文档数学离散数学集合集合集合关系子集 A⊆BA \subseteq BA⊆B:∀x(x∈A→x∈B)\forall x(x \in A \to x \in B)∀x(x∈A→x∈B)相等 A=BA = BA=B:A⊆B∧B⊆AA \subseteq B \land B \subseteq AA⊆B∧B⊆A真子集 A⊂BA \subset BA⊂B:A⊆B∧A≠BA \subseteq B \land A \neq BA⊆B∧A=B特殊集合空集 ∅\varnothing∅空集是任意集合的子集。空集唯一。幂集 P(A)P(A)P(A)P(A)={x∣x⊆A}P(A) = \{x | x \subseteq A\}P(A)={x∣x⊆A},即 AAA 的所有子集。集合运算 基本运算 并 A∪B={x∣x∈A∨x∈B}A \cup B = \{x | x \in A \lor x \in B \}A∪B={x∣x∈A∨x∈B}交 A∩B={x∣x∈A∧x∈B}A \cap B = \{x | x \in A \land x \in B \}A∩B={x∣x∈A∧x∈B}差 / 相对补集 A−B={x∣x∈A∧x∉B}A - B = \{x | x \in A \land x \notin B\}A−B={x∣x∈A∧x∈/B}对称差 A⊕B=(A−B)∪(B−A)A \oplus B = (A - B) \cup (B - A)A⊕B=(A−B)∪(B−A)绝对补集 ∼A=E−A\sim A = E - A∼A=E−A,EEE 为全集广义并 ∪A=⋃x∈Ax\cup A = \bigcup\limits_{x \in A} x∪A=x∈A⋃x广义交 ∩A=⋂x∈Ax\cap A = \bigcap\limits_{x\in A} x∩A=x∈A⋂x,∩∅\cap \varnothing∩∅ 无意义笛卡尔积 A×B={⟨x,y⟩∣x∈A∧x∈B}A \times B = \{ \langle x,y \rangle | x \in A \land x \in B \}A×B={⟨x,y⟩∣x∈A∧x∈B}恒等式A∩B⊆A,A∩B⊆BA \cap B \subseteq A, A \cap B \subseteq BA∩B⊆A,A∩B⊆BA⊆A∪B,B⊆A∪BA \subseteq A \cup B, B \subseteq A \cup BA⊆A∪B,B⊆A∪BA−B=A∩∼B⊆AA - B = A \cap \sim B \subseteq AA−B=A∩∼B⊆AA⊆B ⟺ A∪B=B ⟺ A∩B=A ⟺ A−B=∅A \subseteq B \iff A \cup B = B \iff A \cap B = A \iff A - B = \varnothingA⊆B⟺A∪B=B⟺A∩B=A⟺A−B=∅A∩B=∅ ⟺ A−B=AA \cap B = \varnothing \iff A - B = AA∩B=∅⟺A−B=AA⊕B=(A∩∼B)∪(B∩∼A)=(A∪B)−(A∩B)A \oplus B = (A \cap \sim B) \cup (B \cap \sim A) = (A \cup B) - (A \cap B)A⊕B=(A∩∼B)∪(B∩∼A)=(A∪B)−(A∩B)A⊕∅=AA \oplus \varnothing = AA⊕∅=AA⊕A=∅A \oplus A = \varnothingA⊕A=∅∪∅=∅\cup \varnothing = \varnothing∪∅=∅运算律:类比命题逻辑容斥原理设集合 SSS 定义了 nnn 条性质,具有第 iii 条性质的集合为 AiA_iAi。不具有性质的集合个数为 ∣A1‾∩A2‾∩⋯∩An‾∣=∣S∣−∑i=1n(−1)n∑pk<pk+1∣⋂j=1iApj∣\left|\overline{A_1} \cap \overline{A_2} \cap \cdots \cap \overline{A_n}\right| = |S| - \displaystyle\sum\limits_{i = 1}^n (-1)^n \sum_{p_{k} < p_{k+1}} \left|\bigcap_{j=1}^i A_{p_j}\right|A1∩A2∩⋯∩An=∣S∣−i=1∑n(−1)npk<pk+1∑j=1⋂iApj。势定义集合的势用来度量集合的大小。已知集合 A,BA,BA,B如果存在从 AAA 到 BBB 的双射,则 A,BA,BA,B 等势,记作 A≈BA \approx BA≈B。如果存在从 AAA 到 BBB 的单射,则 BBB 优势于 AAA,记作 A⪯⋅BA \preceq\cdot BA⪯⋅B。如果 B⪯⋅A∧A≉BB \preceq\cdot A \land A \not\approx BB⪯⋅A∧A≈B,则 BBB 真优势于 AAA,记作 A≺⋅BA \prec\cdot BA≺⋅B。性质等势是等价关系,优势是偏序关系。Q≈Z≈N≈N×N\mathrm Q \approx \mathrm Z \approx \mathrm N \approx \mathrm N \times \mathrm NQ≈Z≈N≈N×N。R≈[0,1]≈(0,1)≈{0,1}N≈P(N)≈\mathrm R \approx [0,1] \approx (0,1) \approx \{0,1\}^{\mathrm N} \approx P(N) \approxR≈[0,1]≈(0,1)≈{0,1}N≈P(N)≈ 任意实数区间。{0,1}A≈P(A)\{0,1\}^A \approx P(A){0,1}A≈P(A)。康托定理:N≉R\mathrm N\not\approx \mathrm RN≈R,A≉P(A)A \not\approx P(A)A≈P(A)。N≺⋅R,A≺P(A)N \prec\cdot R,A\prec P(A)N≺⋅R,A≺P(A)。基数自然数的集合定义:000 定义为 ∅\varnothing∅。已知任意自然数 nnn,则 n+1n+1n+1 定义为 n∪{n}n \cup \{n\}n∪{n}。集合为有穷集 ⟺ \iff⟺ 集合与某自然数等势。如果集合不是有穷集,则是无穷集。有穷集的基数为与其等势的自然数,也是其大小。定义 ∣N∣=ℵ0|\mathrm N| = \aleph_0∣N∣=ℵ0,∣R∣=ℵ|\mathrm R| = \aleph∣R∣=ℵ。ℵ0,ℵ\aleph_0,\alephℵ0,ℵ 是无穷基数,ℵ0\aleph_0ℵ0 是最小的无穷基数。∣A∣=∣B∣ ⟺ A≈B|A|=|B| \iff A \approx B∣A∣=∣B∣⟺A≈B,∣A∣≤∣B∣ ⟺ A⪯⋅B|A| \leq |B| \iff A \preceq\cdot B∣A∣≤∣B∣⟺A⪯⋅B。如果 ∣A∣≤ℵ0|A| \leq \aleph_0∣A∣≤ℵ0,则 AAA 是可数集,可以用某种方法数遍集合中的所有元素。一阶逻辑等值演算与推理二元关系