什麼是無限集和有限集翱該怎麼理解

2021-09-06 21:02:09 字數 5780 閱讀 9056

1樓:魚要糧

無限集合是一類特殊的集合,有限集合是由有限個元素組成的集合。

一、無限集合它有下面幾種定義:

1、不是有限集的集合;

2、可與其真子集對等的非空集合;

3、既不是空集,又不與mn=,n∈n對等的集合。勢最小的無限集為可數集,即與自然數集n對等的無限集。

二、有限集合有兩種定義方式:

1、一個是說與自然數串的一個線段對等的集合,以及空集合,都叫做有限集合;不是有限集合的集合叫做無限集合。

2、不可與其自身的真子集對等的非空集合,以及空集,都叫做有限集合,不是有限集合的集合叫做無限集合。

2樓:肆雨的

1.有限集合

是由有限個元素組成的集合,也稱有窮集合。

由所有小於10000的質數所組成的集合都是有限集合。只含一個元素的集合是一種特殊的有限集合,叫做單元素集合,至少含有一個元素的集合叫做非空集合,不含任何元素的集合叫做空集,空集只有一個,一般用希臘字母φ(或{})來表示。在集合論中,約定空集φ為有限集合,空集是一切集合的子集。

2.無限集合

亦稱無窮集合,是一類特殊的集合,它有下面幾種定義:

不是有限集的集合;

可與其真子集對等的非空集合;

既不是空集,又不與mn=,n∈n對等的集合。

勢最小的無限集為可數集,即與自然數集n對等的無限集,可以證明:

無限集必含有可數子集;

無限集減去一有限子集仍為無限集;

任一無限集與一可數集之並與該無限集間存在雙射。

3樓:來自恭王府積極進取的海星

錯,構成雙射是可數集而不是有限集,無限集分為可數集與不可數集。

4樓:匿名使用者

定理1 任何有限集的任何子集為有限集。

定理2 任何含有無限子集的集合必定是無限集有限集裡的元素有有限個,如所有小於100的自然數。

無限集裡的元素有無限多個,如所有小於100的實數,只要無限多就行。

就是說一個集合的元素能夠和自然數集構成一個雙射,那麼,它 就是有限集;就像我們可以給一個集合b構造一個數列an,使得a1,a2.....都屬於這個集,且a1∪a2∪......=b,那麼b就是有限集,反之則是 無限集

無限集和有限集的本質區別是什麼?

5樓:匿名使用者

無限集是含有無限個元素的集合

有限集是含有有限個元素的集合

不明白的可追問

6樓:匿名使用者

根據集合

元bai素的多少,可以把集du合分為兩zhi大類:有

限集和無限集,有限dao集是指回集合元素的個數是有限個,無答限集是指集合元素的個數是無限個。當集合不含任何元素時,我們把這種集合稱為空集,空集也屬於有限集。所以說無限集和有限集的本質區別就是元素的個數的不同。

7樓:莘莘學子

有限集兩邊都有端點,無限集至少一端無窮

什麼叫有限集合、可列集和可列有限集。看了以下定義,我還不是很懂,請求解釋,謝謝。可以舉例說說明嗎?

8樓:匿名使用者

自然數集、 有理數集、 代數數集都是可列集。實數集、複數集、直線點集、 平面點集都是不可列集(或不可數集)。有限集都可以說是自然數的真子集,當然可列,但沒有可列有限集這個詞。

(1)有限集就是能與(n為任意自然數)建立雙射的集合。簡單的來概括就是一個一個的數總能全部數完的集合。比如(1,2,3,4……,100)就是有限集。

(2)不是有限集的集合就是無限集。

(3)可數集就是無限但是能與自然數集建立雙射的集合,又稱可列集。可數集是最小的無窮集。

(4)不可數集就是無限且又不能與自然數建立雙射的集合。

一,有限集與無限集

(1)說通俗點(但不夠科學)就是集合中元素的個數。用數字,1,2,……表示。如集合有三個元素,基數是3。

基數(cardinal number)也叫勢(cardinality)。集合的基數是任何一個具體數字時,就叫做有限集合。

(2)而當一個集合的基數超過自然數的範圍,就是說比任何一個自然數都要大時。就是無限集合。

比如全體自然數是第一個無限集合。它的基數叫做阿列夫零,阿列夫(aleph),是希伯來文字母表的第一個字母。

二,可列與不可列的問題

(1)並不是所有無限集合都和全體自然數,也就是基數為(aleph)零的無限數能構成一一對應。比如,實數。當然全體實數也是無限的,但它卻和自然數之間構造不出一一對應關係。

所以,在全體實數這個無窮之上,還有更大的無窮。

也就是說,(aleph零)<2^(aleph零),我們叫,2^(aleph零)=(aleph壹)。甚至這個問題可以接著往下數。所有這些都叫做超限數。

全體自然數是可以列舉出來的。所以,這種集合我們叫它可列。

(2)全體實數是無法列出來的,甚至用一個無限集也無法把它間接列出來。全體有理數雖然本身無法全部列舉,可是我們卻可以用全體自然數和它之間建立一個一一對映關係。

比如,把全體有理數,表示成,……q(0),q(1),q(2),……,所以它也可列。這是可以嚴格證明的,但全體實數無法給出這種證明。所以,它就是不可列的。

擴充套件資料:

有限集合是由有限個元素組成的集合,也稱有窮集合。例如,由北京、天津、上海三個直轄市組成的集合,由所有小於10000的質數所組成的集合都是有限集合。只含一個元素的集合是一種特殊的有限集合,叫做單元素集合,至少含有一個元素的集合叫做非空集合,

不含任何元素的集合叫做空集,空集只有一個,一般用希臘字母φ(或{})來表示。例如,如果一個集合是以某班的某次數學測驗不及格的學生為元素,而事實上全班學生在該次數學測驗中成績都及格,那麼這個集合就是一個空集φ。

在集合論中,約定空集φ為有限集合, 空集是一切集合的子集。

有限集合還有兩種定義方式。

(1)一個是說與自然數串的一個線段對等的集合,以及空集合,都叫做有限集合;不是有限集合的集合叫做無限集合。

(2)另一個定義是:不可與其自身的真子集對等的非空集合,以及空集,都叫做有限集合,不是有限集合的集合叫做無限集合。

如果一個集合與正整數集合之間存在一一對應,則這個集合稱為可列集(或可數集); 也就是說, 存在一個從該集合到正整數集合的雙射(也稱可逆對映)。

(1)自然數集、有理數集、代數數集都是可列集。

(2)實數集、複數集、直線點集、 平面點集都是不可列集(或不可數集)。

可列集是最小的無限集; 它的冪集是不可數集--和實數集存在一一對應(也稱同勢)。 所謂冪集, 就是原集合中所有的子集(包括全集和空集)構成的集族。

證明:有理數集q是可列集

證: 由於區間(−∞,+∞)可以表示為可列個區間(n,n+1](n∈z)的並,我們只須證明區間(0,1]中的有理數是可列集即可。

由於區間(0,1]中的有理數可惟一地表示為既約分數q/p,其中p∈n+,q∈n+,q≤p,並且p,q互質。我們按下列方式排列這些有理數:

分母p=1的既約分數只有一個: x11=1;

分母p=2的既約分數也只有一個:x21 =1/2;

分母p=3的既約分數有兩個: x31=1/3, x32 =2/3;

分母p=4的既約分數也只有兩個:x41=1/4,x42=3/4;

一般地,分母p=n的既約分數至多不超過n-1個,可將它們記為xn1,xn2,... ,xnk(n),其中k(n)≤n。

於是區間(0,1]中的有理數全體可以排成

x11,x21,x31,x32,x41,x42,... ,xn1,xn2,... ,xnk(n),... 。

這就證明了有理數q是可列集。

可以證明,可列集有下列重要性質:

1、 有限個可列集的並是可列集。

2、 可列個可列集的並是可列集。

3、 任何可列集的的無窮子集是可列集。

4、 任何無窮集都包含一個可列的真子集。

5、 一個無窮集並上一個可列集還與其自身等勢 。

6、 可列集的冪集與實數集等勢。

9樓:匿名使用者

有限集和無限集不是這樣分的。問題有點複雜,先給你答案。

自然數集、 有理數集、 代數數集都是可列集。

實數集、複數集、直線點集、 平面點集都是不可列集(或不可數集)。

有限集都可以說是自然數的真子集,當然可列,但沒有可列有限集這個詞。不這到叫。

下面是分析。

區分集合的有限和無限,是根據集合的基數。

說通俗點(但不夠科學)就是集合中元素的個數。用數字,1,2,……表示。

如集合有三個元素,基數是3。基數(cardinal number)也叫勢(cardinality)。

集合的基數是任何一個具體數字時,就叫做有限集合。

而當一個集合的基數超過自然數的範圍,就是說比任何一個自然數都要大時。就是無限集合。

比如全體自然數是第一個無限集合。它的基數叫做阿列夫零,阿列夫(aleph),是希伯來文字母表的第一個字母。很難寫,就不給你寫了。我用(aleph)表示。

無限集合和有限集合有一個本質的區別是,

每個有限集合都大於它的真子集。像比大。

而無限集合在有時候“等於”它的某些真子集。

用集合的語言就是對映,即它和它的一個子集能形成一一對應關係。

比如,全體自然數對應於,明顯,後者是前者的真子集。

但確實,你說出任何一個自然數,都有一個它的平方和它對應,而且也是自然數。

所以,阿列夫零(aleph)0有個性質,那就是,(aleph)零=(aleph)零+1。其實,你隨便加多少都一樣。

同樣你也能看到,全體整數也和自然數對應。它們有同樣的基數(aleph)零。也就是(aleph)零+(aleph)零=(aleph)零。

用專業的話叫做等勢。通俗點講就是,我去掉它的一半,它還有原來相等。這就是它的無限性。

無限下的運算不能按常規下的來,但它的運演算法則,也可以說清楚。

其實,全體自然數,整數,以及自然數中那種1,4,9,……等數列的基數都相等,就是(aleph)零,連全體有理數的基數也是(aleph)零。證明這些的關鍵是,能在這兩種集合之間的構造出一個一一對應關係的對映。

下面再解決可列與不可列的問題。

但並不是所有無限集合都和全體自然數,也就是基數為(aleph)零的無限數能構成一一對應。比如,實數。當然全體實數也是無限的,但它卻和自然數之間構造不出一一對應關係。

所以,在全體實數這個無窮之上,還有更大的無窮。其實,根據無限的定義,就可以知道,有比(aleph)零大的無窮。比如,2的(aleph)零次方(專業的叫法是它的冪集,不寫它了)。

也就是說,(aleph零)<2^(aleph零),我們叫,2^(aleph零)=(aleph壹)。

甚至這個問題可以接著往下數。所有這些都叫做超限數。

但我們知道,全體自然數是可以列舉出來的。所以,這種集合我們叫它可列。

但我們同時知道,全體實數是無法列出來的,甚至用一個無限集也無法把它間接列出來。

全體有理數雖然本身無法全部列舉,可是我們卻可以用全體自然數和它之間建立一個一一對映關係。比如,把全體有理數,表示成,……q(0),q(1),q(2),……,所以它也可列。這是可以嚴格證明的,但全體實數無法給出這種證明。

所以,它就是不可列的。

我不給你說清楚的界線,是因為目前還有些問題沒有解決。

比如,全體實數的基數是我們知道的第一個不可列無窮基數,我們叫它為c。

但它在上面(aleph)系列中對應於誰現在還沒有解決。集合論的創始人康托爾本人,認為,實數的基數c=(aleph壹)。

但在阿列夫數之間有沒有什麼超限數?比如說,有沒有一個數比阿列夫零大、比阿列夫1小?康妥確信不存在這種數。他的猜測成為著名的廣義連續統假設。

這是二十世紀最著名的數學問題之一。

這是一個今天還在發展著的前沿。

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