主题
Search

集合


集合是一个有限无限的对象集合,其中顺序无关紧要,并且重复度通常也被忽略(与列表多重集不同)。集合的成员通常被称为元素,符号 a in A 用于表示 a 是集合 A 的一个元素。对集合及其性质的研究是集合论的对象。

集合的旧称包括聚合集合类。罗素也使用不太合适的术语流形来指代集合。

历史上,单横线被用来表示一个除了顺序之外没有任何结构的集合,从而表示集合的序型。双横线表示从集合中去除顺序,从而表示集合的基数。这种做法由集合论创始人 Georg Cantor 开始。

用于集合运算的符号包括  intersection (表示“”或交集)和  union (表示“”或并集)。符号 emptyset 用于表示不包含任何元素的集合,称为空集

有许多与集合论相关的不同表示法。在有限元素集合的情况下,人们经常将集合写在花括号内,例如,

 A={1,2,3}
(1)

表示小于或等于三的自然数集合。类似的表示法可以用于无限集合,前提是使用省略号来表示无限性,例如,

 B={3,4,5,...}
(2)

表示大于或等于三的自然数集合,或者

 C={...,-4,-2,0,2,4,...}
(3)

表示所有偶数的集合。

除了上述表示法之外,还可以使用所谓的集合构建法来表达集合及其元素。集合构建法的一般格式是

 {x:p(x)},
(4)

其中 x 表示一个元素,p(x) 表示 x 满足的性质 p。() 也可以扩展,以指示构造一个集合,该集合是某个环境集合 X 的子集,例如,

 {x in X:p(x)}.
(5)

值得注意的是,() 和 () 中的“:”有时会被竖线替换,例如,

 {x in X|p(x)}.
(6)

同样值得注意的是,()、() 和 () 中的集合都可以用集合构建法重写为整数集合 Z 的子集,即

A={n in N:n<=3}
(7)
B={n in N:n>=3}
(8)
C={n in Z:n is even},
(9)

分别。

其他与集合论相关的常见表示法包括 A^B,它用于表示从 BA映射集合,其中 AB 是任意集合。例如,X^N 的一个元素将是从自然数 N 到集合 X映射。将这样的函数称为 f,那么 f(1)f(2) 等是 X 的元素,因此将它们称为 x_1x_2 等。这现在看起来像是 X 元素的序列,因此序列实际上只是从 NX 的函数。这种表示法在数学中是标准的,并且经常在符号动力学中用于表示序列空间。

EFG 为集合。那么使用  intersection  union 运算符对这些集合进行运算是可交换的

 E intersection F=F intersection E
(10)
 E union F=F union E,
(11)

结合律的

 (E intersection F) intersection G=E intersection (F intersection G)
(12)
 (E union F) union G=E union (F union G),
(13)

分配律的

 (E intersection F) union G=(E union G) intersection (F union G)
(14)
 (E union F) intersection G=(E intersection G) union (F intersection G).
(15)

更一般地,我们有无限分配律

 A intersection ( union _(lambda in Lambda)B_lambda)= union _(lambda in Lambda)(A intersection B_lambda)
(16)
 A union ( intersection _(lambda in Lambda)B_lambda)= intersection _(lambda in Lambda)(A union B_lambda)
(17)

其中 lambda 遍历任何索引集 Lambda。这些证明可以从并集和交集的定义中轻易得出。


参见

聚合, 解析集, Borel 集, C, Cayley 数, 余解析集, 集合, 可定义集, 导集, 无重集, 双线体, 元素, 基本集, I, 容斥原理, 内涵, 交集, Kinney 集, 列表, 流形, 多重集, N, 偏序集, 完全集, 真类, Q, R, 实矩阵, 集合类, 差集, 外延, 集合论, 无三重集, 并集, Venn 图, 良序集, Z, Z--, Z-+ 在 MathWorld 教室中探索这个主题

本条目的部分内容由 Christopher Stover 贡献

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Courant, R. 和 Robbins, H. “集合的代数”。什么是数学?:对思想和方法的初等探讨,第二版 第 2 章增补,牛津,英格兰:牛津大学出版社,第 108-116 页,1996 年。

被 Wolfram|Alpha 引用

集合

如此引用

Stover, ChristopherWeisstein, Eric W. “集合”。来自 MathWorld--Wolfram 网络资源。 https://mathworld.net.cn/Set.html

主题分类