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【集合论】集合概念与关系 ( 集合表示 | 数集合 | 集合关系 | 包含 | 相等 | 集合关系性质 )

文章目录

  • 一、 集合论体系
  • 二、 集合表示
  • 三、 数集合
  • 三、 集合关系
    • 1、 包含关系
    • 2、 相等关系
    • 3、 集合间包含关系性质

一、 集合论体系


集合论体系 :

  • 朴素集合论 : 包含悖论 ; 朴素集合论 中 不能精确定义集合 ;
  • 公理集合论 : 为了消除朴素集合论中的悖论 , 所建立的公理集合论 ; 公理集合论比较严密 , 通过一组公理描述什么是集合 ;

二、 集合表示


集合表示 : 使用 大写字母 表示集合 , 小写字母 表示集合中的元素 ;

列举法 : 列举出集合中的所有元素 , 元素之间使用逗号分开 , 使用花括号 “{}” 括起来 ; 如 :

A

=

{

0

,

1

,

2

,

3

}

A = \{0, 1, 2, 3\}

A={0,1,2,3} ,

B

=

{

0

,

1

,

2

,

3

,


}

B = \{0, 1, 2, 3, \cdots\}

B={0,1,2,3,}

描述法 : 使用 谓词

P

(

x

)

P(x)

P(x) 表示

x

x

x 具有性质

P

P

P , 使用

{

x

P

(

x

)

}

\{x | P(x)\}

{xP(x)} 表示具有性质

P

P

P 的集合 ;

P

(

x

)

P(x)

P(x) 表示

x

x

x 是英文字母 ,

{

x

P

(

x

)

}

\{ x | P(x) \}

{xP(x)} 表示英文字母集合 ;

P

(

x

)

P(x)

P(x) 表示

x

x

x 是偶数 ,

{

x

P

(

x

)

}

\{ x | P(x) \}

{xP(x)} 表示偶数集合 ;

集合表示注意事项 :

不重复 : 集合中 不能有重复元素 ;

无顺序 : 集合中的元素是 无序的 ;

集合表示方法转化 : 集合的表示方法可以互相转化 , 描述法 和 列举法 可以互相转化 ;

表示方法转化示例 :

列举法 :

A

=

{

0

,

2

,

4

,

6

,


}

A=\{ 0, 2, 4 , 6 , \cdots \}

A={0,2,4,6,}

描述法 :

A

=

{

x

x

0

x

}

A = \{ x | x \geq 0 并且 x 是偶数 \}

A={xx0x}

三、 数集合


自然数集合 :

N

=

{

0

,

1

,

2

,


}

N = \{ 0, 1 , 2 , \cdots \}

N={0,1,2,}

整数集合 :

Z

=

{

0

,

±

1

,

±

2

,


}

Z = \{ 0, \pm 1 , \pm 2 , \cdots \}

Z={0,±1,±2,}

有理数集合 :

Q

Q

Q

实数集合 :

R

R

R

复数集合 :

C

C

C

三、 集合关系


集合关系 有 包含关系 , 相等关系 , 另外关系的性质有 自反省 , 反对称性性 , 传递性 ;

1、 包含关系

集合的包含关系 :

描述 :

A

,

B

A, B

A,B 两个集合 , 如果

B

B

B 中的元素 都是

A

A

A 中的元素 , 称

B

B

B 集合 是

A

A

A 集合的 子集 ,

A

A

A 包含

B

B

B ,

B

B

B 包含于

A

A

A ;

记作 :

B

A

B \subseteq A

BA

符号化形式 :

B

A

x

(

x

B

x

A

)

B \subseteq A \Leftrightarrow \forall x ( x \in B \to x \in A )

BAx(xBxA) , 对于所有的对象 , 只要属于

B

B

B 集合 , 就属于

A

A

A 集合 ;

集合的不包含关系 :

描述 : 如果 集合

B

B

B 不是 集合

A

A

A 的子集

记作 :

B

⊈

A

B \not\subseteq A

BA ;

符号化形式 :

B

⊈

A

x

(

x

B

x

∉

A

)

B \not\subseteq A \Leftrightarrow \exist x ( x \in B \land x \not\in A )

BAx(xBxA) , 对于所有的对象 , 存在对象属于

B

B

B 集合 , 不属于

A

A

A 集合 ;

包含示例 :

A

=

1

,

2

,

3

,

4

A = {1, 2, 3, 4}

A=1,2,3,4 ,

B

=

1

,

2

,

3

B = {1, 2, 3}

B=1,2,3 ,

C

=

1

,

2

C = {1, 2}

C=1,2

C

B

C \subseteq B

CB ,

C

A

C \subseteq A

CA ,

B

A

B \subseteq A

BA

2、 相等关系

集合的相等关系 :

描述 :

A

,

B

A, B

A,B 两个集合 , 如果

A

A

A 包含

B

B

B , 并且

B

B

B 包含

A

A

A , 则称

A

A

A

B

B

B 相等 ;

记作 :

A

=

B

A = B

A=B

符号化表示 :

A

=

B

x

(

x

B

x

A

)

A = B \Leftrightarrow \forall x ( x \in B \leftrightarrow x \in A )

A=Bx(xBxA)

3、 集合间包含关系性质

集合间包含关系性质 : 下面的

A

,

B

,

C

A, B, C

A,B,C 是三个集合 , 以下的命题是真命题 ;

自反性 :

A

A

A \subseteq A

AA , 集合真包含它自己 ;

反对称性 :

A

B

A \subseteq B

AB

B

A

B \not= A

B=A , 则

B

⊈

A

B \not\subseteq A

BA
( 该性质等价于 若

A

B

A \subseteq B

AB

B

A

B \subseteq A

BA , 则

A

=

B

A = B

A=B )

传递性 :

A

B

A \subseteq B

AB

B

C

B \subseteq C

BC , 则

A

C

A \subseteq C

AC

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