集合 01 并集、并集的性质

1. 并集的定义

设\(A\)、\(B\)是两个集合,由所有属于集合\(A\)或属于集合\(B\)的元素所组成的集合,叫做集合\(A\)与集合\(B\)的并集。

记作\(A\cup B\)。用符号语言表示为\(A\cup B=\{x|x\in A或x\in B\}\)。

例如,若\(A = \{1, 2, 3\}\),\(B = \{3, 4, 5\}\),那么

\(A\cup B=\{1, 2, 3, 4, 5\}\),这里的元素只要属于\(A\)或者属于\(B\),就会被包含在并集中。

2. 并集的性质

交换律:\(A\cup B = B\cup A\)。这意味着集合的并集运算顺序不影响结果。

例如,若\(A = \{a, b\}\),\(B = \{b, c\}\),\(A\cup B=\{a, b, c\}\),\(B\cup A=\{b, c, a\}\),显然\(A\cup B = B\cup A\)。

结合律:\((A\cup B)\cup C = A\cup (B\cup C)\)。

例如,设\(A = \{1, 2\}\),\(B = \{2, 3\}\),\(C = \{3, 4\}\),则

\((A\cup B)\cup C = (\{1, 2, 3\})\cup \{3, 4\}=\{1, 2, 3, 4\}\),

\(A\cup (B\cup C)=\{1, 2\}\cup (\{2, 3, 4\})=\{1, 2, 3, 4\}\),所以

\((A\cup B)\cup C = A\cup (B\cup C)\)

幂等律:\(A\cup A = A\)。因为集合与自身的并集,元素不会增加,

例如\(A = \{x|x是偶数\}\),\(A\cup A\)还是所有偶数组成的集合,即\(A\cup A = A\)。

与空集的并集:\(A\cup \varnothing = A\)。空集不包含任何元素,所以\(A\)与空集的并集就是\(A\)本身。

例如,若\(A = \{1, 2, 3\}\),\(A\cup \varnothing=\{1, 2, 3\}\cup\{\}=\{1, 2, 3\}\)。

包含关系:如果\(A\subseteq B\),那么\(A\cup B = B\)。因为\(A\)的元素都在\(B\)中,所以\(A\)与\(B\)的并集就是\(B\)。

例如,设\(A = \{1, 2\}\),\(B = \{1, 2, 3\}\),由于\(A\subseteq B\),所以\(A\cup B=\{1, 2, 3\}=B\)。

3. 并集在实际中的应用

数据合并(在计算机科学和统计学中):

例如,在数据库操作中,假设有两个数据表,一个表存储了某公司上半年的销售记录集合\(A\),另一个表存储了下半年的销售记录集合\(B\),那么\(A\cup B\)就可以得到该公司全年的销售记录集合。

分类汇总(在分类学等领域):

在生物分类中,集合\(A\)代表某一地区的哺乳动物种类,集合\(B\)代表同一地区的鸟类种类,那么\(A\cup B\)就代表这个地区的哺乳动物和鸟类的总种类。

数学基础 - 中初数学、高中数学

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