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。
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) 。
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)
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)。