0. 集合论
集合构成的集合称为集合族。
用叉乘表示笛卡尔积。
幂集 P(X) 是集合 X 所有子集构成的集合族,记作 2X。
集合 A,B 的对称差记作 A△B=(A\B)∪(B\A)。
0.1 集合的运算
从 X 到 Y 的一个(有序)关系是指一个 R⊂X×Y。
A 上有一些特殊的关系:
- 自反:(x,x)∈R。
- 反自反:(x,x)∈R。
- 对称:(x,y)∈R⇒(y,x)∈R。
- 反对称:∀x=y,(x,y)∈R,(y,x)∈R 不同时成立。
- 传递。
以及空关系 ∅,全域关系 A×A,恒等关系 Ia={(x,x)∣x∈A}。
0.3 映射
0.4 势
对于集合 A,B,如果存在一个从 A 到 B 的一一映射,则称集合 A 和 B 对等,记作 A∼B,称 A 和 B 有相同的势(基数)。
设 N 的基数是 ℵ0(阿列夫零),如果一个集合 A 的势是 ℵ0,那么 A 是可数集。
- 证明:有理数集可数,实数集不可数。
采用 Cantor 表的方式构造有理数:第 i 斜行构造 i−kk,k∈[1,i−1]∩Z+,这样可以构造正有理数,类似的可以构造负有理数。这样就可数了。
假设 [0,1] 中的实数是可数的,将所有实数排成无限大的矩阵,构造一个新的实数,每一位都与对角线位不同,矛盾。