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一、集合的运算


二、文氏图


三、集合运算律

集合的基本运算

重点:(1) 掌握集合的运算 ,

   (2) 用文氏图表示集合间的相互关系和运算,

   (3) 掌握基本运算律的内容及运用。

一、集合的运算

  集合 的并集 ,交集 ,相对补集 ,绝对补集 ,对称差 。

   ,

   (当 时,称 不交)

  以上定义加以推广,可得 个集合的并集,交集:

   ,

   ,

   ,

    (其中 为全集),

   。

  例1、设 , , , ,求出以下集合。

  (1) ,

  (2) ,

  (3) ,

  (4) ,

  (5) ,

  (6) ,

  (7) ,

  (8) 。

  解:(1) ,

    (2) ,

    (3) ,

    (4) ,

    (5) ,

    (6) ,

    (7) ,

    (8) 。

二、文氏图

  1、文氏图。

  (1) 用大矩形表示全集 ,

  (2) 矩形内的圆表示集合,

  (3) 除特殊情形外,一般,表示两个集合的圆是相交的,

  (4) 圆中的阴影的区域表示新组成的集合。

2、用文氏图表示集合的有关运算。

  例2、用文氏图表示下列集合。

    (1) ,

    (2) ,

    (3) ,

    (4) 。
  解:

    

  例3、用集合公式表示下列文氏图中的阴影部分。

    
       (1)          (2)

  解:(1)

    (2)

三、集合运算律

  1、幂等律: ,

  2、结合律: ,

  3、交换律: ,

  4、分配律: ,
        

  5、同一律: ,

  6、零律: ,

  7、互否律: (排中律), (矛盾律)

  8、吸收律: ,

  9、德·摩根律:
        

      

         

  10、双重否定律:

  以上恒等式的证明思路:欲证 ,即证对任意 , 。

  例4、证明分配律 。

  证明:对任意 ,

    

    

    

    

    

    

  故 。

  除基本运算外,还有以下一些常用性质 (证明略)

  11、 ,

  12、 ,

  13、

  14、

  15、

  16、        “ ”的交换律

  17、   “ ”的结合律

  18、

  19、

  20、

  例5、证明: (第14条)

  证明:对任意 ,

    

    

    

    

  故 。

  例6、证明 。

  证明:

    

    

    

  10条基本定律及10条性质可用于证明 (如例6),化简。

  例7、化简

  解:因为 ,

    所以 ,

    又因为 ,

    所以 ,

    所以原式化简为 ,

  又

          ,

  最后,原式化简为 。

  例8、设 均为 的子集,以下命题中为真,为假的各有哪些?

    (1) ,

    (2) ,

    (3) ,

    (4) ,

    (5) ,

    (6) 。

  解:为真的命题有(1)、(3)、(5),为假的命题有(2)、(4)、(6)。

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