第一节 集合及其运算第一章第一章 集合及其基数集合及其基数 集合论产生于十九世纪七十年代,它是德国数学家康托尔(Cantor)创立的,不仅是分析学的基础,同时,它的一般思想已渗入到数学的所有部门集合论观点”与现代数学的发展不可分割地联系在一起2021/8/141集合,指的是具有某种特定性质的对象的全体,通常用大写英文字母A,B,X,Y…等表示;集合中的每个对象称为该集合的元素一般说来,我们总用小写字母a,b,x,y…表示集合中的元素集合与元素的关系:属于或不属于.集合的定义2021/8/142 对于集合A,某一对象x如果是A的元素,则称x属于A,如果x不是A的元素,则称x不属于A集合的表示方法: 1.列举法; 2.描述法;例如,A是由具有性质P的元素全体组成时,记为:其中P可以是一段文字,也可以是某个数学式子2021/8/1432021/8/144集合的运算定理1 的充要条件是 且 . 2021/8/145定理2 若 , ,则 . 对于集合族 若对任意 则称该集合族是互不相交的或两两不交的.2021/8/146类似定义其交集,即 例例1 1 若若 则 例2 若 是全体实数构成的集合, 则 2021/8/1472021/8/148一簇集合 ,可类似定义其并集,即 4. 并运算2021/8/149例1 若 则 例2 若 则 2021/8/1410例 3( ( ] ) -2 -1-1/n -1 0 1-1/n 1 2021/8/14112021/8/1412定理3 (1)交换律(2)结合律(3)分配律(4)幂等律2021/8/1413定理4(1) (2) 若 (3) 若 (4) (5) 2021/8/1414证明 (2)由并集的定义,若 则存在 而 从而 故 (5)若 由交的定义,再由并的定义可知存在 2021/8/1415于是 从而 所以 再证 略(6) 2021/8/14165.差运算 由所有属于A但不属于B的元素组成的集合,称为A减B的差集,记作A-B。
即 注 6. 余集若已知 则 称为B 相对于A的余集,记为 2021/8/1417特别地,若考虑的一切集合都是某一给定集合S的子集,集合A相对于S的余集称为A的余集,简记为 定理5 (1)(2) (3) (4) (其中S为全集),简记为Ac2021/8/1418定理6 De Morgan 公式证明 (1) 若 设 2021/8/1419反之,当 2021/8/1420域或代数对于一个给定的集合S,若F是S的一族子集,它满足下列条件1) 2)3)则称F是S的一些子集构成的一个域或代数.2021/8/1421注2. 一串指的是可排序.2021/8/1422定理7若 A 是由S的子集构成的集合,则唯一存在一个由S的子集构成的最小 域 使2021/8/14232021/8/1424集合序列的极限1.序列的增减性2.序列的并和交2021/8/14253.上极限和下极限2021/8/1426例1 证:对一切自然数 ,显然有 ,所以因为对任一有理数 其中 均为整数, 对任何 有 所以 这样2021/8/14272021/8/1428定理82021/8/1429定理9证明单减如何证?2021/8/14302021/8/1431上、下极限集上极限集上极限集例:设A2n=[0,1]A2n+1=[1,2];则上极限集为[0,2]2021/8/1432下极限集例:设A2n=[0,1]A2n+1=[1,2];则上极限集为[0,2],下极限集为{1}上极限集上极限集2021/8/1433单调增集列极限分析当An为单调增加集列时2021/8/1434单调减集列极限分析当An为单调减小集列时2021/8/1435例3a a+1/k f(x) 2021/8/1436笛卡尔乘积2021/8/1437集合的特征函数(示性函数)设S是一非空集合,A是S的一个子集。
重要性质2021/8/14382021/8/1439个人观点供参考,欢迎讨论部分资料从网络收集整理而来,供大家参考,感谢您的关注!。