交集
交集
数学上,两个集合formula_1和formula_2的交集是含有所有既属于"formula_1"又属于"formula_2"的元素,而没有其他元素的集合。
有限交集.
交集是由公理化集合论的分类公理来确保其唯一存在的特定集合 formula_5 :
formula_6
也就是直观上:
formula_1和formula_2的交集写作「formula_9」,「对所有 formula_10 , formula_11 等价于 formula_12 且 formula_13」
例如:集合formula_14和formula_15的交集为formula_16。数字formula_17不属于素数集合formula_18和奇数集合formula_19的交集。
若两个集合formula_1和formula_2的交集为空,就是说它们彼此没有公共元素; 相同的元素;,则他们不相交,写作:formula_22。例如集合formula_23和formula_24不相交,写作formula_25。
更一般的,交集运算可以对多个集合同时进行。例如,集合formula_26,formula_27和formula_28的交集为formula_29。交集运算满足结合律。即:
formula_30
任意交集.
以上定义可根据无限并集和补集来推广到任意集合的交集。
取一个集合 formula_31 ,则根据分类公理可以取以下唯一存在的集合:
formula_32。
也就是直观上搜集所有 formula_33 的集合, 这样的话有:
formula_34
根据一阶逻辑的定理(Ce),也就是:
formula_35
但根据一阶逻辑的等式相关定理,下式:
formula_36
显然是个定理(也就是直观上为真),故:
formula_37
换句话说:
formula_38
那可以做如下的符号定义:
formula_39
称为 formula_31 的任意交集或无限交集。也就是直观上「对所有 formula_10 , formula_42 等价于对任何 formula_31 的下属集合 formula_44 ,都有 formula_45」
例如:
formula_46
类似于无限并集,无限交集的表示符号也有多种
可模仿求和符号记为
formula_47。
但大多数人会假设指标集 formula_48 的存在,换句话说
若 formula_49 则 formula_50
在指标集 formula_48 是自然数系 formula_52 的情况下,更可以仿无穷级数来表示,也就是说:
若 formula_53 则 formula_54
也可以更粗略直观的将 formula_55 写作formula_56。