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成员关系 · ∈ ∉ ∅

属于与不属于:元素和集合的关系

集合(set)就是「若干互不相同、无先后次序的对象」,这些对象叫它的元素。关于集合最基本的一个问句是:某个元素 x 在不在集合 A 里?在,记 xAx \in A属于);不在,记 xAx \notin A不属于)。本页从这条唯一的判据出发,顺带认识没有任何元素的空集 \emptyset

集合由「哪些元素在里面」唯一确定:元素无序{1, 2, 3}{3, 1, 2} 是同一个集合)、互异(写两遍也只算一个,{1, 1, 2} 就是 {1, 2})。所以刻画一个集合,等价于对每个候选元素回答一句「∈ 还是 ∉」。

1 · ∈ / ∉:输入集合 A,再测一个元素在不在里面

membership · x ∈ A / x ∉ A

A 框里输入它的成员(任意自然数,逗号或空格分隔),集合的外延 {…} 与基数 |A| 即时更新。再在 x 框里输入一个数测试——它在 A 里就是 x ∈ A(属于,该元素高亮),否则 x ∉ A(不属于)。

2 · 空集 ∅:一个元素都没有的集合

empty set · ∅ = { }

A 清空到一个元素都不剩(输入框留空),得到的就是空集 \emptyset(也写作 { })。它是唯一的:任何「没有元素」的集合都相等。对任何 x,都有 xx \notin \emptyset——下面输入任意数测试一下,判定永远是「不属于」。

注意区分 \emptyset{∅}\emptyset没有元素,基数 0;而 {∅} 是一个装着空集的集合,里面有一个元素(那个元素恰好是 \emptyset),基数 1。这在幂集里会再见到——P(∅) = {∅}

3 · 相关链接

  • Element (mathematics) (en.wikipedia.org)——元素与 \in 记号的定义。
  • Empty set — ∅ (en.wikipedia.org)——空集的唯一性,以及「它是任何集合的子集」这一约定的由来。