目录
- 集合的概念与表示
- 集合的关系与运算
- 集合关系的具象表示
- 集合的幂集、分划与覆盖
- 多重集合
- 实例解析
一. 集合的概念与性质
(1)集合与元素的概念
集合是数学中的一个最基本的概念,就像公理一样,我们通常只是给予一种描述。
即:当把一些确定的、彼此不同的事物作为一个整体来考虑时,这个整体便称为一个集合。
集合中所包含的个体,称为元素。
(2)集合中元素的性质
一般来说,集合中的元素有着确定性,互异性与无序性,
这里的确定性是指元素只能包含或不包含于集合中,不存在模棱两可的状态,
互异性是指集合中的元素不相同,
无序性是指集合中元素的排列方式不影响集合的同异。
(3)对无序性、互异性的补充讲解
无序性是指元素的排列顺序不影响集合,不同排列顺序下集合仍然是这一个,但是,如果是有序数组,则会影响。如果有n个元素,则称为有序n元组。
互异性是指集合中的元素互不相同,但是,在实际情况下,会出现相同元素的情况,这时引入了多重集合,这在后面会讲到。
(4)集合中元素的个数与比较
设集合A,集合A中元素的个数记作#A,即A的基数 。
根据集合的个数,将集合分为有限集和无限集,
空集是指集合中没有元素的集合,现在一般认为空集是有限集,
有限集的定义,是指集合中的元素是有限的,更精确的定义是不可与其自身的真子集对等的非空集合,以及空集。
有限集个数的比较是简单的,直接比较个数的大小即可,
对于无限集合,可以采用元素的对应方式来获得,
例如正整数集和从0到1的开区间中所有数这两个集合,
首先,建立对应关系,
从2到正无穷,对应1/n,n是从2到正无穷的整数,显然1/n是在这个开区间内的,
而根据无理数的定义,无理数不可由分数表示,故任取一个无理数:根号二分之一,来对应1,
则开区间内仍有元素无法与正整数集中的元素匹配,故开区间(0,1)比正整数集的元素多。
二. 集合的表示方法
(1)集合的表示方法一般有列举法和描述法。
列举法是用花括号弧将元素逐个列举出来,例如A={a,b,c},
而描述法,则是借用某种规则,将所有的元素限定对应,例如B={x|1<x<2}。
(2)集合中元素的表示
设集合A={x|1<x<5}, 则若元素a=3,b=6,则a在集合中而b不在,
可表示为a∈A, b∉A。
三. 特殊的集合
集合 | 描述 | 数学符号 |
---|---|---|
空集 | 集合中不包含任何元素 | Ø |
整数集 | 元素为所有整数 | Z |
正整数集 | 元素为所有正整数 | N*或N+ |
自然数集 | 元素为所有自然数,包含0 | N |
正有理数集 | 元素为所有正有理数集合 | Q+ |
负有理数集 | 元素为所有负有理数 | Q- |
有理数集 | 元素为所有有理数 | Q |
实数集 | 元素为所有实数 | R |
复数集 | 元素为所有的复数 | C |