文档详情

离散数学第六章 集合-集合的基本运算

wt****50
实名认证
店铺
PPT
194.50KB
约20页
文档ID:50895394
离散数学第六章 集合-集合的基本运算_第1页
1/20

第六章 集合6.1 集合的基本概念 6.2 集合的基本运算 6.3 全集和集合的补 6.4 自然数与自然数集 6.5 包含与排斥原理并运算:A∪B定义:设A和B是两个集合,则 ① 存在一个集合,它的元素是所有的或者 属于集合A,或者属于集合B的元素组成 ,称这个集合为集合A与集合B的并集 记为A∪B ,即A∪B={x │x∊A或x∊B}A∪B交运算、差运算②存在一个集合,它的元素是所有的既属 于集合A,又属于集合B的元素组成,称 这个集合为集合A与集合B的交集记为 A∩B ,即A∩B={x │x∊A且x∊B}A∩B交运算、差运算③存在一个集合,它的元素是所有的属于 集合A,但不属于集合B的元素组成,称 这个集合为集合A与集合B的差记为A– B ,即A–B={x │x∊A且x∉B}A–B集合运算性质 定理:设A、B、C是三个任意集合, 则: ① 幂等律 A∪A=A A∩A=A ② 交换律 A∪B= B∪A A∩B= B∩A ③结合律A∪(B∪C)=(A∪B)∪CA∩(B∩C)=(A∩B)∩C ④分配律A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C) A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)证明: A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C)对于任意的x,若x∊ A∪(B∩C),则 x∊ A,或x∊B∩C 。

当x∊ A,则x∊ A∪B 且x∊ A∪C,所以 x∊ (A∪B)∩(A∪C) ; 当x∊B∩C,则x∊B 且x∊C,就有x∊ A∪B, 且x∊ A∪C, 所以 x∊ (A∪B)∩(A∪C) 故 A∪(B∩C)⊆(A∪B)∩(A∪C) 反过来,若x∊ (A∪B)∩(A∪C),则 x∊ A∪B, 且x∊ A∪C 由x∊ A∪B 得x∊A 或x∊B; (1) 由x∊ A∪C 得x∊A 或x∊C (2) 于是,当x∊A,有x∊ A∪(B∩C); 当x∉A,由(1)和(2), x∊B 且x∊C,有x∊B∩C ,所以x∊ A∪(B∩C) 故 (A∪B)∩(A∪C) ⊆A∪(B∩C) 综上知, A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C)对称差 定义2:A,B是两个集合,存在一个集合, 它的元素是所有的或者属于A不属于B, 或者属于B不属于A,称它为集合A和集合 B的对称差,记为A⊕B,即:A⊕B={x│x∊A且x∉B,或x∊B且 x∉A} A⊕B由定义义,不难难知:A⊕B = (A–B)∪(B–A) A⊕A = Ø A⊕Ø = A命题 (p65) A⊕B = (A∪B)–(A∩B) 证明:对于任何一个x,若x∊A⊕B,则x∊A–B或x∊B–A。

若x∊A–B,则有x∊A且x∉B ,从而有x∊ A∪B且x∉ A∩B ,所以x∊ (A∪B)–(A∩B) ; 若x∊B–A,则有x∊B且x∉A ,从而有x∊ A∪B且x∉ A∩B ,所以x∊ (A∪B)–(A∩B) ;因 此, A⊕B ⊆ (A∪B)–(A∩B) 对于任何一个x,若x∊ (A∪B)–(A∩B) , 则有x∊ A∪B且x∉ A∩B 若x∊A,又x∉ A∩B, 所以x∉B, 从而有x∊A–B,故x∊A⊕B; 若x∊B,又x∉ A∩B, 所以x∉A, 从而有x∊B–A,故x∊ A⊕B; 因此, (A∪B)–(A∩B) ⊆ A⊕B综上所得, A⊕B = (A∪B)–(A∩B) 例:(A ⊕ B)⊕ C = A ⊕(B ⊕ C)设 x∊ (A ⊕ B)⊕ C, 于是有 (1) x∊ A ⊕ B,且x∉C,即有 x∊A且x∉B 且x∉C,或x∊B且x∉A 且x∉C; 或(2)x∊C 且x∉ A ⊕ B , 即有 x∊C且x ∊ A 且x ∊ B,或x∊C且x∉A 且x∉B设 x∊ A ⊕(B ⊕ C), 于是有 (1)x∊ A ,且x∉ B⊕ C,即有 x∊ A且x∉B 且x∉C,或x∊A且x ∊ B 且x ∊C; 或(2)x∊ B⊕ C 且x∉ A , 即有 x∊B且x ∉ C 且x∉A,或x∊C且x∉B 且x∉A。

由上不难难看出: (A ⊕ B)⊕ C = A ⊕(B ⊕ C)ABC例1 (p66) (A-B)∪(A-C)=A在何条件下成立? 解:根据分析当且仅当 A∩(B∩C)=Ø时,等式成立首先,假若(A-B)∪(A-C)=A, 要证明A∩(B∩C)=Ø用反证法若A∩B∩C≠Ø, 则∃x∊A∩B∩C, 所以x∊A, x∊B , x∊C 由x∊A,x∊B, 有 x ∉A-B, 又由x∊A,x∊C, 有x ∉A-C, 所以有 x ∉ (A-B)∪(A-C)=A矛盾说明A∩B∩C=Ø分析: A的元素a既是B的元素、也是C的元素,则等式不成立再证,若A∩(B∩C)=Ø, 则(A-B)∪(A-C)=A成立对于任意的x∊(A-B)∪(A-C), 则有x∊A-B或x∊A-C,即有x∊ A且x∉B,或x∊A且x∉C,于是有x∊A,所以 (A-B)∪(A-C)⊆A 对于任意的x∊A, 若x∉B,则有x∊A-B, 进而x∊(A-B)∪(A-C); 若x∊B, 则x∊A∩B,由于A∩(B∩C)=Ø, 则x∉C, 即有x∊A-C,进而x∊(A-B)∪(A-C);所以有A⊆(A-B)∪(A-C) 。

综合得到 (A-B)∪(A-C)=A成立例2 (p66) 已知A⊕B=A⊕C,证明B=C 证明:因为A⊕B=A⊕C 所以A⊕(A⊕B)= A⊕(A⊕C ) 从而有 (A⊕A)⊕B =( A⊕A)⊕C 即 Ø⊕B=Ø⊕C故 B=C有限并、有限交设Pi (1≤i≤k)是k个任意集合,u 把P1∪P2∪┅∪Pk简记为u 把P1∩P2∩┅∩Pk简记为推论 (p67)设A, Pi (1≤i≤k)是k+1个集合, 则(分配率对有限并、有限交都成立可数并、可数交设Pi (i∊N)是任意集合, 性质:设A,Pi (i∊N)是任意集合, 广义并、广义交 设H是一个集合,我们称它为下标集,对于H中的每一个 元素g, Ag表示一个集合广义并、广义交 设D是一个集合簇,也可以认为是一个以集合为元 素的集合我们要求D不是空集合我们令:在 D={Ag│g∊H}的情形下 , 有例3 (p67)设 Sa={x│0≤x0} 记则幂集 定义3: A是一个集合,存在一个集合,它 是由A的所有子集为元素构成的集合,称它为集合A的幂集合,记为ρ(A) ,也记为2A 例 设A={0,1} ,则ρ(A)={Ø,{0},{1},{0,1}}设B={a,b,c} ,则ρ(B)={Ø,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c}, {a,b,c}}第六章 集合6.1 集合的基本概念 6.2 集合的基本运算 6.3 全集和集合的补 6.4 自然数与自然数集 6.5 包含与排斥原理。

下载提示
相似文档
正为您匹配相似的精品文档