子集(英语:subset)亦称部分集合,为某集合中部分元素的集合;关系相反时则称作父集、母集、超集。子集与父集的关系被称为“包含”。
如果集合A的任意一个元素都是集合B的元素(任意a∈A,则a∈B),那么集合A称为集合B的子集,记为或,读作“集合A包含于集合B”或“集合B包含集合A”。
即:,有,则。
若和为集合,且的所有元素都是的元素,则可表示为:
- 是的子集(或称包含于 );
- 是的父集/超集(或称包含 );
任何集合皆是本身的子集()。而的子集中不等于的集合,称为真子集,若是的真子集,写作。
定义
假设有和两个集合,如果中的每个元素都是的元素,则:
- 是的子集,记作
- 也可以说
- 是的超集,记作
如果是的子集,但不等于(即中至少存在一个元素不在集合中),则:
- 是的真子集,记作
- 也可以说
- 是的真超集,记作
符号
ISO 80000-2标准中定义了两种符号搭配:[1]
- 表示子集关系,表示真子集关系。使用的作品如[2][3][4]
- 表示子集关系,表示真子集关系。使用的作品如[5]:p.6
举例
- 集合是集合的真子集。
- 自然数集合是有理数集合的真子集。
- 集合是大于2000的素数是集合是大于1000的奇数的真子集。
- 任意集合是其自身的子集,但不是真子集。
- 空集,写作,是任意集合的子集。空集总是其他集合的真子集,除了其自身。
性质
命题1:空集是任意集合的子集。
这个命题说明:包含是一种偏序关系。
命题2:若是集合,则:
- 自反性:
- 反对称性:
- 且当且仅当
- 传递性:
- 若且则
这个命题说明:对任意集合,的幂集按包含排序是一个有界格,与上述命题相结合,则它是一个布尔代数。
命题3:若是集合的子集,则:
- 存在一个最小元和一个最大元:
- (由命题1给出)
- 存在并运算:
- 若且则
- 存在交运算:
- 若且则
命题4:对任意两个集合和,下列表述等价:
这个命题说明:表述"",和其他使用并集,交集和补集的表述是等价的,即包含关系在公理体系中是多余的。
参考文献
- ^ ISO 80000-2:2019 Quantities and units — Part 2: Mathematics ISO 80000-2:2019 Quantities and units — Part 2: Mathematics. ISO. 2019-08 [2023-7-24]. (原始内容存档于2023-03-13) (英语).
- ^ 離散數學-第三章, [2012-09-07], (原始内容存档于2012-07-03)
- ^ 剑桥大学国际考试院IGCSE数学考纲 (PDF), [2015-03-14], (原始内容存档 (PDF)于2016-03-04)
- ^ Subsets and Proper Subsets (PDF), [2012-09-07], (原始内容 (PDF)存档于2013-01-23)
- ^ Rudin, Walter, Real and complex analysis 3rd, New York: McGraw-Hill, 1987, ISBN 978-0-07-054234-1, MR 0924157
参见