集合
jíhé
[assemble;collect;congrate;converge;muster;rally;gether;call together] 分散的人或事物聚集到一起;使聚集
緊急集合
集合
jíhé
[aggregate] 一組具有某種共同性質的數(shù)學元素
有理數(shù)的集合
一.數(shù)學術語
集合的概念:
一定范圍的,確定的,可以區(qū)別的事物,當作一個整體來看待,就叫做集合,簡稱集,其中各事物叫做集合的元素或簡稱元。如(1)阿Q正傳中出現(xiàn)的不同漢字(2)全體英文大寫字母
集合的分類:
并集:以屬于A或屬于B的元素為元素的集合成為A與B的并(集)
交集: 以屬于A且屬于B的元素為元素的集合成為A與B的交(集)
差:以屬于A而不屬于B的元素為元素的集合成為A與B的差(集)
注:空集屬于任何集合,但它不屬于任何元素.
某些指定的對象集在一起就成為一個集合,含有有限個元素叫有限集,含有無限個元素叫無限集,空集是不含任何元素的集,記做Φ。
集合的性質:
確定性:每一個對象都能確定是不是某一集合的元素,沒有確定性就不能成為集合,例如“個子高的同學”“很小的數(shù)”都不能構成集合。
互異性:集合中任意兩個元素都是不同的對象。不能寫成{1,1,2}應寫成{1,2}
無序性:{a,b,c}{c,b,a}是同一個集合。
二.動詞
表示一種呼叫某人或一群人集中在一起的口令.
集合的表示方法,常用的有列舉法和描述法。
集合學
集合論(簡稱集論)是一門研究集合的數(shù)學理論。這里的集合指由一些抽象的數(shù)學對象構成的整體。集合、元素和成員關系是數(shù)學中最基本的概念。集論(加上邏輯和謂詞演算)是數(shù)學的公理化基礎之一,通過集合及成員關系來形式化地表示其它數(shù)學對象。
集合論可以用來表示一系列略有不同的概念:
樸素集合論是由19世紀末的德國數(shù)學家康托最早提出的集合論。
公理化集合論是一個更加嚴格的理論,它是發(fā)現(xiàn)了原始集合論里的一些錯誤(如:羅素悖論)后而修正的。
Z集合論由德國數(shù)學家Ernst Zermelo創(chuàng)立的一個公理集合論。
ZF集合論是最常用的公理集合論,由Abraham Fraenkel和Thoralf Skolem擴展了Z集合論所得。
不同的邏輯系統(tǒng)有相應不同的集合(如模糊邏輯里的模糊集合)。
音樂集合理論可以被看成是集合論在音樂上的應用。
1、集合的含義:把研究對象統(tǒng)稱為元素,把一些元素組成的總體叫做集合(簡稱集)。
用大寫字母A,B,C…表示集合,用小寫字母a,b,c…表示集合中的元素.2.集合的分類:有限集——含有有限個元素的集合。 無限集——含有無限個元素的集合。
3、特性:1.確定性:給定的集合,他的元素必須是確定的,也就是說給定一個集合,那么任何一個元素在不在這個集合中就確定了2.互異性:一個給定的集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素不能相同3.無序性:集合中的元素是無先后順序的, 即集合里的任何兩個元素可以交換位置4、集合的表示方法:1.自然語言法:用文字把元素所具有的屬性描述出來, 并用花括號{}括起來表示. 如﹛自然數(shù)﹜ 2.列舉法:把集合中的元素一一列舉出來的方法, 也用花括號{}括起來表示.如:{1,2,3,4}3.描述法:用集合所含的共同特征表示集合 的方法.如:{x| P(x)}或{x∈A| P(x)}注意:舉例法和描述法不要混淆了~如:{x| 1,2,3,4} (這樣是錯誤的),應該是:{1,2,3,4}或:{x∈N*| 0。
1、集合的含義:把研究對象統(tǒng)稱為元素,把一些元素組成的總體叫做集合(簡稱集)。
用大寫字母A,B,C…表示集合,用小寫字母a,b,c…表示集合中的元素.
2.集合的分類:
有限集——含有有限個元素的集合。
無限集——含有無限個元素的集合。
3、特性:
1.確定性:給定的集合,他的元素必須是確定的,也就是說給定一個集合,那么任何一個元素在不在這個集合中就確定了
2.互異性:一個給定的集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素不能相同
3.無序性:集合中的元素是無先后順序的, 即集合里的任何兩個元素可以交換位置
4、集合的表示方法:
1.自然語言法:用文字把元素所具有的屬性描述出來, 并用花括號{}括起來表示. 如﹛自然數(shù)﹜
2.列舉法:把集合中的元素一一列舉出來的方法, 也用花括號{}括起來表示.如:{1,2,3,4}
3.描述法:用集合所含的共同特征表示集合 的方法.如:{x| P(x)}或{x∈A| P(x)}
注意:舉例法和描述法不要混淆了~如:{x| 1,2,3,4} (這樣是錯誤的),應該是:{1,2,3,4}或:{x∈N*| 0
1、集合的含義:把研究對象統(tǒng)稱為元素,把一些元素組成的總體叫做集合(簡稱集)。
用大寫字母A,B,C…表示集合,用小寫字母a,b,c…表示集合中的元素.2.集合的分類:有限集——含有有限個元素的集合。 無限集——含有無限個元素的集合。
3、特性:1.確定性:給定的集合,他的元素必須是確定的,也就是說給定一個集合,那么任何一個元素在不在這個集合中就確定了2.互異性:一個給定的集合中的元素是互不相同的,即集合中的元素不能相同3.無序性:集合中的元素是無先后順序的, 即集合里的任何兩個元素可以交換位置4、集合的表示方法:1.自然語言法:用文字把元素所具有的屬性描述出來, 并用花括號{}括起來表示. 如﹛自然數(shù)﹜ 2.列舉法:把集合中的元素一一列舉出來的方法, 也用花括號{}括起來表示.如:{1,2,3,4}3.描述法:用集合所含的共同特征表示集合 的方法.如:{x| P(x)}或{x∈A| P(x)}注意:舉例法和描述法不要混淆了~如:{x| 1,2,3,4} (這樣是錯誤的),應該是:{1,2,3,4}或:{x∈N*| 0。
1、對于兩個集合A、B,二者之間一定具有包含關系嗎?試舉例說明。
2、兩個實數(shù)可以進行加、減、乘、除四則運算,那么兩個集合是否也可以進行某種運算呢?
知識探究(一)
考察下列兩組集合:
(1)A={1,3,5},B={1,2,3,4},C={1,2,3,4,5}
(2)A={x|0思考:上述兩組集合中,集合A、B與集合C的關系如何?
由所有屬于集合A或屬于集合B的元素組成的集合,稱為集合A與B的并集。
思考:我們用符號“A∪B”表示集合A與B的并集,并讀作“A并B”,那么如何用描述法表示集合A∪B?
思考:如何用venn圖表示A∪B?
思考:集合A、B與集合A∪B的關系如何?A∪B與B∪A的關系如何?
思考:集合A∪A,A∪分別等于什么?
思考:若AB,則A∪B等于什么?反之成立嗎?
思考:如A∪B=,則說明什么?
并集例題:
例1:設A={4,5,6,8},B={3,5,7,8},求A∪B。
例2:設集合A={x|-1知識探究(二)
考察下列兩組集合:
(1)A={1,3,5},B={1,2,3,4},C={1,3}
(2)A={x|0思考:上述兩組集合中,集合A、B與集合C的關系如何?
由屬于集合A且屬于集合B的所有元素組成的集合,稱為集合A與B的交集。
我們用符號“A∩B”表示集合A與B的交集,并讀作“A交B”,那么如何用描述法表示集合A∩B?
思考:如何用venn圖表示A∩B?
思考:集合A、B與集合A∩B的關系如何?A∩B與B∩A的關系如何?
思考:集合A∩A,A∩分別等于什么?
思考:若AB,則A∩B等于什么?反之成立嗎?
思考:如A∩B=,則說明什么?
交集例題:
例3:A={x|x是新華中學高一年級參加百米賽跑的同學},B={x|x是新華中學高一年級參加跳高比賽的同學}。求A∪B。
例4:設平面內直線l1上點的集合為L1,直線l2上點的集合為L2,試用集合的運算表示l1,l2的位置關系。
知識探究(三)
思考:方程(x-2)(x2-3)=0在有理數(shù)范圍內的解是什么?在實數(shù)范圍內的解是什么?
思考:不等式0由此看來:在不同范圍內研究同一個問題,可能有不同的結果,我們通常把研究問題前給定的范圍所對應的集合稱為全集,如Q,R,Z等,那么全集的含義如何呢?
如果一個集合含有所研究問題中涉及的所有元素,則稱這個集合為全集,通常記作U。
知識探究(四)
考察下列各組集合:
(1)U={1,2,3,4,…,10},A={1,3,5,7,9},B={2,4,6,8,10}
(2)U={x|x是市一高一年級2班的同學},A={x|x是市一高一年級2班的男同學},U={x|x是市一高一年級2班的女同學}
(3)U={x|0思考:在上述各組集合中,把集合U看成全集,我們稱集合B為集合A相對于全集U的補集。一般地,集合A相對于全集U的補集是由哪些元素組成的?
由全集U中不屬于集合A的所有元素組成的。
對于一個集合A,由全集U中不屬于集合A的所有元素組成的集合,稱為集合A相對于全集U的補集,記作CUA。
思考:如何用描述法表示集合A相對于全集U的補集?如何用veuu圖表示CUA?
思考:集合CU,CUU,A∩CUA,A∪CUA,分別等于什么?
思考:若CUA=B,則CUB等于什么?若AB,則CUA與CUB的關系如何?
補集例題:
例5:設全集U={x∈N*|x例6:已知全集U=R,集合A={x||x-1|>2},B={x|2例7:設全集U={x|x是三角形},A={x|x是銳角三角形},B={x|x是鈍角三角形}。
求A∩B,CU(A∪B)。
集合 1. 研究集合必須注意集合元素的特征即三性(確定,互異,無序); 已知集合A={x,xy,lgxy},集合B={0,|x|,y},且A=B,則x+y= 2. 研究集合,首先必須弄清代表元素,才能理解集合的意義。
已知集合M={y|y=x2 ,x∈R},N={y|y=x2+1,x∈R},求M∩N;與集合M={(x,y)|y=x2 ,x∈R},N={(x,y)|y=x2+1,x∈R}求M∩N的區(qū)別。 3. 集合 A、B,時,你是否注意到“極端”情況:或;求集合的子集時是否忘記. 例如:對一切恒成立,求a的取植范圍,你討論了a=2的情況了嗎? 4. 對于含有n個元素的有限集合M, 其子集、真子集、非空子集、非空真子集的個數(shù)依次為 如滿足條件的集合M共有多少個 5. 解集合問題的基本工具是韋恩圖; 某文藝小組共有10名成員,每人至少會唱歌和跳舞中的一項,其中7人會唱歌跳舞5人會,現(xiàn)從中選出會唱歌和會跳舞的各一人,表演一個唱歌和一個跳舞節(jié)目,問有多少種不同的選法? 6. 兩集合之間的關系。
7. (CUA)∩( CU B) =CU(A∪B) (CUA)∪( CUB) = CU(A∩B);;。
集合是什么,通俗地說它是一些元素組成的集體,是一些確定而又可分的“物”的集體。集合并不指具體的“物”,而是由物的集體所組成的新對象。20世紀以來的研究表明,不僅微積分的基礎——實數(shù)理論奠定在集合論的基礎上,而且各種復雜的數(shù)學概念都可以用“集合”概念定義出來,而各種數(shù)學理論又都可以“嵌入”集合論之內。因此,集合論就成了全部數(shù)學的基礎,而且有力地促進了各個數(shù)學分支的發(fā)展?,F(xiàn)代數(shù)學幾乎所有的分支都會用到集合這個概念。
集合論最重要的創(chuàng)建者是康托爾(Georg Cantor,1845—1918)。在19世紀人們很少懷疑微積分的基礎應該建立在嚴密的實數(shù)理論上,而嚴密的實數(shù)理論可以由集合論推出。但是微積分本質上是一種“無限數(shù)學”。那么無限集合的本質是什么?它是否具備有限集合所具有的性質?
從19世紀60年代起,法國數(shù)學家康托爾承擔了這一工作,他清楚地看到以往數(shù)學基礎中的問題,都與無窮集合有關??低袪柕募险摰慕?,不僅是數(shù)學發(fā)展史上一座高聳的里程碑,甚至還是人類思維發(fā)展史上的一座里程碑。它標志著人類經(jīng)過幾千年的努力,終于基本上弄清了無限的性質,找到了制服無限“妖怪”的法寶。蘇聯(lián)著名數(shù)學家柯爾莫戈洛夫說:“康托爾的不朽功績在于向無限冒險邁進?!钡聡鴶?shù)學大師伯特贊揚康托爾的理論是“數(shù)學思想最驚人的產(chǎn)物,在純粹理性的范疇中人類活動最美的表現(xiàn)之一”。
然而事情并非總是順利的。1900年左右,正當康托爾的思想逐漸被人接受,并成功地把集合論應用到了許多別的數(shù)學領域中去,大家認為數(shù)學的“絕對嚴格性”有了保證的時候,一系列完全沒有想到的邏輯矛盾,在集合論的邊緣被發(fā)現(xiàn)了。開始,人們并不直接稱之為矛盾,而是只把它們看成數(shù)學中的奇特現(xiàn)象。1903年英國哲學家兼數(shù)學家羅素(Russell, B.A.W,1872—1970)提出了一個悖論,“一切不包含自身的集合所形成的集合是否包含自身?”答案如果說是,即包含自身,屬于這個集合,那么它就不包含自身;如果說否,它不包含自身,那么它理應是這個集合的元素,即包含自身。
可能有人看不懂羅素悖論,沒關系,羅素本人就用通俗的“理發(fā)師悖論”作了比喻;理發(fā)師自稱,他給所有自己不刮胡子的人刮胡子,但不給任何自己刮胡子的人刮胡子。試問理發(fā)師該不該給自己刮胡子?如果他從來不給自己刮胡子,就屬于“自己不刮胡子的人”。根據(jù)他的自稱,他就應該給自己刮胡子,但是,一旦他給自己刮胡子,他就成了“自己刮胡子的人”了。還是根據(jù)他的自稱,他就不應該給自己刮胡子。所以不管理發(fā)師的胡子由誰來刮,都會產(chǎn)生矛盾。羅素悖論以其簡單、明確震動了整個西方數(shù)學界和邏輯學界,邏輯學家費雷格收到羅素的信之后,在他剛要出版的《算術基礎法則》第二卷末尾寫道:“一位科學家不會碰到比這更難甚的事情了,即在工作完成之時,它的基礎垮掉了。當這本書等待付印的時候,羅素先生的一封信把我置于這種境地。”弗雷格對羅素悖論的迅速反應是驚恐地感到:“算術開始受難。”
數(shù)學史上第三次危機來臨了,數(shù)學王國的居民們惶惶不安,因為數(shù)學家們一貫追求嚴密性,一旦發(fā)現(xiàn)他們自稱絕對嚴密的數(shù)學的基礎——集合論并不嚴密,竟然出現(xiàn)了“悖論”這種自相矛盾的結果,可以想像,他們是多么震驚。震驚之余,數(shù)學家們意識到,應當建立某種公理系統(tǒng)來對集合論作出必要的規(guī)定,以排除“羅素悖論”和其他有關的“悖論”?,F(xiàn)在,各種成功地解決悖論的方案都對集合的“無限擴張”進行了限制,因此現(xiàn)在任何一種形式的集合論,實質上都包含一個“限制大小”的公理。
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