1集合論

2021-02-24 青玟Reidx
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集合

由指定範圍內滿足給定條件的所有對象的聚集

對象為集合的元素

一般大寫英文字母表示集合,小寫英文字母表示元素

基數,指集合元素的個數

ZFC公理化集合論

ZF1外延公理

ZF2空集合存在公理

ZF3無序對公理

ZF4併集公理

ZF5冪集公理

ZF6無窮公理

ZF7分離公理模式

ZF8替換公理模式

ZF9正則公理

AC選擇公理

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屬於

如果一個元素是一個集合中的元素,那麼該元素屬於該集合

表示集合的方法

枚舉法

敘述法

文氏圖

簡單概念

空集-不含有任何元素的集合-絕對唯一

全集-在某一範圍內所有對象的集合-相對唯一

子集/真子集-即某集合包含某集合,真子集即真包含關係-除去等價關係

**不帶下線的是真包含

冪集-所有不同子集的集合-也稱集族

併集/交集-並加交合

補集-取反

差集-做差

對稱差集-兩集合各獨有的元素的集合

元素特性

無序

不同

證明集合相等

現證明一個集合屬於另一個集合

再證明另一個集合屬於這一個集合

集合運算律

冪等律A ∪ A = A, A ∩ A = A

交換律A ∪ B = B ∪ A, A ∩ B = B ∩ A

結合律A ∪ (B ∪ C) = (A ∪ B) ∪ C,A ∩ (B ∩ C) = (A ∩ B) ∩ C

同一律A ∪ ∅ = A, A ∩ U = A

零律A ∪ U = U, A ∩ ∅ = ∅

分配律A ∪ (B ∩ C) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C), A ∩ (B ∪ C) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C)

吸收律A ∪ (A ∩ B) = A, A ∩ (A ∪ B) = A

矛盾/排中律

雙重否定律

德摩根律

皮亞諾公理-基於序數

0是自然數;

每個自然數n都有一個後繼s(n),也是自然數;

兩個自然數相等若且唯若他們有相同的後繼,即m=n若且唯若s(m)=s(n);

沒有任何自然數的後繼是0;

歸納公理。若t是關於自然數的一個預測,如果t(0)為真,且當t(n)為真t(s(n))也為真,可以得到t(n)對任意自然數n成立

馮諾伊曼自然數定義-基於基數

空集屬於自然數

如果n屬於自然數,則n和含有n的集合屬於自然數

等勢

兩個集合能夠存在一種一一對應的關係、

等價必等勢

與自然數集合等勢的集合為可數集合,其基數為阿列夫零

不可數集合

開區間(0, 1)為不可數集合,與之等勢的集合也為不可數集合

基數為阿列夫


[外延公理]    一個集合完全由它的元素所決定。如果兩個集合含有相同的元素,則它們是相等的。

[空集合存在公理]    存在空集(部分公理化不加入)。

[併集公理]    一個集合中的元素的併集有且僅有一個。*注意:集合A={a}和集合B={b},它們的對是{{a},{b}},這個對的併集是{a,b}。

[冪集公理]    任意集合有且僅有一個冪集。冪集是給定集合所有子集的集合。

[無窮公理]    存在元素無窮多的集合

[分離公理模式]    對任意集合x和任意對x的元素有定義的邏輯謂詞P(z),存在集合y,使z∈y若且唯若z∈x而且P(z)為真,即集合的弱化內涵公理,每個邏輯謂詞要對應集合

[替換公理模式]    對任意集合x和任意對x的元素有定義的邏輯公式F(z),存在集合y,使w∈y若且唯若存在z∈x而且F(z)=w

[無序對公理]    也稱配對公理,任意兩個給定集合一定存在無序對。

[正則公理]    也稱基礎公理,對任意非空集合x,至少有一 y∈x使x∩y為空集。

[選擇公理]    設C為一個由非空集合所組成的集合。那麼,我們可以從每一個在C中的集合中,都選擇一個元素和其所在的集合配成有序對來組成一個新的集合。可以理解為,給定一些盒子(可以是無限個),每個盒子中都含有至少一個小球,那麼可以作出這樣一種選擇,使得可從每個盒子中恰好選出一個小球。

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