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空集

鎖定
空集是指不含任何元素的集合。空集是任何集合的子集,是任何非空集合真子集。空集不是無;它是內部沒有元素的集合。
可以將集合想象成一個裝有元素的袋子,而空集的袋子是空的,但袋子本身確實是存在的。
中文名
空集
外文名
empty set
基本釋義
不含任何元素的集合
符    號
Ø
歸屬學科
數學
Latex表示
\varnothing
所屬分類
集合論

空集定義

空集是指不含任何元素的集合。空集是任何集合的子集,是任何非空集合真子集

空集表示方法

用符號Ø或者{ }表示。
注意:{Ø}是有一個Ø元素的集合,而不是空集。
在LaTeX中空集表示代碼 \emptyset 。
0是一個數,不是集合。
{0}是一個集合,集合只有0這個元素。
Ø是一個集合,但是不含任何元素。
{Ø}是一個非空集合,集合只有空集這個元素。

空集空集舉例

當兩圓相離時,它們的公共點所組成的集合就是空集;
當一元二次方程的根的判別式值△<0時,它的實數根所組成的集合也是空集。

空集性質

對任意集合 A,空集是 A 的子集:∀A:Ø ⊆ A;
對任意集合 A,空集和 A 的並集為 A:∀A:A ∪ Ø = A;
對任意非空集合 A,空集是 A的真子集:∀A,,,若A≠Ø,則Ø 真包含於 A。
對任意集合 A,空集和 A 的交集為空集:∀A,A ∩ Ø = Ø;
對任意集合 A,空集和 A 的笛卡爾積為空集:∀A,A × Ø = Ø;
空集的唯一子集是空集本身:∀A,若 A ⊆ Ø ⊆ A,則 A= Ø;∀A,若A= Ø,則A ⊆ Ø ⊆ A。
空集的元素個數(即它的勢)為零;
特別的,空集是有限的:| Ø | = 0;
對於全集,空集的補集為全集:CUØ=U。
集合論中,若兩個集合有相同的元素,則它們相等。那麼,所有的空集都是相等的,即空集是唯一的。
考慮到空集是實數線(或任意拓撲空間)的子集,空集既是開集、又是閉集。空集的邊界點集合是空集,是它的子集,因此空集是閉集。空集的內點集合也是空集,是它的子集,因此空集是開集。另外,因為所有的有限集合是緊緻的,所以空集是緊緻集合,。
空集的閉包是空集。

空集公理集合論

在諸如策梅羅-弗蘭克爾集合論的公理集合論中,空集的存在性是由空集公理確定的。空集的唯一性由外延公理得出。
使用分離公理,任何陳述集合存在性的公理將隱含空集公理。例如:若 A 是集合,則分離公理允許構造集合
,它就可以被定義為空集。

空集空集和零

根據定義,空集有 0 個元素,或者稱其勢為 0。然而,這兩者的關係可能更進一步:在標準的自然數的集合論定義中,0 被定義為空集。實數0與空集是兩個不同的概念,不能把0或{0}與Ø混為一談。

空集範疇論

若A為集合,則恰好存在從{ }到A的函數f,即空函數。結果,空集是集合和函數的範疇的唯一初始對象。
空集只能通過一種方式轉變為拓撲空間,即通過定義空集為開集;這個空拓撲空間是有連續映射的拓撲空間的範疇的唯一初始對象。
空集是任何非空集合真子集 [1]  Ø只有一個子集,沒有真子集。{Ø}有兩個子集,一個是Ø一個是它本身
定義:不含任何元素的集合稱為空集。
空集是任何集合的子集,但把空集説成是任何集合的真子集就不確切。
關於補集,補集的概念是相對而言的,集合A在不同的全集中的補集是不同的,所以在描述補集概念時,一定要註明。集合A中子集B的補集或餘集記為CAB ,簡單的説集合A的補集是沒有意義的。
屬於符號“∈ ”、不屬於符號“∉”,它們只能用在元素與集合符號之間;包含於(被包含)符號“⊆ ”、包含 [1]  符號“⊇”,它們只能用在兩個集合符號之間。
如,{0}是含有一個元素的集合,Ø是不含任何元素的集合,因此,有Ø⊆{0},不能寫成Ø={0} 或Ø∈{0}。
參考資料
  • 1.    聶殿鋒.話説空集.中學生數理化(高一版),2011年第Z2期