前两篇介绍了集合的基础定义、集合之间的关系,本篇主要介绍集合的运算。集合的运算包括交集、并集和补集。
一、交集与并集
定义3.1 集合A和集合B的交集是指由所有属于A且属于B的元素组成的集合,记作A∩B,A∩B={x∈A且x∈B}。
根据交集的定义,很容易得出下列结论:
A∩A=A,A∩=,A∩B=B∩A,A∩BB,A∩BA
定义3.2 集合A和集合B的并集是指由所有属于A或者属于B的元素组成的集合,记住A∪B,A∪B={x∈A或x∈B}。
同样的,并集的相关结论如下:
A∪A=A,A∪=A,A∪B=B∪A,AA∪B,BA∪B
上图很直观地展示了交集和并集的概念
二、补集
定义3.3 设S是一个集合,A是S的一个子集,由所有属于S且不属于A的元素组成的集合,称为S中A的补集,记作CsA,CsA={x∈S且xA}。
根据交集、并集和补集的定义,可以得出以下结论:
A∩CsA=,A∪CsA=S这两个结论很好理解,这里不做证明;
CsA∩CsB= Cs(A∪B)证:若元素x∈CsA∩CsB,则x∈CsA且x∈CsB
∴ xA且xB,∴xA∪B,∴x∈Cs(A∪B)
∴CsA∩CsBCs(A∪B)
若元素x∈Cs(A∪B),则xA∪B
∴xA且xB,∴ x∈CsA,x∈CsB,
∴ x∈CsA∩CsB,∴Cs(A∪B)CsA∩CsB
综上,CsA∩CsB=Cs(A∪B)
CsA∪CsB=Cs(A∩B)参照上述证明方式亦可证明。