集合论
集合论是研究集合一般性质的数学分支,它的创始人康托尔( , 1845-1918)。在现代数学中,每个对象(如数,函数等)本质上都是集合,都可以用某种集合来定义,数学的各个分支,本质上都是在研究某一种对象集合的性质。集合论的特点是研究对象的广泛性,它也是计算机科学与工程的基础理论和表达工具,而且在程序设计,数据结构,形式语言,关系数据库,操作系统等都有重要应用。
第三章 集合与关系
集合的基本概念
重点:(1) 掌握集合的概念及两种表示法,
(2) 常见的集合 和特殊集合 ,
(3) 掌握子集及两集合相等的概念,
(4) 掌握幂集的概念及求法。
1、集合——一些确定的对象的整体。
集合用大写的字母标记,如 等。
其中的对象称元素,用小写字母标记,如 等。
表示集合 含有元素 。
注意:(1) 对元素 和集合 , 或 二者必居且只居其一,
(2) 集合中的元素均不相同(与排列顺序无关),
例如: 表示同一个集合。
(3) 集合的元素可以是任何类型的事物,一个集合也可以作为另一个集合的元素。
例如:
2、集合的表示法。
(1) 列举法(将元素一一列出)
例如:
(2) 描述法(用谓词概括元素的属性)
例如:
一般,用描述法表示集合 是使 为真的全体的 构成。
3、常见的一些集合。
——包括0的自然数集,
——整数集,
——有理数集,
——实数集,
——复数集。
4、集合间的关系。
(1) 为 的子集,记 —— 中的每个元素都是 的元素。
为 的真子集,记 —— 为 的子集,但 中至少有一个元素不属于 。
(2) 对任意集合 有 。
(3) 两集合 相等,记作 。
。
5、特殊的集合。
空集 ——不含任何元素的集合。
空集是唯一的,它是任何集合的子集(记 ),
全集 (或 )——在某一问题中,含有所涉及的全部集合的集合。
( 为任一集合)
例1、选择适当的谓词表示下列集合。
(1) 小于5的非负整数集,
(2) 奇整数集合,
(3) 10的整倍数集合,
(4) 。
解:(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) 。
例2、用列举法表示下列集合。
(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) 。
解:(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) 。
例3、确定下面命题的真值:
(1) 真值
(2) 真值
(3) 真值
(4) 真值
(5) 真值
(6) 真值
(7) 真值
(8) 真值
例4、 为集合,若 且 ,有可能 吗,有可能 吗?
解:两种情形都有可能。
设 ,则 ,有 。
又设 ,则 ,但 。
1、 元集( 个元素的集合)的 元 子集。
例如: 为3元集。 有0元,1元,2元,3元子集。
0元子集: (只有一个),
1元子集: (共 个),
2元子集: (共 个),
3元子集: (共 个)。
一般, 元集共有子集 个。
2、集合 的幂集,记 —— 的全体子集为元素的集合。
例5、 ,求 。
解:
若 有 个元素,则 有 个元素。
例6、求以下集合的幂集。
(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) ,
(5) 。
解:(1) ,
(2) ,
(3) ,
(4) ,
(5) 。