第一章参考答案
1.1请用列举法给出下列集合。
⑴ 你知道的各种颜色。
解:{红,橙,黄,绿,青,蓝,紫} ⑵ 大学教师中的各种职称。 解:{助教,讲师,副教授,教授} ⑶ 你所学过的课程。 解:{语文,数学,英语,物理,化学,生物,历史,地理,政治} ⑷ 你的家庭成员。 解:{父亲,母亲,妹妹,我} ⑸ 你知道的所有交通工具。 解:{汽车,火车,飞机,轮船,马车} ⑹ 字母表{a , b}上长度小于4的串的集合。 解:{a,b,aa,bb,ab,ba,aaa,aab,aba,abb,baa,bab,bba,bbb} ⑺ 集合{1,2,3,4}的幂集。 解:{Φ,{1},{2},{3},{4},{1,2},{1,3},{1,4},{2,3},{2,4},{3,4},{1,2,3},{1,2,4},
{1,3,4},{2,3,4},{1,2,3,4} }
⑻ 所有的非负奇数。 解:{1,3,5,7,?} ⑼ 0~100的所有正整数。 解:{1,2,3,?,100} (10) 1~10之间的和为10的整数集合的集合。
解:设所求的集合为A,集合A中的元素为Ai(i=1,2,3,?),Ai也是集合,Ai中的元素
在1~10之间,并且和为10。根据集合元素的彼此可区分性,可以计算出Ai中元素的最多个数,方法是:把1开始的正整数逐个相加,直到等于10(即10=1+2+3+4),这样,Ai中最多有4个元素。原因是:从最小的1开始,每次加入新的元素都只依次增加1,这样相加的和最小,要加到10,元素个数就最多。 求出最大的∣Ai∣=4后,再求出元素个数为3,2,1的集合就可以了。 故A={{10},{1,9},{2,8},{3,7},{4,6},{1,2,7},{1,3,6},{1,4,5},{2,3,5},{1,2,3,4}}
1.2 请用命题法给出下列集合
1
2.(1){x|0?x?100且x?z}(2){x|x?{a,b}*且|x|?4}(3){B|B?{1,2,3,4}}(4){L|L?{a,b}*}(5){x|x?2n?1,n?N}(6){(a,b)|a?b?10且a,b?[4,9]}(7){x|x?{0,1}*,且x中0的个数是1的个数的两倍}(8){x|x?{0,1}*,且x中1的个数是10}(9){x|x?{0,1}*,且x中倒数第十个字符为1}(10){A|?xi?A,xi?[1,10],i?[1,|A|],?xi=10}i?1|A||
1.3 给出下列集合的幂集.(02282075 冯蕊) (1) Φ (2) {Φ}
(3) {Φ,{Φ}} (4) {ε,0,00} (5) {0,1} 解答: (1) {Φ}
(2) {Φ,{Φ}}
(3) {Φ,{Φ},{{Φ}},{Φ,{Φ}}}
(4) {Φ,{ε},{0},{00},{ε,0},{ε,00},{0,00},{ε,0,00}} (5) {Φ,{0},{1},{0,1}}
1.4.列出集合{0,1,2,3,4}中 (褚颖娜 02282072)
(1) 所有基数为3的子集
{0,1,2},{0,1,3},{0,1,4},{0,2,3,},{0,2,4},.{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{0,3,4},{2,3,4}
(2) 所有基数不大于3的子集
Ф,{0},{1},{2},{3},{4},{3,4},{2,4},{2,3},{1,4},{1,3},{0,4},{0,3},{0,2},{1,2},{0,1},{0,1,2},{0,1,3}
{0,1,4},{0,2,3,},{0,2,4},.{1,2,3},{1,2,4},{1,3,4},{0,3,4},{2,3,4}
1.5解答:
1、3、8、10、11、12、16正确
2
1.6证明下列各题目 (02282081 刘秋雯)
1)A=B,iff A是B的子集且B是A的子集
证明:
充分条件: ∵A=B
则由集合相等的定义知 对于任何x∈A,有x∈B ∴A为B的子集 同理,B为A的子集 必要条件: ∵A为B的子集
∴ 对于任何x∈A,都有x∈B 又∵B为A的子集,
∴对于任何x∈B有,x∈A 由集合相等的定义知,A=B
2)如果A为B的子集,则|A|〈=|B|
证明:
A为B的子集,则对于任何x∈A 有x∈B,
∴存在一个集合C 使B=A∪C 且A∩C为空集 则|B|=|A|+|C| |C|〉=0 ∴|A|〈=|B|
3)如果A为B的真子集,则|A|〈=|B|
证明:
(1)当A为有穷集合时,因为A为B的真子集,且则对于任何x∈A 有x∈B,
且存在∈B的x,此x不∈A
∴存在一个非空集合C , 使B=A∪C 且A∩C为空集 则|B|=|A|+|C| 且|C|〉=1 ∴|A|〈|B|
(2)当A为无穷集合,因为A为B的真子集,则B一定也为无穷集合,|A|=∞,|B|=∞
∴|A|=|B| 综合(1),(2)所述,|A|<=|B|
4)如果A是有穷集且A为B的真子集则|A|〈|B|
证明:
见上题证明(1)
5)如果A为B的子集,则对于任何x∈A,有x∈B
证明:
若A为B的子集,则由子集定义可知,对于任何x∈A,有x∈B
6)如果A是B的真子集,则对于任何x∈A,有x∈B,并且存在x∈B,但x不
3
∈A
证明:
由真子集的定义可证
7)如果A为B的子集,B为C的子集,则A为C的子集 证明:
A为B的子集,B为C的子集 则对于任何x∈A,则x都∈B,
且,又对于任何y∈B,则y∈C,∴对于任何x∈A,x∈C ∴A为C的子集
8)如果A为B的真子集,B为C的真子集,则A为C的真子集 证明:
A为B的真子集,B为C的真子集 则对于任何x∈A,则x都∈B, 且,存在x∈B但次x不∈A,
又对于任何y∈B,则y∈C,存在y∈C但此y不∈B, ∴对于任何x∈A,x∈C,存在x∈C.x不∈A ∴A为C的真子集
9)如果A为B的子集,B为C的真子集,则A为C的真子集 证明:
因为A为B的子集,B为C的真子集 则对于任何x∈A, x都∈B,且x都∈C
又对于任何y∈B,则y∈C,存在y∈C但此y不∈B,则y不∈A ∴对于任何x∈A,x∈C,存在x∈C.x不∈A ∴A为C的真子集
10)如果A为B的真子集,B为C的子集,则A为C的真子集 证明:
A为B的真子集,B为C的子集 则对于任何x∈A,则x都∈B, 且存在x∈B但次x不∈A, 又对于任何y∈B,则y∈C
∴对于任何x∈A,x∈C,存在x∈C.x不∈A ∴A为C的真子集
11)如果A=B,则|A|=|B|
证明:
A=B,则A与B所含元素相同 ∴|A|=|B|
12)如果A为B的子集,B为C的真子集,或如果A为B的真子集,B为C的子集,则A为C的真子集
证明:证明见9,10
1.7 A = {1,2,3,4,5,6} B = {1,3,5} C = {2,4,6} U = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}
(1). A
?B
4
= {1,3,5} = B (2).(A?B)?C ?{2,4,6}
= {1,3,5}
={1,2,3,4,5,6} = A (3).(A?B)?(U?C)= {1,3,5}
?{0,1,3,5,7,8,9}
={0,1,3,5,7,8,9} = C
(4).A-B-C
= {2,4,6} – {2,4,6} =?
(5).A × B × C ×? =?
?A ×? = ? (6).(A?B)?A?C?A
= {1,3,5}
?{0,7,8,9}
?{0,7,8,9}
= {0,1,3,5,7,8,9} = C
(7).A?B?A=A?B?C
=A?{(a,b)|(a?B,b?C)或(a?B,b?C)或(a?B,b?C)}
={(a,b,c)|(a?A,b?B,c?C)或(a?A,b?B,c?C)或(a?A,b?B,c?C)} (8).A= A= A?C
?B?(A?B)?C
?A?C ?C
= A
={1,2,3,4,5,6}
5