數集

數學概念之一

集合是指具有某種特定性質的具體的或抽象的對象匯總成的集體,這些對象稱為該集合的元素,數集指就是數的集合。

定義


集合是指具有某種特定性質的具體的或抽象的對象匯總成的集體,這些對象稱為該集合的元素,數集就是數的集合。集合的範圍比數集的範圍大,數集只是集合中的一種而已,屬於數集的一定屬於集合,但屬於集合的不一定是數集。

數集類型


數學中一些常用的數集及其記法:
所有正整數組成的集合稱為正整數集,記作,或;
所有負整數組成的集合稱為負整數集,記作;
全體非負整數組成的集合稱為非負整數集(或自然數集),記作;
全體整數組成的集合稱為整數集,記作;
全體有理數組成的集合稱為有理數集,記作;
全體實數組成的集合稱為實數集,記作;
全體虛數組成的集合稱為虛數集,記作;
全體實數和虛數組成的複數的集合稱為複數集,記作。
注意:表示該數集中的元素都為正數,表示該數集中的元素都為負數,表示在剔除該數集的元素0(例如,表示剔除中元素0后的數集。即 。
數集與數集之間的關係:
● ,
● ,
● {分數}={循環小數},
● ,
● ,

性質


集合元素具有以下性質:
1、確定性:每一個對象都能確定是不是某一集合的元素,沒有確定性就不能成為集合,例如“個子高的同學”“很小的數”都不能構成集合。這個性質主要用於判斷一個集合是否能形成集合。
2、互異性:集合中任意兩個元素都是不同的對象。
3、無序性:一個集合中,每個元素的地位都是相同的,元素之間是無序的。集合上可以定義序關係,定義了序關係后,元素之間就可以按照序關係排序。但就集合本身的特性而言,元素之間沒有必然的序。

數集的起源


數的概念是從實踐中產生和發展起來的。早在人類社會初期,人們在狩獵、採集果實等勞動中,由於計數的需要,就產生了1,2,3,4等數以及表示“沒有”的數0。自然數的全體構成自然數集N隨著生產和科學的發展,數的概念也得到發展為了解決測量、分配中遇到的將某些量進行等分的問題,人們引進了分數;為了表示各種具有相反意義的量以及滿足記數的需要,人們又引進了負數。這樣就把數集擴充到有理數集Q。如果把自然數集(含正整數和0)與負整數集合併在一起,構成整數集Z。
有些量與量之間的比值,例如用正方形的邊長去度量它的對角線所得的結果,無法用有理數表示,為了解決這個矛盾,人們又引進了無理數。所謂無理數,就是無限不循環小數。有理數集與無理數集合併在一起,構成實數集R。因為有理數都可看作循環小數(包括整數、有限小數),無理數都是無限不循環小數,所以實數集實際上就是小數集。
因生產和科學發展的需要而逐步擴充,數集的每一次擴充,對數學學科本身來說,也解決了在原有數集中某種運算不是永遠可以實施的矛盾,分數解決了在整數集中不能整除的矛盾,負數解決了在正有理數集中不夠減的矛盾,無理數解決了開方開不盡的矛盾。但是,數集擴到實數集R以後,像這樣的方程還是無解的,因為沒有一個實數的平方等於-1。由於解方程的需要,人們引入了一個新數i,叫做虛數單位,並由此產生的了複數,隨之產生了複數集。