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1、如何理解集合的概念学习目标理解集合的概念,了解元素与集合、集合与集合之间关系,熟练掌握集合的并、交、差集运算,掌握有关运算律的证明方法。内容提要(一)集合的概念集合:具有某种共同特性的事物的全体.元素与集合的关系:如果元素a是集合A的成员,记作a∈A,读作a属于A;如果a不是A的成员,则记作aA,读作a不属于A.集合与集合的关系:若x∈A,则有x∈B,称为集合A含于B或B包含A,记作AB或BA.集合相等:如果集合A与B的成员完全相同,则称A与B相等,记作A=B;否则称A与B不相等,记作A≠B.空集:没有成员的集合,记作.注意,空集包含于任一集合中,且
2、空集是唯一的.子集:若集合AB,则称A为B的子集;若AB且A≠B,称A为B的真子集.(二)集合的运算并集:A∪B={x|x∈A或x∈B}交集:A∩B={x|x∈A且x∈B}差集(补集):A-B={x|x∈A但xB}对称差:A△B=(A-B)∪(B-A)若A,B,C为集合,则集合的并、交、补满足:(1)等幂律: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∪C),(A∩B)∩C=A∩(B∩C);(4)分配律:(A∩B)∪C=(A∪C)∩(B∪C),(A∪B)∩C=(A∩C)∪(B∩C
3、);(5)摩根(DeMorgan)律:A-(B∪C)=(A-B)∩(A-C),A-(B∩C)=(A-B)∪(A-C).概念解析集合概念是数学中最基本的概念之一,在数学中有其独特的作用.它是现代数学的重要基础,并且应用于许多科学技术领域之中.本节介绍的集合概念和集合运算是本课程的基础,它们在后续各章节中都有应用.因此,我们在学习本节内容时应该理解集合的概念,了解元素与集合、集合与集合之间关系,熟练掌握集合的并、交、差集运算,掌握有关运算律的证明方法.集合是一些具有某种共同特性的、可以区分的若干事物的全体.集合中的事物称为元素或点.集合有以下三种表示方法:列举
4、法——列出集合的所有元素,并用花括号括起来.例如={},N={0,1,2,3,…}.描述法——将集合中元素的共同属性描述出来.例如B={,xR},Z={是整数}.文氏图——用一个简单的平面区域表示一个集合,用区域内的点表示集合内的元素.如图1-1所示.AB图1–141.理解集合概念时应该注意:(1).集合中的元素是确定的.也就是说,对集合A,任一元素a或者属于A或者不属于A,两者必居其一.若元素a属于集合A,则用aA表示,若不属于A,则用aA表示.(2).集合中的每个元素是可以互相区分开的.也就是说,在一个集合中不会重复出现相同的元素.例如集合{a,b,b
5、,c,d,d,d}与{a,b,c,d}是一样的.(3).组成一个集合的每个元素在该集合中是无次序的,可以任意列出.例如{1,2,3},{2,3,1},{3,1,2}是同一集合的三种列举法.(4).集合的元素可以是任何事物,甚至某一集合可以作为另一集合的元素.例如集合A={1,2,{a,b}},其中{a,b}是一个集合,但它又是A的元素.(5).对于集合元素的个数不作任何限制,它可以是有限个,例如A={},也可以是无限个,例如Z={是整数}.一个集合若由有限个元素组成,称为有限集合;若由无限个元素组成,称为无限集合.特别地,元素个数为零的集合称为空集,记作.
6、由集合A的所有子集组成的集合,称为A的幂集,记作2A.若集合A是由n个元素所组成的有限集合,则幂集是由2n元素组成.2.了解元素与集合、集合与集合之间关系时应该注意:元素与集合之间是一种从属关系或不从属关系,当是集合中的元素,则称属于,记作;若不是集合中的元素,则称不属于,记作.集合与集合之间是一种包含关系或不包含关系,当两个集合A和B存在关系A包含B或B被A包含,也就是说AB或BA成立,则称B为A的子集;且当B,BA时,称B为A的真子集.若B不是A的子集,即BA不成立时,则称A不包含B.因此,元素与集合、集合与集合之间关系以及表示这两种关系的符号一定不要
7、混淆.3.通过文氏图进一步理解集合的并、交、差集的运算,通过练习熟练掌握这些运算.设和B是两个任意集合,所有属于或属于B的元素组成的集合,称为集合与B的并集,即A∪B={x|x∈A或x∈B}.既属于又属于B的所有元素组成的集合,称为集合与B的交集,即A∩B={x|x∈A且x∈B}.属于而不属于B的所有元素组成的集合,称为与B的差集(补集),即A-B={x|x∈A但xB}.属于而不属于B或属于B而不属于A的所有元素组成的集合,称为集合和B的对称差,即A△B=(A-B)∪(B-A),对称差运算的另一种定义是A△B=(A∪B)-(B∩A).如果两个集合和B没有公
8、共元素,即A∩B=,称为集合与B不相交.并、交、差(补)、对称差集