微积分是什么?

3 全集
定义 .我们通常将包含研究对象中全部元素的称为 全集 (Universe),并用符号表示。

引入上述定义的意义在于,我们可以通过全集来明确研究对象的范围,从而划定讨论的边界。这是科学研究中基本且必要的步骤,有助于聚焦目标,确保讨论围绕特定的对象展开。

比如在研究所有水果时,对应的全集为。全集的两个

自然是我们的研究对象。而就不在研究范围之内,如下图所示。

4 集合的运算
定义 .已知全集及其,可定义如下运算:

下图展示了交运算的两种情况,阴影区域为运算结果,该区域的元素属于且属于。为明确研究的范围,图中添加了一个外侧方框表示全集,这一表示方法将在后续图例中延用。

图 3

图 4

而下图展示了并运算的两种情况,阴影区域为运算结果,该区域的元素属于或属于

图 5

图 6

又下图展示了差运算的两种情况,阴影区域为运算结果,该区域的元素仅属于而不属于

图 7

图 8

最后,下图展示了补运算的两种情况,阴影区域为运算结果,该区域的元素为全集 中不属于给定集合的所有元素。

图 9

图 10

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