並集

並集

給定兩個集合A,B,把他們所有的元素合併在一起組成的集合,叫做集合A與集合B的並集,記作A∪B,讀作A並B。

基本介紹

  • 中文名:並集
  • 外文名:union
  • 符號:∪
  • 概念:把A與B合併在一起組成的集合
  • 關鍵字:並集、交集
  • 套用學科:數學
定義,代數性質,無限並集,性質,韋恩圖表示,交集的性質,並集的性質,舉例,

定義

AB是集合,則AB並集是有所有A的元素和所有B的元素,而沒有其他元素的集合。AB的並集通常寫作 "AB",讀作“A並B”,用符號語言表示,即:A∪B={x|x∈A,或x∈B}
形式上,xAB的元素,若且唯若xA的元素,或xB的元素。

代數性質

二元並集(兩個集合的並集)是一種結合運算,即A∪(BC) = (AB) ∪C。事實上,ABC也等於這兩個集合,因此圓括弧在僅進行並集運算的時候可以省略。相似的,並集運算滿足交換律,即集合的順序任意。
空集是並集運算的單位元。 即 ∅ ∪A=A。對任意集合A,可將空集當作零個集合的並集。
結合交集補集運算,並集運算使任意冪集成為布爾代數。 例如,並集和交集相互滿足分配律,而且這三種運算滿足德·摩根律。 若將並集運算換成對稱差運算,可以獲得相應的布爾環

無限並集

最普遍的概念是:任意集合的並集。若 M 是一個集合的集合,則 x 是 M 的並集的元素,若且唯若存在 M 的元素 A,x 是 A 的元素。即:
無論集合 M 本身為何,M 的並集是一個集合,這就是公理集合論中的並集公理
例如:A ∪ B ∪ C 是集合 {A,B,C} 的並集。同時,若 M 是空集, M 的並集也是空集。有限並集的概念可以推廣到無限並集。
上述概念有多種表示方法集合論科學家簡單地寫
, 而大多數人會寫為
。 後者可推廣為
, 表示集合 {Ai : i is in I} 的並集。這裡
是一個集合,
是一個
集合。在索引集合
自然數集合的情況下,上述表示和求和類似
同樣,也可以寫作 "A1 ∪ A2 ∪ A3 ∪ ···". (這是一個可數的集合的並集的例子,在數學分析中非常普遍;參見σ-代數)。最後,要注意的是,當符號"∪" 放在其他符號之前,而不是之間的時候,要寫的大一些。 交集在無限並集中滿足分配律,即
。 結合無限並集和無限交集的概念,可得

性質

韋恩圖表示

可用韋恩圖表示(分為五種情況顯示)
用韋恩圖解釋“並集”的概念用韋恩圖解釋“並集”的概念
【說明】並集的意義:AB,即A∪B是所有A、B中的元素組成的集合,因此,A∪B中的元素至少具有集合A或集合B的屬性之一。

交集的性質

關於交集有如下性質:
A∩B A,A∩B B,A∩A=A,A∩ = ,A∩B=B∩A;

並集的性質

關於並集有如下性質:
A∪B,B A∪B,A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A
若A∩B=A,則A∈B,反之也成立;
若A∪B=B,則A∈B,反之也成立。
若x∈(A∩B),則x∈A且x∈B;
若x∈(A∪B),則x∈A,或x∈B。

舉例

集合{1, 2, 3} 和 {2, 3, 4} 的並集是 {1, 2, 3, 4}。數字 9 不屬於質數集合 {2, 3, 5, 7, 11, …} 和偶數集合{2, 4, 6, 8, 10, …} 的並集,因為 9 既不是素數,也不是偶數。
更通常的,多個集合的並集可以這樣定義:例如,A, B 和 C 的並集含有所有 A 的元素,所有 B 的元素和所有 C 的元素,而沒有其他元素。
形式上,x是 AB ∪C 的元素,若且唯若x ∈A 或 x ∈B 或 x ∈C。

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