集合論中的空集是什么?
什么時候可以成為一件事?這似乎是一個愚蠢的問題,而且是自相矛盾的。在集合論的數(shù)學領(lǐng)域,什么都不是什么都是常規(guī)的。怎么會這樣?
當我們形成一個沒有元素的集合時,我們就不再有任何東西了。我們有一套沒有任何東西。該集合有一個不包含元素的特殊名稱。這被稱為空集或空集。
10 A微妙的健康證知識差別11 12
空集的定義非常微妙,需要稍微考慮一下。重要的是要記住,我們將集合視為元素的集合。該集合本身與其包含的元素不同。
例如,我們將查看{5},它是一個包含元素5的集合。集合{5}不是數(shù)字。它是一個以數(shù)字5為元素的集合,而5是數(shù)字。
以類似的方式,空集不是什么。相反,它是沒有元素的集合。它有助于將集合視為容器,元素是我們放入其中的元素??杖萜魅匀皇且粋€容器,類似于空集。
空集的**性
空集是**的,這就是為什么談論空集而不是和空集是完全合適的。這使得空集與其他集不同。有無限多的集合,其中有一個元素。集合{a},{1},和{123}各自具有一個元素,因此它們彼此等效。由于元素本身彼此不同,因此集合不相等。
上面的例子沒有什么特別之處,每個例子都有一個元素。除了一個例外,對于任何計數(shù)數(shù)或無窮大,都有無限多的這種大小的集合。數(shù)字零是個例外。只有一組,即空集,其中沒有元素。
這個事實的數(shù)學證明并不困難。我們首先假設(shè)空集不是**的,有兩個集合中沒有元素,然后使用集合理論中的一些屬性來證明這個假設(shè)意味著矛盾。
空集的符號和術(shù)語
空集由符號φ表示,該符號來自丹麥字母表中的類似符號。有些書籍通過其空集的替代名稱來引用空集。
空集的屬性
由于只有一個空集,所以當交叉集,聯(lián)合集和補碼的集合操作與空集和我們用X表示的一般集一起使用時,會發(fā)生什么是值得的。考慮空集的子集以及何時空集子集也很有趣。這些事實收集如下:
- 任何集合與空集合的交集都是空集合。這是因為空集中沒有元素,所以這兩組沒有共同的元素。在符號中,我們寫出X∩?=?。
- 任何集合與空集合的并集是我們開始的集合。這是因為空集中沒有元素,因此在形成并集時我們不會將任何元素添加到另一個集合中。在符號中,我們寫入XU?=X。
- 空集的補碼是我們正在使用的設(shè)置的通用集。這是因為不在空集中的所有元素的集合只是所有元素的集合。
- 空集合是任何集合的子集。這是因為我們通過從X中選擇(或不選擇)元素來形成集合X的子集。子集的一個選項是從X根本不使用任何元素。這給了我們一個空的集合。