自然數集、 有理數集、 代數數集都是可列集。實數集、復數集、直線點集、 平面點集都是不可列集(或不可數集)。有限集都可以說是自然數的真子集,當然可列,但沒有可列有限集這個詞。
(1)有限集就是能與{1,2,3,4,……,n}(n為任意自然數)建立雙射的集合。簡單的來概括就是壹個壹個的數總能全部數完的集合。比如(1,2,3,4……,100)就是有限集。
(2)不是有限集的集合就是無限集。
(3)可數集就是無限但是能與自然數集建立雙射的集合,又稱可列集。可數集是最小的無窮集。
(4)不可數集就是無限且又不能與自然數建立雙射的集合。
壹,有限集與無限集
(1)說通俗點(但不夠科學)就是集合中元素的個數。用數字,1,2,……表示。如集合{1,2,3}有三個元素,基數是3。基數(cardinal number)也叫勢(cardinality)。集合的基數是任何壹個具體數字時,就叫做有限集合。
(2)而當壹個集合的基數超過自然數的範圍,就是說比任何壹個自然數都要大時。就是無限集合。
比如全體自然數是第壹個無限集合。它的基數叫做阿列夫零,阿列夫(aleph),是希伯來文字母表的第壹個字母。
二,可列與不可列的問題
(1)並不是所有無限集合都和全體自然數,也就是基數為(aleph)零的無限數能構成壹壹對應。比如,實數。當然全體實數也是無限的,但它卻和自然數之間構造不出壹壹對應關系。所以,在全體實數這個無窮之上,還有更大的無窮。
也就是說,(aleph零)<2^(aleph零),我們叫,2^(aleph零)=(aleph壹)。甚至這個問題可以接著往下數。所有這些都叫做超限數。全體自然數是可以列舉出來的。所以,這種集合我們叫它可列。
(2)全體實數是無法列出來的,甚至用壹個無限集也無法把它間接列出來。全體有理數雖然本身無法全部列舉,可是我們卻可以用全體自然數和它之間建立壹個壹壹映射關系。
比如,把全體有理數,表示成,……q(0),q(1),q(2),……,所以它也可列。這是可以嚴格證明的,但全體實數無法給出這種證明。所以,它就是不可列的。
擴展資料:
有限集合是由有限個元素組成的集合,也稱有窮集合。例如,由北京、天津、上海三個直轄市組成的集合,由所有小於10000的質數所組成的集合都是有限集合。只含壹個元素的集合是壹種特殊的有限集合,叫做單元素集合,至少含有壹個元素的集合叫做非空集合,
不含任何元素的集合叫做空集,空集只有壹個,壹般用希臘字母Φ(或{})來表示。例如,如果壹個集合是以某班的某次數學測驗不及格的學生為元素,而事實上全班學生在該次數學測驗中成績都及格,那麽這個集合就是壹個空集Φ。
在集合論中,約定空集Φ為有限集合, 空集是壹切集合的子集。
有限集合還有兩種定義方式。
(1)壹個是說與自然數串的壹個線段對等的集合,以及空集合,都叫做有限集合;不是有限集合的集合叫做無限集合。
(2)另壹個定義是:不可與其自身的真子集對等的非空集合,以及空集,都叫做有限集合,不是有限集合的集合叫做無限集合。
如果壹個集合與正整數集合之間存在壹壹對應,則這個集合稱為可列集(或可數集); 也就是說, 存在壹個從該集合到正整數集合的雙射(也稱可逆映射)。
(1)自然數集、有理數集、代數數集都是可列集。
(2)實數集、復數集、直線點集、 平面點集都是不可列集(或不可數集)。
可列集是最小的無限集; 它的冪集是不可數集--和實數集存在壹壹對應(也稱同勢)。 所謂冪集, 就是原集合中所有的子集(包括全集和空集)構成的集族。
證明:有理數集Q是可列集
證: 由於區間(?∞,+∞)可以表示為可列個區間(n,n+1](n∈Z)的並,我們只須證明區間(0,1]中的有理數是可列集即可。
由於區間(0,1]中的有理數可惟壹地表示為既約分數q/p,其中p∈N+,q∈N+,q≤p,並且p,q互質。我們按下列方式排列這些有理數:
分母p=1的既約分數只有壹個: x11=1;
分母p=2的既約分數也只有壹個:x21?=1/2;
分母p=3的既約分數有兩個: x31=1/3, x32?=2/3;
分母p=4的既約分數也只有兩個:x41=1/4,x42=3/4;
壹般地,分母p=n的既約分數至多不超過n-1個,可將它們記為xn1,xn2,... ,xnk(n),其中k(n)≤n。
於是區間(0,1]中的有理數全體可以排成
x11,x21,x31,x32,x41,x42,... ,xn1,xn2,... ,xnk(n),... 。
這就證明了有理數Q是可列集。
可以證明,可列集有下列重要性質:
1、 有限個可列集的並是可列集。
2、 可列個可列集的並是可列集。
3、 任何可列集的的無窮子集是可列集。
4、 任何無窮集都包含壹個可列的真子集。
5、 壹個無窮集並上壹個可列集還與其自身等勢 。
6、 可列集的冪集與實數集等勢。
參考資料:
可列集_百度百科有限集合_百度百科