交集
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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。
[编辑] 基本定义
A 和 B 的交集写作 "A ∩B"。 形式上:
- x 属于 A ∩B 当且仅当
- x 属于 A, 且
- x 属于 B。
例如:集合 {1, 2, 3} 和 {2, 3, 4} 的交集为 {2, 3}。 数字 9 不属于素数集合 {2, 3, 5, 7, 11, …} 和奇数集合 {1, 3, 5, 7, 9, 11, …} 的交集。
若两个集合 A 和 B 的交集为空,就是说他们没有公共元素,则他们不相交,写作:A ∩B = Ø。例如集合 {1, 2} 和 {3, 4} 不相交,写作 {1, 2} ∩{3, 4} = Ø。
更一般的,交集运算可以对多个集合同时进行。 例如,集合 A,B,C 和 D 的交集为 A ∩B ∩C ∩D = A ∩(B ∩(C ∩D))。 交集运算满足结合律,即
A ∩(B ∩C) = (A ∩B) ∩C。
[编辑] 任意交集
最抽象的概念是任意非空集合的集合的交集。 若 M 是一个非空集合,其元素本身也是集合,则 x 属于 M 的交集,当且仅当对任意 M 的元素 A,x 属于 A。 符号表示为:
这一概念与前述的思想相同,例如,A ∩B ∩C 是集合 {A,B,C} 的交集。 (M 何时为空的情况有时候是能够搞清楚的,请见空交集)。
这一概念的符号有时候也会变化。 集合论理论家们有时用 "∩M",有时用 "∩A∈M A"。 后一种写法可以一般化为 "∩i∈I Ai",表示集合 {Ai : i ∈ I} 的交集。 这里 I 非空,Ai 是一个 i 属于 I 的集合。
当索引集合 I 为自然数集合是,这种符号表示与无限序列相类似:
为了排版方便,上述符号也可以写成 "A1 ∩ A2 ∩ A3 ∩ ...",即使用严格的写法 A1 ∩ (A2 ∩ (A3 ∩ ... 也没有区别。(这个例子是可数个集合的交集,非常常用;作为一个示例,请参看σ-代数。)
最后,注意当符号 "∩" 写在其他符号之前,而不是之间的时候,需要写得大一号。(在HTML中,可以使用字体 ⋂
,或者尝试 <big>∩</big>
。)