同學們好,我是李狀元數學課的李老師,講人人都聽得懂的高中數學課。
上節課我們用高考後的表白的例子說了一下什麼是集合和元素,集合的三個特性,大家還記得嗎?
集合有确定性、互異性、無序性三個特性。
今天我們繼續往下看集合的知識。
我們說集合裡的元素是确定的,那麼想一想,一個集合可能有多少個元素呢?
答案是從0到正無窮都有可能。如果一個集合裡沒有元素,我們把它叫做“空集”。
又比如,所有的正整數可以組成一個集合,這個正整數集的元素個數就有無窮多個。類似地,自然數集、有理數集、實數集這些集合,元素也都有無窮多個。
上節課我們說了,你和你的同班同學其實也可以作為元素組成一個集合,集合裡的元素是包羅萬象的,但是我們數學裡研究得最多的,還是數集和點集兩種,意思就是集合的元素是數或者點。
一個元素在不在一個集合裡,或者說元素a屬于還是不屬于集合A,我們用一個專門的符号來表示。這就是元素和集合之間的關系。我們可以根據一個集合的定義,判斷某個元素是否屬于這個集合。
舉個例子,0這個數屬于正整數集嗎?很容易判斷出來,不屬于,0不是正整數。
上面是說元素和集合的關系,還有一個就是我們要判斷集合與集合之間的關系。
比如一個集合A是你們學校的高三一班,元素是高三一班裡的所有同學;集合B是高三年級,元素是高三年級的所有同學。那麼我們會發現,這兩個集合有包含的關系。就是集合B比集合A要大,集合A裡的所有元素都在集合B裡。因為一個同學隻要是高三一班的,他當然就是高三年級的。
這種情況下,我們就說集合B包含集合A,或者說集合A包含于集合B。還有一種表述,集合A是集合B的子集。
要注意區分一下剛才說到的兩個概念,就是屬于和包含的區别。屬于是說元素和集合的關系,包含是說集合和另一個集合的關系。
除了包含,兩個集合還能有什麼關系呢,大家思考一下?
思考的時候我們可以像上節課一樣,畫兩個圈,分别代表集合A和B。那麼畫一畫這兩個圈,看看有哪幾種位置關系,我們就知道兩個集合可以有哪幾種關系了。這種圈圈圖其實有專門的名字,叫做Venn圖。
比如剛才說的包含,就是一個大的圈包住了一個小的圈。
如果兩個圈相互分離,沒有重疊的部分,也就是沒有任何公共的元素,這也是一種關系。
還有就是兩個圈可能有一部分重疊。就是有一些元素既屬于集合A又屬于集合B,但集合A和集合B還各自有一部分獨有的元素。
在這種情況下,我們就把這個圈的交叉部分定義為一個新的集合,叫做A與B的交集,寫成“A∩B”。注意了,“A∩B”是一個集合,其中的元素就是集合A與集合B的公共元素。
除此之外我們還定義一個另一個新的集合,就是一個元素不管屬于集合A還是屬于集合B,我們都放到這個新的集合裡,那麼這個集合就叫做A與B的并集,寫成“A∪B”。
好了,今天我們講了元素和集合之間的關系,也就是屬于或者不屬于的關系。
還有集合和集合之間的關系,有一種是包含的關系。
更重要的是,集合的交集與并集:
由所有屬于集合A且屬于集合B的元素所組成的集合,叫做A與B的交集;
由所有屬于集合A或屬于集合B的元素所組成的集合,叫做A與B的并集。
同學們明白了嗎?下課!
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