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今天我们学习集合的子集与真子集概念。子集是指一个集合中所有元素都属于另一个集合的关系。如图所示,集合B完全包含在集合A内部,我们称B是A的子集。真子集则要求子集必须不等于原集合本身。
对于含有n个元素的集合,子集个数的公式是2的n次方,真子集个数是2的n次方减1。以集合A等于1、2为例,它有4个子集:空集、{1}、{2}、{1,2}。其中真子集有3个,不包括集合本身。
空集具有特殊的性质。空集是任何集合的子集,也是任何非空集合的真子集。如图所示,空集既是集合A的子集,也是集合B的子集。需要注意的是,当集合元素个数为0时,即空集本身,它的真子集个数为0,因为空集没有真子集。
让我们看一个具体例子。集合B等于{a,b,c}有3个元素,根据公式,它有2的3次方等于8个子集。这8个子集分别是:空集、{a}、{b}、{c}、{a,b}、{a,c}、{b,c}、{a,b,c}。其中真子集有7个,不包括集合本身{a,b,c}。绿色框标出的是真子集,红色框是原集合。
今天我们学习集合的子集与真子集。子集是指一个集合中所有元素都属于另一个集合的关系。如果集合A的所有元素都属于集合B,则称A是B的子集,记作A包含于B。真子集则要求子集必须不等于原集合,即A是B的子集且A不等于B。
接下来推导子集个数的公式。对于含有n个元素的集合,每个元素都有两种选择:要么包含在子集中,要么不包含在子集中。因此总共有2的n次方种选择,即子集个数为2的n次方。真子集不包括原集合本身,所以真子集个数为2的n次方减1。
我们来看第一个例子。集合A等于{1,2},有2个元素,所以n等于2。根据公式,子集个数为2的2次方等于4个,真子集个数为4减1等于3个。所有子集包括:空集、{1}、{2}、{1,2}。其中前三个是真子集,最后一个{1,2}是原集合本身。
第二个例子:集合B等于{a,b,c},有3个元素。子集个数为2的3次方等于8个,真子集个数为8减1等于7个。这7个真子集包括:空集、三个单元素子集、三个双元素子集,但不包括原集合{a,b,c}本身。
总结一下,含有n个元素的集合,子集个数是2的n次方,真子集个数是2的n次方减1。需要注意的关键点:空集是任何集合的子集,真子集不包含原集合本身,当n等于0时真子集个数为0。掌握这些公式和概念,能帮助我们准确计算集合的子集和真子集个数。