序性
三. 集合的分类
我们把含有有限个元素的集合称为有限集(finite set)
含有无限个元素的集合成为无限集(infinite set)
为了研究的需要,我们把不含任何元素的集合叫做空集(empty set)记作
四. 集合的表示方法
1. 通常用大写的英文字母表示,如A,B,C…;元素通常用小写的英语字母表示,如a,b,c…
2. 如果a是集合A的元素,就记作aA,读作“a属于A(belong to)”
3. 如果a不是集合A的元素,就记作aA, 读作“a不属于A(not belong to)”
4. 数的集合简称数集,常用的数集我们一般用特定的字母表示:
全体非整数组成的集合称为非负整数集(自然数集)记作N
所有正整数组成的集合称为正整数集 记作N﹡或N+
全体整体组成的集合称为整数集 记作Z
全体有理数组成的集合称为有理数集 记作Q
全体实数组成的集合称为实数集 记作R
5. 集合的表示方法:
列举法 如:﹛1,3,5,7﹜
描述法 如:﹛x︱2x-3>0﹜,﹛(x,y)︱y=x+1﹜
文氏图法 如:
B
A
五. 集合之间的基本关系
1. 一般的,对于两个集合A和B,如果集合A中任何一个元素B元素,我们就说集合A是集合B的子集(subset)记作AB或BA,读作A包含于(be contained in)B或B包含(contain)A
2. 对两个集合AB,如果有AB且BA,那么叫做集合A与集合B相等,记作A=B,读作集合A等于集合B
3. 对于两个集合A与B,如果有AB并且B中至少有一个元素不属于A,那么称集合A是集合B的真子集(proper subset)记作AB或BA,读作A真包含于B或B真包含于A
4. 文氏图法(略)
5. 重要的结论
空集是任何集合的子集
含有n个元素的集合的子集个数是
空集是任何集合的真子集
含有n个元素的集合的真子集个数是-1
含有n个元素的集合的非空真子集个数是-2
六. 集合的基本运算
1. 交集
一般的,有由集合A和集合B的所有公共元素组成的集合叫做A与B的交集(intersection)
用文氏图法表示如图:
由交集运算的定义容易得到以下一些基本性质:
A∩B=B∩A
A∩A=A
A∩
A∩BA,A∩BB
若A∩B=A则有AB反之若AB则A∩B=B
2. 并集
一般的,由所有属于集合A或者属于集合B的元素组成的集合叫做A与B的并集(union),记作A∪B,读作A并B, A∪B=﹛x︱x∈A或x∈B﹜
用文氏图法表示如图:
由并集运算的定义容易得到以下一些基本性质:
A∪B=B∪A
A∪A=A
A∪
AA∪B,BA∪B
若A∪B=B则有AB反之若AB则A∪B=B
3. 补集
在给定的问题中,若研究的所有集合都是某一给定集合的子集,那么称这个给定的集合为全集(universe)
若A字符串是什么字符的集合是U的子集,由U中不属于A的元素组成的集合叫做集合A在全集U中的补集(complementary sey),记作CuA,读作A补,即CuA=﹛x︱xU,xA﹜
用文氏图法表示如图:
由补集运算的定义容易得到以下一些基本性质:
A∩CuA
A∪CuA=U
Cu(CuA)=A
徳·摩根定理
Cu(A∩B)=CuA∪CuBCu(A∪B)=CuA∩CuB
扩充公式:
(A∩B)∩C=A∩(B∩C)
(A∪B)∪C=A∪(B∪C)
A∩(B∩C)=(A∩B)∪(A∩C)
A∪(B∪C)=(A∪B)∩(A∪C)
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