全集及其性质,补集及其运算性质
1、全集的概念
一般地,如果一个集合含有我们所研究问题中涉及的所有元素,我们就称这个集合为全集,通常记作。
2、全集的性质
全集是相对于所研究问题而言的一个相对概念概念,它含有与所研究问题有关的各个集合的全部元素,因此,全集因所研究问题的不同而不同。
例如,在研究数集时,我们常把实数集看作全集。在立体几何中,我们把三维空间看成是全集,此时平面就是全集的一个子集。而在平面几何中,我们把整个平面可以看成作一个全集,此时该平面上的所有直线、射线与线段就是该全集的子集。
3、补集的概念
如果集合是全集的一个子集,由中不属于的所有元素组成的集合,称为集合相对于全集的补集,简称为集合的补集。记作,读作在中的补集,可用描述法表示为
且。
全集、集合及其补集的维恩图示意:
注:在不需特别指明相对的全集时,补集也可记为
且。
3、求子集在全集中的补集
从全集中去掉所有属于的元素,剩下的元素组成的集合即为在中的补集。具体求解时,应区分有限集与无限集分开讨论。
4、补集的运算性质
(1) ;;
(2) 集合与其补集的并集是全集,即
;
(3) 集合与其补集的交集是空集,即
;
(4) 集合的补集的补集是它本身,即
。