并集
数学名词
给定两个集合A,B,把他们所有的元素合并在一起组成的集合,叫做集合A与集合B的并集,记作A∪B,读作A并B。
定义
若A和B是集合,则A和B并集是有所有A的元素和所有B的元素,而没有其他元素的集合。A和BA∪B符号“U”既具有操作意义又具有结构意义。
形式上,x是A∪B的元素,当且仅当x是A的元素,或x是B的元素。
代数性质
二元并集(两个集合的并集)是一种结合运算,即A∪(B∪C) = (A∪B) ∪C。事实上,A∪B∪C也等于这两个集合,因此圆括号在仅进行并集运算的时候可以省略。相似的,并集运算满足交换律,即集合的顺序任意。
空集是并集运算的单位元。 即 ∅ ∪A=A。对任意集合A,可将空集当作零个集合的并集。
结合交集和补集运算,并集运算使任意幂集成为布尔代数。 例如,并集和交集相互满足分配律,而且这三种运算满足德·摩根律。 若将并集运算换成对称差运算,可以获得相应的布尔环。
无限并集
最普遍的概念是:任意集合的并集。若 M 是一个集合的集合,则 x 是 M 的并集的元素,当且仅当存在 M 的元素 A,x 是 A 的元素。即:
无论集合 M 本身为何,M 的并集是一个集合,这就是公理集合论中的并集公理。
例如:A ∪ B ∪ C 是集合 {A,B,C} 的并集。同时,若 M 是空集, M 的并集也是空集。有限并集的概念可以推广到无限并集。
上述概念有多种表示方法:集合论科学家简单地写, 而大多数人会写为。 后者可推广为 , 表示集合 {Ai : i is in I} 的并集。这里是一个集合,是一个的集合。在索引集合是自然数集合的情况下,上述表示和求和相类似:
,。 结合无限并集和无限交集的概念,可得。
性质
韦恩图表示
可用韦恩图表示(分为五种情况显示)
【说明】并集的意义:AB,即A∪B是所有A、B中的元素组成的集合,因此,A∪B中的元素至少具有集合A或集合B的属性之一。
交集的性质
关于交集有如下性质:
A∩B⊆A
A∩B⊆B
A∩A=A
A∩∅=∅
A∩B=B∩A;
并集的性质
关于并集有如下性质:
A∪B⊇A
A∪B⊇B
A∪A=A
A∪∅=A
A∪B=B∪A
若A∩B=A,则A∈B,反之也成立;
若A∪B=B,则A∈B,反之也成立。
若x∈(A∩B),则x∈A且x∈B;
若x∈(A∪B),则x∈A,或x∈B。
举例
集合{1, 2, 3} 和 {2, 3, 4} 的并集是 {1, 2, 3, 4}。数字 9 不属于质数集合 {2, 3, 5, 7, 11, …} 和偶数集合{2, 4, 6, 8, 10, …} 的并集,因为 9 既不是素数,也不是偶数。
更通常的,多个集合的并集可以这样定义:例如,A, B 和 C 的并集含有所有 A 的元素,所有 B 的元素和所有 C 的元素,而没有其他元素。
形式上,x是 A∪B ∪C 的元素,当且仅当x ∈A 或 x ∈B 或 x ∈C。
最新修订时间:2023-11-29 14:09
目录
概述
定义
代数性质
参考资料