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并集

在集合论和数学的其他分支中,一组集合的并集(union)[1]是这些集合的所有元素构成的集合,而不包含其他元素。
中文名
并集
外文名
union
符    号
应用学科
数学
应用领域
集合

目录

若A和B是集合,则A和B并集是有所有A的元素和所有B的元素,而没有其他元素的集合。A和B的并集通常写作 "A∪B",读作“A并B”,用符号语言表示,即:A∪B={x|x∈A,或x∈B}

形式上,x是A∪B的元素,当且仅当x是A的元素,或x是B的元素。

举例

集合{1, 2, 3} 和 {2, 3, 4} 的并集是 {1, 2, 3, 4}。数字 9 不属于质数集合 {2, 3, 5, 7, 11, …} 和偶数集合{2, 4, 6, 8, 10, …} 的并集,因为 9 既不是素数,也不是偶数。

更通常的,多个集合的并集可以这样定义:例如,A, B 和 C 的并集含有所有 A 的元素,所有 B 的元素和所有 C 的元素,而没有其他元素。

形式上,x是 A∪B ∪C 的元素,当且仅当x ∈A 或 x ∈B 或 x ∈C。

代数性质

二元并集(两个集合的并集)是一种结合运算,即A∪(B∪C) = (A∪B) ∪C。事实上,A∪B∪C也等于这两个集合,因此圆括号在仅进行并集运算的时候可以省略。相似的,并集运算满足交换律,即集合的顺序任意。

空集是并集运算的单位元。 即 ∅ ∪A=A。对任意集合A,可将空集当作零个集合的并集。

结合交集和补集运算,并集运算使任意幂集成为布尔代数。 例如,并集和交集相互满足分配律,而且这三种运算满足德·摩根律。 若将并集运算换成对称差运算,可以获得相应的布尔环。

无限并集

最普遍的概念是:任意集合的并集。若 M 是一个集合的集合,则 x 是 M 的并集的元素,当且仅当存在 M 的元素 A,x 是 A 的元素。即:

无论集合M本身为何,M 的并集是一个集合,这就是公理集合论中的并集公理。

例如:A ∪ B ∪ C 是集合 {A,B,C} 的并集。同时,若 M 是空集, M 的并集也是空集。有限并集的概念可以推广到无限并集。

上述概念有多种表示方法:集合论科学家简单地写, 而大多数人会写为。 后者可推广为, 表示集合{Ai : i is in I} 的并集。这里是一个集合,是一个的集合。在索引集合是自然数集合的情况下,上述表示和求和相类似:

同样,也可以写作 "A1 ∪ A2 ∪ A3 ∪ ···". (这是一个可数的集合的并集的例子,在数学分析中非常普遍;参见σ-代数)。最后,要注意的是,当符号"∪" 放在其他符号之前,而不是之间的时候,要写的大一些。 交集在无限并集中满足分配律,即,。 结合无限并集和无限交集的概念,可得

性质

韦恩图表示

可用韦恩图表示(分为五种情况显示)

用韦恩图解释“并集”的概念用韦恩图解释“并集”的概念
交集的性质

关于交集有如下性质

A∩B A,A∩B B,A∩A=A,A∩ = ,A∩B=B∩A

并集的性质

关于并集有如下性质:

A∪B,B A∪B,A∪A=A,A∪∅=A,A∪B=B∪A

若A∩B=A,则A∈B,反之也成立;

若A∪B=B,则A∈B,反之也成立。

若x∈(A∩B),则x∈A且x∈B;

若x∈(A∪B),则x∈A,或x∈B。

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