1、集合论中三个基本概念集合论中三个基本概念:集合、关系、函数集合、关系、函数第四章第四章 二元关系和函数二元关系和函数 序偶和笛卡尔积的概念,在后面序偶和笛卡尔积的概念,在后面讨论关系和图论时,都有重要应用。讨论关系和图论时,都有重要应用。3.4 序偶及笛卡尔积序偶及笛卡尔积定义:定义:两个元素两个元素a、b组成一个二元组,组成一个二元组,若它们有次序区别,称为二元有序组若它们有次序区别,称为二元有序组(有有序偶序偶),记为,记为,称,称a为第一元素,为第一元素,b为第二元素;若它们无次序区别,称为二为第二元素;若它们无次序区别,称为二元无序组元无序组(无序偶无序偶),记为,记为(a,b)。一、
2、序偶一、序偶当当a b时,有:时,有:(a,b)=(b,a)可用序偶表示两个元素之间的关系:可用序偶表示两个元素之间的关系:老王是小王的父亲老王是小王的父亲 (小李小李,小张小张)小李和小张是同学小李和小张是同学定义:定义:给定两个有序偶给定两个有序偶和和,当且仅当当且仅当a=u且且b=v时,有序偶时,有序偶和和相等相等。定义:定义:若若 n N 且且 n2,x1,x2,xn 是是 n 个元素,个元素,有序有序 n 元组元组 =,xn ,其中第一元素是一个有序其中第一元素是一个有序 n-1 元组元组.有序有序 2 元组:元组:有序有序 3 元组:元组:,x3 记记有序有序 4 元组:元组:,x
3、3,x4 记记 .注意:注意:,x3 是有序是有序 3 元组元组 x1,不是有序不是有序 3 元组元组 表示表示 ,x3 定义:定义:给定集合给定集合A和和B,A B=|x Ay B,称称 A B 为为A和和B的笛卡尔积。的笛卡尔积。笛卡尔积是有序偶的集合,笛卡尔积是有序偶的集合,有序偶的第一元素来自于有序偶的第一元素来自于A,第二元素来自于第二元素来自于B。二、笛卡尔积二、笛卡尔积若若 A B,则则 x A 且且 y B若若 A B,则则 x A 或或 y B设设|A|=m,|B|=n,则则|A B|=mn,A B 中有中有 m n 个有序偶。个有序偶。例:例:设设A=a,b,B=1,2,3
4、,则:,则:A B=,B A=,A A=,B B=,定义:定义:A1,An 是集合是集合,n 阶笛卡尔积阶笛卡尔积为为:A1 A2 An =|x1 A1xn An 当当A1=A2=An=A时,时,A1 A2 An =A n1.A =B=三、笛卡尔积的性质三、笛卡尔积的性质2.若若A B,A ,B ,则则A B B A例:例:设设A=a,b,B=1,2,3,A B=B A=,z(A B)C x,A(B C)3.若若 A ,B ,C ,则则(A B)C A(B C)4.分配律:分配律:A(BC)=(A B)(A C)A(BC)=(A B)(A C)(AB)C=(A C)(B C)(AB)C=(A
5、C)(B C)求证:求证:A(BC)=(A B)(A C)分析:分析:要证明要证明 左式左式 和和 右式右式 有相同的元素:有相同的元素:A(BC)(A B)(A C)证明:证明:A(BC)x A y BC x A(y By C)(x Ax A)(y By C)(x Ay B)(x Ay C)A B A C (A B)(A C)A(BC)=(A B)(A C)例:例:判定命题的真假判定命题的真假 A B且且C D A C B D真命题。真命题。A C x A且且y C x B且且y D B D例:例:判定命题的真假判定命题的真假 A C B D A B且且C D假命题。假命题。当当A=B=D=,C=1,A C B D成立,成立,C D不成立。不成立。例:例:证明若证明若A A=B B,则,则A=B证明:证明:先证先证A Ba A A A,B B a B A B 再证再证B A 同理可证同理可证 B A综合综合和和,有,有A=B