一、集合的表示
  • 列举法:列出集合中的全体元素,元素之间用逗号分开,然后用花括号括起来
  • 描述法:用谓词P(x)表示x具有性质P,用{x|P(x)}表示具有性质P的集合
  • 注意事项:集合中的元素是各不相同的
    集合中的元素不规定顺序
    集合的两种表示法可以互相转化
  • 常用的数集合:自然数集合N;整数集合Z;有理数集合Q;实数集合R;复数集合C
二、集合之间的关系

1、子集

  • 设A,B为两集合,若B中的元素都是A中的元素,自称B是A的子集,也成A包含B,或B包含于A,记作B⊆A,其符号化形式为B⊆A⟺∀x(x∈B→x∈A)。

2、相等

  • 设A,B为两集合,若A包含B且B包含A,则称A与B相等,记作A=B,即A=B⟺∀x(x∈B↔x∈A)

3、真子集

  • 设A,B为两集合,若A为B的子集且A≠B,则称A为B的真子集,或称B真包含A,记作A⊂ B,即A⊂ B⟺A⊆B∧A≠B

4、空集

  • 不拥有任何元素的集合称为空集合,简称为空集,记作Φ
  • 空集是一切集合的子集
  • 空集是唯一的,是最小的集合

5、全集

  • 如果限定所讨论的集合都是某个集合的子集,则称该集合为全集,记作E
  • 全集不唯一

6、幂集

  • 设A为一个集合,称由A的全体子集组成的集合为A的幂集,记作P(A) 描述为P(A)={x|x⊆A}
  • 集合的元素个数
  • 规定:Φ为0元集,含1个元素的集合为单元集或1元集,含两个元素的集合为2元集,…,含n个元素的集合为n 元集(n≥1)。用|A|表示集合A中的元素个数,当A中的元素个数为有限数是,A为有穷集或有限集
  • 设集合A的元素个数|A|=n,则|P(A)|=2^n

7、集族

  • 除了P(A)外,还有其他形式的由集合构成的集合,统称为集族。若集族中的集合都赋予记号,则可得带指标集的集族
  • 设δ为一个集族,S为一个集合,若对于任意的α∈S,存在唯一的Aα∈δ与之对应,而且δ中的任意集合都对应S中的某一个元素,则称δ是以S为指标集的集族,S称为δ的指标集。记为δ={Aα|α∈S},或δ={Aα}α∈S
  • 如果把Φ看成集族,则称Φ为空集族

8、多重集

  • 设全集为E,E中元素可以不止一次在A中出现的集合A称为多重集。若E中元素a在A中出现k次(k≥0),则称a在A中重复度为k
  • 集合可看作重复度均小于等于1的多重集
三、集合的运算

1、并集

  • 设A,B为两集合,称由A和B的所有元素组成的集合为A与B的并集,记作A∪B,称∪为并元算符,描述为A∪B={x|x∈A∨x∈B}

2、交集

  • 设A,B为两集合,称由A和B的公共元素组成的集合为A与B的交集,记作A∩B,称∩为并元算符,描述为A∩B={x|x∈A∧x∈B}

3、不相交

  • 设A,B为两集合,若A∩B=Φ,则称A和B是不交的
  • 设A1,A2,…是可数多个集合,若对于任意的i≠j,都有Ai∩Aj=Φ,则称是互不相交的
  • 设An={x∈R|n-1<x<n},n=1,2,…,则A1,A2,…是互不相交的

4、相对补集

  • 设A,B为两集合,称属于A而不属于B的全体元素组成的集合为B对A的相对补集,记作A-B

5、对称差

  • 设A,B为两集合,称属于A二不属于B,或属于B而不属于A的全体元素组成的集合为A与B的对称差,记作A⊕B

6、绝对补集

  • 设E为全集,A⊆E,称A对E的相对补集为A的绝对补集,记作~A

集合运算的优先级

  • 第一类:绝对补、幂集、广义交、广义并
    第一类运算按照从右向左的顺序运算
  • 第二类:初级并、初级交、想对补、对称差
    第二类运算按照括号决定的顺序运算,多个括号并排或没有括号的部分按照从左向右的顺序运算
四、基本的集合恒等式

设E是全集,A,B,C为E的任意子集

  • 幂等律 A∪A=A,A∩A=A
  • 交换律 A∪B=B∪A,A∩B=B∩A
  • 结合律 (A∪B)∪C=A∪(B∪C),(A∩B)∩C=A∩(B∩C)
  • 分配律 A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C),A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)
  • 零率 A∪E=E,A∩Φ=Φ
  • 同一律 A∪Φ=A,A∩E=A
  • 排中律 A∪┐A=E
  • 矛盾律 A∩┐A=Φ
  • 补交转换律 A-B=A∩┐B
  • 德摩根律 ┐(∪{Aα}α∈s)=∩(┐Aα