定义1.6 不含任何元素的集合称为空集,记作∅.
例1.11 设集合A={x|x 2+1=0且x∈R}.
因为方程x 2+1=0在实数范围内无根,故A=∅.
空集具有下面的性质:
(1)对任意的集合A,都有∅⊆A,即空集是任意集合的子集.
(2)∅是唯一的.
事实上,(1)成立.因为对于任给的集合A,如果∅A,那么,就存在x,使得
x∈∅并且xA,
这与∅的定义矛盾.因此,对任意的集合A,都有∅⊆A.(2)也成立.假设∅1和∅2都是空集.因为∅1是空集,根据空集的性质(1),可得:∅1⊆∅2.同理可得:∅2⊆∅1.再根据定义1.4可得:∅1=∅2.
注意:(1)∅∅,但∅⊆∅;
(2)∅⊆{∅},但∅≠{∅};
定义1.7 若A≠∅,则称A为非空集合.
定义1.8 设A是一个集合,由A的所有子集组成的集合叫做A的幂集,记作P(A),即(www.daowen.com)
P(A)={x|x⊆A},
亦即
x∈P(A)当且仅当x⊆A.
幂集具有下面的性质:
(1)∅∈P(A),即P(A)是非空的;
(2)A∈P(A),即A是P(A)的元素.
事实上,由空集的性质(1)和包含关系的性质(1)以及定义1.8,立刻得幂集的性质(1)和(2).
例1.12 如果集合A={真,假},则P(A)={∅,{真},{假},{真,假}}.当B={a,b,c}时,P(B)={∅,{a},{b},{c},{a,b},{a,c},{b,c},{a,b,c}}.
一般地,如果集合A有n个元素,则P(A)有2n个元素.
在例1.12中,集合P(A)和P(B)的元素本身也是集合.因此,我们有:
定义1.9 如果一个集合中的每个元素也都是集合,那么称它是一个集合族.集合族通常用花体字母A,B,C等表示.
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