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【集合论】集合概念与关系 ( 真子集 | 空集 | 全集 | 幂集 | 集合元素个数 | 求幂集步骤 )

文章目录

  • 一、 真子集
  • 二、 空集
  • 三、 全集
  • 四、 幂集
  • 五、 集合元素个数
  • 六、 求幂集步骤

一、 真子集


真子集 :

描述 :

A

,

B

A , B

A,B 两个集合 , 如果

A

A

A 集合 是

B

B

B 集合的子集 , 并且

A

B

A \not= B

A=B , 则称

A

A

A

B

B

B 的真子集 ,

B

B

B 真包含

A

A

A ;

记作 :

A

B

A \subset B

AB

符号化表示 :

A

B

A \subset B

AB

\Leftrightarrow

A

B

A

B

A \subseteq B \land A \not= B

ABA=B

非真子集 :

描述 :

A

A

A 集合 不是

B

B

B 集合的真子集 ;

记作 :

A

⊄

B

A \not\subset B

AB

符号化表示 :

A

⊄

B

A \not\subset B

AB

\Leftrightarrow

x

(

x

A

x

∉

B

)

A

B

\exist x ( x \in A \land x \not\in B ) \land A \not= B

x(xAxB)A=B

( 存在元素

x

x

x 是集合

A

A

A 的元素 , 不是集合

B

B

B 的元素 , 并且

A

,

B

A , B

A,B 不相等 , 则

A

A

A 不是

B

B

B 的真子集 )

真包含关系 性质 :

反自反性 :

A

⊄

A

A \not\subset A

AA

反对称性 : 如果

A

B

A \subset B

AB , 那么

B

⊄

A

B \not\subset A

BA

传递性 : 如果

A

B

A \subset B

AB , 并且

B

C

B \subset C

BC , 那么

A

C

A \subset C

AC

二、 空集


空集描述 : 没有任何元素的集合 , 称为空集合 , 简称为 空集 ;

记作 :

\varnothing

空集示例 :

A

=

{

x

x

2

+

1

=

0

x

R

}

A = \{ x | x^2 + 1 = 0 \land x \in R \}

A={xx2+1=0xR}

R

R

R 是实数集合 , 上述

x

x

x 明显无解 , 集合也为空集 ;

空集定理 : 空集是一切集合的子集 ;

空集推论 : 空集是唯一的 ;

三、 全集


全集 : 限定所讨论的集合 , 都是某个集合的子集 , 则称该集合为全集 , 记作

E

E

E ;

全集不唯一 : 全集只是相对于讨论问题的范畴 , 不唯一 , 不能讨论范畴之外的情况 ;

全集示例 : 讨论 [0, 1] 区间上的实数性质 , 取全集为 [0, 1] 上的所有实数 ;

( 讨论其它区间的数 , 也可以取其它的区间作为全集 )

四、 幂集


幂集描述 :

A

A

A 是一个集合 ,

A

A

A 集合的全体子集组成的集合 称为

A

A

A 的幂集 ;

记作 :

P

(

A

)

P(A)

P(A)

符号化表述 :

P

(

A

)

=

{

x

x

A

}

P(A) = \{ x | x \subseteq A \}

P(A)={xxA}

五、 集合元素个数


集合元素个数 :

0

0

0 元集 :

\varnothing

1

1

1 元集 : 含有

1

1

1 个元素的集合 , 又称为 单元集 ;

2

2

2 元集 : 含有

2

2

2 个元素的集合 ;

\vdots

n

n

n 元集 : 含有

n

n

n 个元素的集合 ; (

n

1

n \geq 1

n1 )

有穷集 :

A

|A|

A 表示集合

A

A

A 中的元素个数 , 如果

A

A

A 集合中的元素个数是 有限数 时 , 那么称该

A

A

A 集合为有穷集 , 或 有限集 ;

幂集个数定理 : 集合

A

A

A 中的 元素个数

A

=

n

|A| = n

A=n , 则

A

A

A幂集个数

P

(

A

)

=

2

n

|P(A)| = 2^n

P(A)=2n ;

六、 求幂集步骤


求幂集步骤 : 求 集合

A

A

A 的幂集 , 需要按照顺序求

A

A

A 集合中 由低到高元的所有子集 , 再将这些子集组成集合 ;

低到高元的所有子集 :

0

0

0 元集 ,

1

1

1 元集 ,

2

2

2 元集 ,

\cdots

,

n

n

n 元集 ;

集合

A

=

{

a

,

b

,

c

}

A = \{ a, b , c \}

A={a,b,c}

0

0

0 元集 :

\varnothing

1

1

1 元集 :

{

a

}

\{ a \}

{a} ,

{

b

}

\{ b \}

{b} ,

{

c

}

\{ c \}

{c}

2

2

2 元集 :

{

a

,

b

}

\{ a, b \}

{a,b} ,

{

a

,

c

}

\{ a, c \}

{a,c} ,

{

b

,

c

}

\{ b, c \}

{b,c}

3

3

3 元集 :

{

a

,

b

,

c

}

\{ a, b, c \}

{a,b,c}

集合

A

A

A 的幂集是 :

P

(

A

)

=

{

,

{

a

}

,

{

b

}

,

{

c

}

,

{

a

,

b

}

,

{

a

,

c

}

,

{

b

,

c

}

,

{

a

,

b

,

c

}

}

P(A) = \{ \varnothing , \{ a \} , \{ b \} , \{ c \} , \{ a, b \} , \{ a, c \} , \{ b, c \} , \{ a, b, c \} \}

P(A)={,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}}

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