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朴素集合论

指数 朴素集合论

在纯数学中,朴素集合论是是探討数学基础時,用到的幾個集合論中的一個,朴素集合论主要是將用一般語言的形式處理集合問題,依赖於把集合作为叫做这个集合的“元素”或 “成员”的搜集(collection),未有形式化的理解。和用公理定義而產生的公理化集合论不同。 而公理化集合论只使用明确定义的公理列表,還有從中证明的关于集合和成员关系的種種事实,公理起源自对对象的搜集和它们的成员的理解,但为了各种目的而被謹慎地构建,例如是避免已知的各種悖论,例如理发师悖论-一個理髮師他只為(而且一定要為)城裡所有不為自己刮鬍子的人刮鬍子,那理髮師該為自己刮鬍子嗎? 集合在数学中是极其重要的;事實上,採用现代的形式化定義,多種数学对象(数、关系、函数等等)都可以用集合来構建。.

目录

  1. 17 关系: 对称差属于关系 (集合论)布拉利-福尔蒂悖论并集并集公理交集康托尔悖论分离集合分类公理冯诺伊曼-博内斯-哥德尔集合论全集补集自然数的集合论定义集合 (数学)集合代数格奥尔格·康托尔新基础集合论

对称差

数学上,两个集合的对称差是只属于其中一个集合,而不属于另一个集合的元素组成的集合。 集合论中的这个运算相当于布尔逻辑中的异或运算。 集合A和B的对称差通常表示为A\triangle B,对称差的符号在有些图论书籍中也使用\oplus符号来表示。例如:集合\和\的对称差为\。所有学生的集合和所有女性的集合的对称差为所有男性学生和所有女性学生组成的集合。.

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属于关系 (集合论)

集合(或类)是“由一组客体组成的一个整体”,而组成这个“整体”的那些“客体”就称为集合(或类)的元素。元素与集合(或类)之间的关系就是“属于关系”:即如果“客体”A是集合(或类)B的元素,则称A属于B,记为A\in B;如果“客体”A不是集合(或类)B的元素,则称A不属于B,记为A\not\in B。 在朴素集合论中,有单纯的元素——即它已不再是个集合;但在公理化集合论及类的理论中,并没有这样单纯的元素,所有客体本身都必定是一个集合(或类),因此对任意两个集合(或类)A、B,必定存在着关系“A\in B”或“A\not\in B”。 S S.

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布拉利-福尔蒂悖论

在集合論此一數學領域裡,布拉利-福爾蒂悖論斷言,樸素建構「所有序數的集合」會導致矛盾,因此每個允許此一構造的系統都會顯得自相矛盾。此一悖論是以切薩雷·布拉利-福爾蒂來命名的,他在1897年發現了此一悖論。.

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并集

在集合论和数学的其他分支中,一组集合的并集(台湾叫做聯--集、港澳叫做--、大陆叫做--)是这些集合的所有元素构成的集合,而不包含其他元素。.

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并集公理

在公理化集合论和使用它的逻辑、数学和计算机科学分支中,并集公理是 Zermelo-Fraenkel 集合论的公理之一。它声称对于任何集合 A 有一个集合 B,B的元素正是 A 的元素的元素。.

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交集

数学上,两个集合A和B的交集是含有所有既属于A又属于B的元素,而没有其他元素的集合。.

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康托尔悖论

在数学中,康托尔悖论是集合论的一个定理,即没有最大的基数,所以“无限大小”的搜集自身是无限的。进一步的,从这个事实得出这个搜集不是集合而是真类;在von Neumann-Bernays-Gödel集合论中从这个事实得出大小限制公理,即这个真类和所有集合的集合之間存在雙射。所以,不只是有无限多个无限,而是这个无限大于无限的任何枚举。 这个悖论以德國數學家格奥尔格·康托尔命名,他在1899年(或在1895年到1897年之间)首先提出了它。像多数数学悖论一样,它实际上不是矛盾,而是在关于无限本质和集合概念的情况下错误直觉的体现。换个方式说,它在朴素集合论中的确是悖论,從而证实了这个理论对数学發展的需要是不充足的。在其後的各個公理化集合論中,這個悖論已經被解決。.

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分离集合

在拓扑学和有关的数学分支中,分离集合是给定拓扑空间中以特定方式相互关联的一对子集,粗略的說,既不重疊也不接觸。两个集合是否分离对于连通空间和拓扑空间的分离公理的概念都很重要。 分离集合不应该與分离空间混淆,它们有些关系但並不相同。而可分离空间則是完全不同的拓扑概念。.

查看 朴素集合论和分离集合

分类公理

在公理化集合论和使用它的逻辑、数学和计算机科学分支中,分类公理模式、或分离公理模式、或受限概括公理模式是 Zermelo-Fraenkel 集合论中的一个公理模式。它也叫做概括公理模式,尽管这个术语也用于下面讨论的无限制概括。 假定 P 是不含符号 B 的一个單变量谓词。在 Zermelo-Fraenkel 公理的形式语言中,这个公理模式读做: 换句话说: 要理解这个公理模式,注意集合 B 必须是 A 的子集。所以,这个公理模式实际上说的是,给定集合 A 和谓词 P,我们可以找到 A 的子集 B,它的成员正是那些满足 P 的 A 的成员。通过外延公理可知这个集合是唯一的。我们通常使用集合建構式符号把它指示为 。所以这个公理的本质是: 分类公理模式是与 ZFC 集合论有关的公理集合論系統的特征,但在根本上不同的可替代的集合论系统中通常不出现。例如,新基礎集合論和正集合论使用对朴素集合论的概括公理的不同的限制。Vopenka 的可替代的集合论有一个特殊要点,它允许集合的真子类的存在,這樣的真類叫做半集合。即使在与 ZFC 有关的系统中,这个公理模式有时也限制于带有的公式,比如在中。.

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冯诺伊曼-博内斯-哥德尔集合论

在数学基础中,冯·诺伊曼-博内斯-哥德尔集合论(von Neumann–Bernays–Gödel Set Theory,NBG)是设计生成同Zermelo-Fraenkel 集合论与选择公理一起(ZFC)同样结果的集合论公理系统,但只有有限数目的公理,即是不使用公理模式。 NBG首先由冯·诺伊曼在1920年代提出,從1937年开始由作修改,在1940年由哥德尔进一步简化。 不像ZFC,NBG只有有限多个公理。Richard Montague在1961年证明,不可能找到在逻辑上等价于ZFC的有限数目的公理;因此NBG的语言有能力谈论真类同谈论集合一样,并且关于集合的陈述在NBG中是可证明的,当且仅当它在ZFC中是可证明的(就是说NBG是ZFC的保守扩展)。.

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全集

数学上,特别是在集合论和数学基础的应用中,全类(若是集合,则为全集)大约是这样一个类,它(在某种程度上)包含了所有的研究对象和集合。.

查看 朴素集合论和全集

补集

在集合论和数学的其他分支中,存在--的两种定义:--和--。.

查看 朴素集合论和补集

自然数的集合论定义

已经提出了多种使用集合论定义自然数的方式。.

查看 朴素集合论和自然数的集合论定义

集合 (数学)

集合(Set,或簡稱集)是基本的数学概念,它是集合论的研究对象,指具有某种特定性质的事物的总体,(在最原始的集合論─樸素集合論─中的定義,集合就是“一堆東西”。)集合裡的事物(“东西”),叫作元素。若然 x 是集合 A 的元素,記作 x ∈ A。 集合是现代数学中一个重要的基本概念,而集合论的基本理论是在十九世纪末被创立的。这里对被数学家们称为“直观的”或“朴素的”集合论进行一个简短而基本的介绍,另外可參见朴素集合论;關於对集合作公理化的理論,可见公理化集合论。.

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集合代数

集合代数发展并描述了集合的基本性质和规律,集合论运算,如并集、交集、补集,以及集合的关系,如等于、包含。这门学科系统研究如何来表达和进行上述的运算和关系的操作。.

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格奥尔格·康托尔

格奥尔格·费迪南德·路德维希·菲利普·康托尔(Georg Ferdinand Ludwig Philipp Cantor,),出生于俄国的德国数学家(波羅的海德國人)。他创立了现代集合论,是實數系以至整个微积分理论体系的基础,還提出了势和良序概念的定義;康托爾確定了在兩個集合中的成員,其間一對一關係的重要性,定義了無限且有序的集合,並證明了實數比自然數更多。康托爾對這個定理所使用的證明方法,事實上暗示了“無限的無窮” 的存在。他定義了基數和序數及其算術。康托爾很清楚地自知自覺他的成果,富有極濃厚的哲學興趣。康托爾提出的超越數,最初被當時數學界同儕認為如此反直覺-甚至令人震驚-因而拒絕接受他的理論,且以利奥波德·克罗内克为首的众多数学家长期攻击。克羅內克反對代數數為可數的,而超越數為不可數的證明。 康托爾本身是一位虔誠的路德派,相信這個理論是經由上帝傳達給他;但一些基督教神學家認為康托爾的理論,是在挑戰神學中只有上帝才具有絕對而唯一的無限性質。康托爾自 1869年任職於德國哈勒大學直到 1918年在哈勒大學附屬精神病院逝世;他的抑鬱症一直再發的病因,被歸咎於當代學界的敵對態度,儘管有人將這些事件解釋為,是他本人所患有的情感雙極障礙的病徵。他所受到的嚴厲攻擊,與後來的讚譽相匹配:在 1904年倫敦皇家學會授予他西爾維斯特獎章,這是皇家學會可授予數學研究者的最高榮譽。 在康托死後數十年,維特根斯坦撰文哀悼昔時學術界指責「集合論是假借通過數學而有害處的方言」的氛圍,他認為那是「可笑」和「錯誤」的「完全無稽之談」。当代数学家绝大多数接受康托尔的理论,并认为这是数学史上一次重要的变革。大卫·希尔伯特說:「沒有人能夠把我們從康托爾建立的樂園中趕出去。」(原文另譯:我們屏息敬畏地自知在康托所鋪展的天堂裡,不會遭逢被驅逐出境的。).

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新基础集合论

在数理逻辑中,新基础集合論(NF)是公理化集合論的一種,由蒯因构想出來作为对《数学原理》中类型论的简化。蒯因1937年於《数理逻辑的新基础》一文中首次提及NF(此即其名稱的由來)。請注意,此条目大多是在談论NFU,這是Jensen於1969年所提出,並由Holmes於1998年闡述的一重要变体。.

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