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集合是数学中的基本概念,它是由确定的、不同的对象组成的整体。我们用大写字母来表示集合,如A、B、C等,用小写字母表示集合中的元素。常见的集合包括自然数集N、整数集Z等。韦恩图是表示集合的直观方法,圆圈内的元素属于该集合。
子集是集合间的重要关系。如果集合A的每个元素都是集合B的元素,则称A是B的子集,记作A包含于B。当A是B的子集但不等于B时,称A是B的真子集。在韦恩图中,子集关系表现为一个圆完全包含在另一个圆内部。
集合相等是集合间的重要关系。两个集合相等当且仅当它们包含完全相同的元素,与元素的排列顺序无关。数学上,A等于B当且仅当A包含于B且B包含于A。在韦恩图中,相等的集合表现为两个完全重合的圆。
交集和并集是集合的基本运算。交集A交B包含既属于A又属于B的所有元素,在韦恩图中表现为两个圆的重叠部分。并集A并B包含属于A或属于B的所有元素,即两个圆覆盖的全部区域。这些运算满足交换律、结合律和分配律等重要性质。
补集和差集完善了集合运算体系。补集A的补集包含全集U中不属于A的所有元素。差集A减B包含属于A但不属于B的元素。德摩根定律揭示了补集与交集、并集之间的重要关系,是集合论中的基本定律。