空集
定义
空集是指不含任何元素的集合。空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。
表示方法
用符号Ø或者{ }表示。
在LaTeX中空集表示代码 \emptyset 。
0是一个数,不是集合。
{0}是一个集合,集合只有0这个元素。
Ø是一个集合,但是不含任何元素。
{Ø}是一个非空集合,集合只有空集这个元素。
空集举例
当两圆相离时,它们的公共点所组成的集合就是空集;
当一元二次方程的根的判别式值△<0时,它的实数根所组成的集合也是空集。
性质
对任意集合 A,空集是 A 的子集:∀A:Ø ⊆ A;
对任意集合 A,空集和 A 的并集为 A:∀A:A ∪ Ø = A;
对任意非空集合 A,空集是 A的真子集:∀A,,,若A≠Ø,则Ø 真包含于 A。
对任意集合 A,空集和 A 的交集为空集:∀A,A ∩ Ø = Ø;
对任意集合 A,空集和 A 的笛卡尔积为空集:∀A,A × Ø = Ø;
空集的唯一子集是空集本身:∀A,若 A ⊆ Ø ⊆ A,则 A= Ø;∀A,若A= Ø,则A ⊆ Ø ⊆ A。
空集的元素个数(即它的势)为零;
特别的,空集是有限的:| Ø | = 0;
对于全集,空集的补集为全集:CUØ=U。
考虑到空集是实数线(或任意拓扑空间)的子集,空集既是开集、又是闭集。空集的边界点集合是空集,是它的子集,因此空集是闭集。空集的内点集合也是空集,是它的子集,因此空集是开集。另外,因为所有的有限集合是紧緻的,所以空集是紧緻集合,。
空集的闭包是空集。
公理集合论
在诸如策梅罗-弗兰克尔集合论的公理集合论中,空集的存在性是由空集公理确定的。空集的唯一性由外延公理得出。
空集和零
範畴论
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