关于set:Y-分钟速成-Set-theory

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集合论是数学的一个分支,钻研汇合、它们的运算和它们的性质。

  • 汇合由不反复的项组成。

根本符号

运算符

  • 并运算符,∪,示意“或”;
  • 交运算符,∩,示意“且”;差
  • 运算符,\,示意“不包含”;
  • 补运算符,’,示意补集;
  • 叉积运算符,×,示意笛卡尔积。

限定词

  • 冒号限定词,:,示意“使得”;
  • 隶属限定词,∈,示意“属于”;
  • 子集限定词,⊆,示意“是……的子集”;
  • 真子集限定词,⊂,示意“是……的真子集”。

重要的汇合

  • ∅,空集,即不蕴含任何元素的汇合;
  • ℕ,自然数集;
  • ℤ,整数集;
  • ℚ,有理数集;
  • ℝ,实数集。

对于以上汇合,有如下几点须要留神:1. 空集是其自身的子集(并且也是任何其余汇合的子集),即使空集不蕴含任何项;2. 数学家们对于零是否为自然数的认识通常并不对立,教科书个别会明确阐明作者是否认为零是自然数。

基数

汇合的基数,或者说大小,由该汇合中的我的项目数量决定。基数运算符为 |…|。

例如,若 S = {1, 2, 4},则 |S| = 3。

空集

  • 能够在汇合符号中应用不成立的条件来结构空集,例如,∅ = {x : x ≠ x},或 ∅ = {x : x ∈ N, x < 0};
  • 空集总是惟一的(即,有且只有一个空集);
  • 空集是所有汇合的子集;
  • 空集的基数为 0,即 |∅| = 0。

汇合的示意

汇合的逐项结构

汇合能够通过蕴含其全副项的列表逐项生成。例如,S = {a, b, c, d}。

只有形成汇合的项分明,长列表能够用省略号缩短。例如,E = {2, 4, 6, 8, …} 显然为所有偶数形成的汇合,它蕴含无穷多项,尽管咱们只显式写出了其中四项。

汇合结构器

汇合结构器符号是结构汇合的一种更具描述性的形式。它依赖于一个主语和一个谓词,使得 S = {主语 : 谓词}。例如,

A = {x : x 是元音字母} = {a, e, i, o, u, y}
B = {x : x ∈ N, x < 10} = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
C = {x : x = 2k, k ∈ N} = {0, 2, 4, 6, 8, ...}

有时,谓词可能会“漏 “ 到主语中,例如,

D = {2x : x ∈ N} = {0, 2, 4, 6, 8, ...}

关系

从属关系

  • 如果值 a 蕴含在汇合 A 中,那么咱们说 a 属于 A,并用符号示意为 a ∈ A。
  • 如果值 a 不蕴含于汇合 A 中,那么咱们说 a 不属于 A,并用符号示意为 a ∉ A。

相等关系

  • 如果两个汇合包含雷同的项,那么咱们说这两个汇合相等,例如,A = B。汇合的相等关系于程序无关,例如 {1, 2, 3, 4} = {2, 3, 1, 4}。
  • 汇合中的元素不能反复,例如 {1, 2, 2, 3, 4, 3, 4, 2} = {1, 2, 3, 4}。
  • 汇合 A 与 B 相等当且仅当 A ⊆ B 且 B ⊆ A。

非凡汇合

幂集

  • 令 A 为任意汇合。幂集指的是包含了 A 的所有子集的汇合,记作 P(A)。如果汇合 A 由 2n 个元素组成,那么 P(A) 中有 2^n 个元素。

P(A) = {x : x ⊆ A}

两个汇合的运算

给定汇合 A 和 B,两个汇合的并由呈现在 A 或 B 中的项形成,记作 A ∪ B。

A ∪ B = {x : x ∈ A ∪ x ∈ B}

给定汇合 A 和 B,两个汇合的交由呈现在 A 和 B 中的项形成,记作 A ∩ B。

A ∩ B = {x : x ∈ A, x ∈ B}

给定汇合 A 和 B,A 对于 B 的汇合差指的是属于 A 但不属于 B 的每一项。

A \ B = {x : x ∈ A, x ∉ B}

对称差

给定汇合 A 和 B,对称差指的是属于 A 或 B 但不属于它们交加的所有项。

A △ B = {x : ((x ∈ A) ∩ (x ∉ B)) ∪ ((x ∈ B) ∩ (x ∉ A)) }

A △ B = (A \ B) ∪ (B \ A)

笛卡尔积给定汇合

A 和 B,A 和 B 的笛卡尔积由 A 和 B 的项的所有组合形成。

A × B = {(x, y) | x ∈ A, y ∈ B }

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Translated by: Tianchen Xu
© 2022Translated by: Tianchen Xu
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正文完
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