真子集的有关命题

如题所述

第1个回答  2016-05-12

命题1:若集合A有n个元素,则集合A的子集个数为2n,且有2n-1个真子集,2n-2个非空真子集。
证明:设元素编号为1, 2, ... n,每个子集对应一个长度为n的二进制数(规定数的第 i 位为1表示元素i在集合中,0表示元素i 不在集合中。如全集U={e1, e2, e3, e4, e5},则{e1,e2,e3,e4,e5} ↔ 11111,{e2,e3,e4} ↔ 01110,{e4} ↔ 00010)。即其子集为00...0(n个0) ~ 11...1(n个1)。易知一共有2n个数,因此对应2n个子集。去掉11...1(即表示原来的集合A)则有2n-1个真子集,再去掉00...0(表示空集)则有2n-2个非空真子集。
命题2:空集是任意集合的子集。
证明:给定任意集合A,要证明∅是A 的子集。这要求给出所有∅的元素是A 的元素;但是,∅没有元素。
对有经验的数学家们来说,推论 “∅没有元素,所以∅的所有元素是A 的元素”是显然的;但对初学者来说,有些麻烦。 换一种思维将有所帮助,为了证明∅不是A 的子集,必须找到一个元素,属于∅,但不属于A。因为∅没有元素,所以这是不可能的。因此∅一定是A 的子集。
这个命题说明:包含是一种偏序关系。
命题3:若 A,B,C是集合,则:
自反性: A⊆A,反对称性: A⊆ B且 B⊆ A,当且仅当A= B,传递性: 若 A⊆ B且 B⊆ C则 A⊆ C。这个命题说明:对任意集合 S,S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4:若 A,B,C是集合 S的子集,则:
存在一个最小元和一个最大元: ∅ ⊆ A⊆ S( ∅⊆A由命题2给出)。存在并运算: A⊆ A∪B若 A⊆ C且 B⊆ C则 A∪B⊆ C存在交运算: A∩B⊆ A若 C⊆ A且 C⊆ B则 C⊆ A∩B。这个命题说明:表述 A⊆ B 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。
命题5: 对任意两个集合 A和 B,下列表述等价:A⊆ B A∩ B= A A∪ B= B A− B= B′ ⊆ A′。

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