【集合论】集合恒等式 ( 幂等律 | 交换律 | 结合律 | 分配率 | 德摩根律 | 吸收率 | 零律 | 同一律 | 排中律 | 矛盾律 | 余补律 | 双重否定定律 | 补交转换律 )

2023-03-28 17:59:15 浏览数 (1)

文章目录

  • 一、 集合恒等式
  • 二、 集合恒等式推广到集族

一、 集合恒等式


1. 幂等律 :

A cup A = A

,

A cap A = A

2. 交换律 :

A cup B = B cup A

,

A cap B = B cap A

3. 结合律 :

(A cup B) cup C = A cup ( B cup C )

,

(A cap B) cap C = A cap ( B cap C )

4. 分配率 :

A cup ( B cap C ) = ( A cup B ) cap ( A cup C )

,

A cap ( B cup C ) = ( A cap B ) cup ( A cap C )

5. 德摩根律 :

① 绝对形式 :

sim ( A cup B ) = sim A cap sim B

,

sim ( A cap B ) = sim A cup sim B

② 相对形式 :

A - (B cup C) = ( A - B ) cap (A - C)

,

A - (B cap C) = ( A - B ) cup (A - C)

6. 吸收率 :

A cup ( A cap B ) = A

,

A cap (A cup B) = A

7. 零律 :

A cup E = E

,

A cap varnothing = varnothing

8. 同一律 :

A cup varnothing = A

,

A cap E = A

( 空集是并运算的单位元 , 全集是交运算的单位元 )

9. 排中律 :

A cup sim A = E

10. 矛盾律 :

A cap sim A = varnothing

11. 余补律 :

sim varnothing = E

,

sim E= varnothing

12. 双重否定定律 :

sim ( sim A ) = A

13. 补交转换律 :

A - B = A cap sim B

( 集合的差运算是不必要的 , 集合的交运算和补运算可以替代差运算 )

二、 集合恒等式推广到集族


{ A_alpha }_{alpha in S}

为集族 ,

S

是指标集 ,

alpha

是指标集中的元素 , 对于

S

集合中的

alpha

元素 , 都有一个集合

A_alpha

与之对应 ; 所有的

A_alpha

集合放在一起 , 形成一个集族 ;

B

是任意的一个集合 ;

1 . 分配律

分配律 ① :

B cup ( bigcap { A_alpha }_{alpha in S} ) = bigcap_{alpha in S} ( B cup A_alpha )

集族中每个集合元素求交 , 然后与

B

进行并运算 ; 等价于 集族中每个元素与

B

求并 , 然后在求上述每个并运算结果的交 ;

分配律 ② :

B cap ( bigcup { A_alpha }_{alpha in S} ) = bigcup_{alpha in S} ( B cap A_alpha )

集族中每个集合元素求并 , 然后与

B

进行交运算 ; 等价于 集族中每个元素与

B

求交 , 然后在求上述每个并运算结果的并 ;

2 . 德摩根律

德摩根律 ( 绝对形式 ) ① :

sim ( bigcup { A_alpha }_{alpha in S} ) = bigcap_{alpha in S} ( sim A_alpha )

集族的广义并 , 然后求补 ; 等于 集族中的每个集合 , 先求补 , 然后再求广义交 ;

德摩根律 ( 绝对形式 ) ② :

sim ( bigcap { A_alpha }_{alpha in S} ) = bigcup_{alpha in S} ( sim A_alpha )

集族的广义交 , 然后求补 ; 等于 集族中的每个集合 , 先求补 , 然后再求广义并 ;

德摩根律 ( 相对形式 ) ③ :

B - ( bigcup { A_alpha }_{alpha in S} ) = bigcap_{alpha in S} ( B - A_alpha )
B

集合减去 集族的广义并 ( 集族广义并 相对于 集合

B

的补集 ) ; 等于

B

集合减去集族中的每个集合 , 先求相对补集 , 然后再求广义交 ;

德摩根律 ( 相对形式 ) ④ :

B - ( bigcap { A_alpha }_{alpha in S} ) = bigcup_{alpha in S} ( B - A_alpha )
B

集合减去 集族的广义交 ( 集族广义交 相对于 集合

B

的补集 ) ; 等于

B

集合减去集族中的每个集合 , 先求相对补集 , 然后再求广义并 ;

0 人点赞