集合
| 集合 | |
|---|---|
| 术语名称 | 集合 |
| 英语名称 | set |
| 别名 | 集 |
| 元素 | |
|---|---|
| 术语名称 | 元素 |
| 英语名称 | element |
集合(set),指由零个、一个或多个无序、不重复、确定的对象所构成的整体,构成集合的对象被称为元素(element)。
在命名中,集合通常简称为集,如数的集合称为数集、点的集合称为点集。
注:以上定义为朴素集合论的常见定义,在公理化集合论(如 ZF 公理系统)中,需要按照对应系统中的公理定义集合。
| 集族 | |
|---|---|
| 术语名称 | 集族 |
| 英语名称 | family of sets |
特别地,集合的集合也称为集族(family of sets)。
性质
在朴素集合论中,集合具有以下几个基本性质:
- 确定性:集合中的每个元素都是确定的,即给定一个元素,它要么属于集合,要么不属于集合。
- 互异性:集合中的元素互不相同,即每个元素在集合中只能出现一次。
- 无序性:集合中的元素之间没有固定的顺序。
表示
集合可以用多种方式表示。常见的表示方法包括列举法、描述法、符号法等。
- 列举法:列举法是将集合中的所有元素逐一列举出来,用大括号括起来表示集合。例如,集合 [math]\displaystyle{ \{ 1, 2, 3 \} }[/math] 表示包含元素 1 、 2 和 3 的集合。
- 描述法:描述法是用一个性质来描述集合中的所有元素。描述法的一般形式为 [math]\displaystyle{ \left\{ x \in U \mid P(x) \right\} }[/math] ,也有人写作 [math]\displaystyle{ \left\{ x \in U: P(x)\right\} }[/math] ,其中 [math]\displaystyle{ P(x) }[/math] 表示 [math]\displaystyle{ x }[/math] 满足的性质(一元谓词),
读作“满足 [math]\displaystyle{ P(x) }[/math] 的所有 [math]\displaystyle{ x }[/math] (属于 [math]\displaystyle{ U }[/math])” (“(the set of) all [math]\displaystyle{ x }[/math] (in [math]\displaystyle{ U }[/math]) such that [math]\displaystyle{ P(x) }[/math]”)或“这样的 [math]\displaystyle{ x }[/math] (属于 [math]\displaystyle{ U }[/math])满足 [math]\displaystyle{ P(x) }[/math]”。 例如,集合 [math]\displaystyle{ \left\{ x \mid x \gt 0 \right\} }[/math] 表示所有大于0的数构成的集合。不需要额外指明范围时,竖线前的范围 [math]\displaystyle{ \in U }[/math] 可省略。竖线前的元素(称为代表元)的格式可以是代数式,如偶数集可表示为 [math]\displaystyle{ \{2x\mid x\in\mathbb{Z}\} }[/math] 。
- 符号法:符号法是用符号来表示集合。集合通常使用大写字母,如 [math]\displaystyle{ A }[/math] 等。同时,特定的符号代表特定的集合。
例如, [math]\displaystyle{ \mathbb{N} }[/math] 表示自然数集合, [math]\displaystyle{ \mathbb{Z} }[/math] 表示整数集合, [math]\displaystyle{ \mathbb{Q} }[/math] 表示有理数集合, [math]\displaystyle{ \mathbb{R} }[/math] 表示实数集合等。
- Venn 图:图形中,用圆圈代表集合,点表示集合中的元素。
符号
表述一个集合时,通常使用 A、B、C 等大写字母;表述其中元素时,通常使用 a、b、c 等小写字母。 对于几何相关的语境,由于往往使用小写字母代表几何图形(点集),大写字母代表点,此时会交换大小写字母的使用。
图示
主条目: Venn 图
关系和运算
全部搜索结果
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| 页面 | 名称 | 对象类型 |
|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| 包含关系#包含关系(子集关系) | 包含关系(子集关系) | 集合 | 2 |
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| 成员关系#成员关系 | 成员关系 | 集合 数学对象 | 2 |
| 成员关系#成员关系(否定) | 成员关系(否定) | 集合 数学对象 | 2 |
| 基数#等势 | 等势 | 集合 | 2 |
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|---|---|---|---|---|
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| 幂集#幂集 | 幂集 | 集合 | 1 | 集族 |
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| 限制、延拓(映射)#限制映射/限制函数 | 限制映射/限制函数 | 集合 映射 | 2 | 映射 |
琐事
元素类型
在标准集合论中,集合中的元素可以是任何对象。 但是为了便于讨论,在实际场景中,一般默认集合中的元素来自同一个范围(称为论域、全集),或者通俗地说,有着一致的“类型”,比如所有元素都是数、都是平面几何图形等。