理论教育 集合的包含和相等关系-数理逻辑思想方法

集合的包含和相等关系-数理逻辑思想方法

时间:2023-11-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:定义1.3 如果集合A的每一个元素都是集合B的元素,即“对任意的a,若a∈A,则a∈B”,那么称集合A为集合B的子集,记作AB或者BA,读作A包含于B或者B包含A.符号“”或者“”表示集合之间的包含关系.即:AB当且仅当对任意的a,如果a∈A,则a∈B.图1-2的阴影部分的区域表示AB.否则,如果A中有元素不属于B,即“存在x,x∈A并且xB”,则称A不是B的子集.记作AB,读作A不包含于B或者B

集合的包含和相等关系-数理逻辑思想方法

定义1.3 如果集合A的每一个元素都是集合B的元素,即“对任意的a,若a∈A,则a∈B”,那么称集合A为集合B的子集,记作A⊆B或者B⊇A,读作A包含于B或者B包含A.符号“⊆”或者“⊇”表示集合之间的包含关系.即:A⊆B当且仅当对任意的a,如果a∈A,则a∈B.图1-2的阴影部分的区域表示A⊆B.否则,如果A中有元素不属于B,即“存在x,x∈A并且xB”,则称A不是B的子集.记作AB,读作A不包含于B或者B不包含A.如图1-3.

图1-2

图1-3

例1.6 设A={a,b,c},B={a,b,c,d},C={a,b},则A,B和C三者之间的包含关系为:A⊆B,C⊆A和C⊆B;还有A⊆A,B⊆B和C⊆C(为什么?).除了这6种包含关系外,A,B和C三者之间再无别的包含关系了.

例1.7 设A={a,{a},{a,b}},B={a},C={{a}},D={{a},{a,b}},则B,C和D都是A的子集.即:B⊆A,C⊆A并且D⊆A.

包含关系具有下面的性质:

(1)A⊆A,即集合A是它自己的子集,换句话说,集合的包含关系具有自返性.因为命题

对任意的x,如果x∈A则x∈A

总成立.

(2)如果A⊆B并且B⊆C,则A⊆C,即集合的包含关系具有传递性.因为,由A⊆B可得

对任意的x,如果x∈A则x∈B.

再由B⊆C可得

对任意的x,如果x∈B则x∈C.(www.daowen.com)

因为所有A中的元素都在B中,而所有B中的元素又都在C中,根据定义1.3可得对任意的x,如果x∈A,则x∈C,即:A⊆C.

定义1.4 设有两个集合A和B,如果A⊆B并且B⊆A,那么称集合A与集合B相等,记作A=B,读作A等于B.符号“=”表示集合之间的相等关系.否则,称集合A不等于集合B,记作A≠B.

例1.8 令X是一个恰好包含数字2,3,5的集合,Y是一个由所有大于1而小于7的素数组成的集合.Z是满足方程x 3-10x 2+31x-30=0的所有解组成的集合.由定义1.4可得:X=Y,X=Z并且Y=Z.这个例子说明,对于同一个集合,我们有不同的描述.

利用集合的包含和相等的概念,我们可以定义真子集和真包含的概念.

定义1.5 设有两个集合A和B,如果A⊆B并且A≠B,那么称集合A是集合B的真子集.记作A⊂B或者AB,读作A真包含于B.

例1.9 在例1.7中,集合B,C和D都是A的真子集.

例1.10 令Z+={x|x∈Z且x>0},Q+={x|x∈Q且x>0},R+={x|x∈R且x>0},分别是正整数集、正有理数集和正实数集,显然,Z+⊂Z,Q+⊂Q,并且R+⊂R,还有:Z+⊂Q+⊂R+.

真包含关系具有下面的性质:

(1)如果A⊂B,则A⊆B;

(2)A⊄A;

(3)如果A⊂B,则B⊄A;

(4)若A⊂B且B⊂C,则A⊂C.

由定义1.5和定义1.3,以上性质是显然成立的.

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