高中数学笔记-3-集合
第三课 集合
1. 集合的概念
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概念
指定的某些对象的全体(研究对象是元素)
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特性
确定性,互异性,无序性
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元素与集合的关系
属于(
\in )不属于(
\notin ) -
集合的分类
有限集,无限集,空集()
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常见数集
$\mathbb Q$ 有理数集 $\Z$ 整数集 $\N$ 自然数集 $\Complex$ 复数集 $\N^*=\N_+$ 正整数集 $\R^+$ 正实数集 -
集合的表示方法
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列举法
A=\{1,2,3\} -
描述法
A=\{x|y=x^2-x+1\}=\R B=\{y|y=x^2-x+1\}=[\dfrac{3}{4},+\infty)
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2. 集合间的关系
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子集
若对于
\forall x\in A ,都有x\in B ,则称集合A 是集合B 的子集,记为A\subseteq B -
真子集
若
A \subseteq B ,但\exists\ x\in B ,且x\notin A ,则称集合A 是集合B 的真子集,记为A\subsetneqq B -
空集
不含任意元素的集合是空集,记为
\varnothing 空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集
$\varnothing\subseteq\{\varnothing\}$:$\varnothing$ 为集合 $\varnothing\subsetneqq\{\varnothing\}$:$\varnothing$ 为集合,空集是任何非空集合的真子集 -
子集个数问题
若一个集合有
n 个元素,则子集有2^n 个,真子集有2^n-1 个,非空子集有2^n-1 个,非空真子集有2^n-2 个
例题:以下正确的个数是?
\varnothing=0$,$\varnothing={0}$,$\varnothing=\{\varnothing\}$,$0\in\varnothing$,$\varnothing\in\{\varnothing\}$,$\varnothing\subseteq\{0\}$,$\varnothing\subsetneqq\{\varnothing\} 只有后三个是对的
3. 集合的运算
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交集
A\cap B=\{x|x\in A,\text{and}\ x\in B\} -
并集
A\cup B=\{a|x\in A,\text{or}\ x\notin A\} -
补集
\complement_\R A=\{x|x\in\R,\text{and}\ x\notin A\} 性质(摩根公式):
\complement_\R(A\cap B)=(\complement_\R A)\cup(\complement_\R B) \complement_\R(A\cup B)=(\complement_\R A)\cap(\complement_\R B) (可以画 Venn 图分析)
4. 充分条件与必要条件
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定义
“若
p ,则q ”为真命题,记p\Rightarrow q ,则称p 是q 的充分条件,q 是p 的必要条件“若
p ,则q ”为假命题,记p\nRightarrow q ,则称p 不是q 的充分条件,q 不是p 的必要条件“若
p ,则q ”与它的逆命题“若Q ,则p ”均为真命题,记p\Leftrightarrow q ,则称p 是q 的充分必要条件,q 是p 的充分必要条件(简称充要条件)
5. 全称量词与存在量词
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定义
全称量词(
\forall ):对每个元素都成立存在量词(
\exists ):对至少等于一个元素成立 -
否定
全称量词命题的否定:
\forall x\in M,p(x) 的否定是\exists x\in M,\lnot p(x) 存在量词命题的否定:
\exists x\in M,p(x) 的否定是\forall x\in M,\lnot p(x)