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【集合论】卡氏积 ( 卡氏积概念 | 卡氏积示例 | 卡氏积性质 | 非交换性 | 非结合性 | 分配律 | 有序对为空 | n 维卡氏积 | n 维卡氏积个数 | n维卡氏积性质 )

发布时间:2025/6/17 编程问答 49 豆豆

文章目录

  • 一、 卡氏积
  • 二、 卡氏积示例
  • 三、 卡氏积性质
  • 四、 n 维卡氏积
  • 五、 n 维卡氏积个数
  • 六、 n 维卡氏积性质



前置博客 : 【集合论】有序对 ( 有序对 | 有序三元组 | 有序 n 元祖 )





一、 卡氏积



卡氏积 : A,BA , BA,B 是两个集合 , AAA 集合中的元素作为第一个元素 , BBB 集合中的元素作为第二个元素 , 符合上述条件的有序对组成的集合 , 称为集合 AAABBB 的卡氏积 ;

记作 : A×BA \times BA×B

符号化表示 : A×B={<x,y>∣x∈A∧y∈B}A \times B = \{ <x, y> | x \in A \land y \in B \}A×B={<x,y>xAyB}


集合 AAA 与 集合 BBB 的 卡氏积 是一个 新的集合 , 这个新集合是一个 有序对集合 ;





二、 卡氏积示例



集合 A={∅,a}A = \{ \varnothing , a \}A={,a} , 集合 B={1,2,3}B = \{ 1, 2, 3 \}B={1,2,3}


A×B={<∅,1>,<∅,2>,<∅,3>,<a,1>,<a,2>,<a,3>}A \times B = \{ <\varnothing , 1> , <\varnothing , 2>, <\varnothing , 3>, <a, 1> , <a, 2> , <a , 3> \}A×B={<,1>,<,2>,<,3>,<a,1>,<a,2>,<a,3>}

每个有序对 第一个元素来自 AAA 集合 , 第二个元素来自 BBB 集合 ;


B×A={<1,∅>,<2,∅>,<3,∅>,<1,a>,<2,a>,<3,a>}B \times A = \{ <1, \varnothing > , <2, \varnothing >, <3 , \varnothing >, <1, a> , <2, a> , <3, a> \}B×A={<1,>,<2,>,<3,>,<1,a>,<2,a>,<3,a>}

每个有序对第一个元素来自 BBB 集合 , 第二个元素来自 AAA 集合 ;


A×A={<∅,∅>,<∅,a>,<a,∅>,<a,a>}A \times A = \{< \varnothing, \varnothing> , <\varnothing, a> , <a, \varnothing> , <a, a> \}A×A={<,>,<,a>,<a,>,<a,a>}

每个有序对第一个元素来自 AAA 集合 , 第二个元素来自 AAA 集合 ;


B×B={<1,1>,<1,2>,<1,3>,<2,1>,<2,2>,<2,3>,<3,1>,<3,2>,<3,3>}B \times B = \{ <1, 1> , <1, 2> , <1, 3> , <2, 1> , <2, 2> , <2,3> , <3,1> , <3,2> , <3,3> \}B×B={<1,1>,<1,2>,<1,3>,<2,1>,<2,2>,<2,3>,<3,1>,<3,2>,<3,3>}

每个有序对第一个元素来自 BBB 集合 , 第二个元素来自 BBB 集合 ;





三、 卡氏积性质



1. 非交换性

A×B≠B×AA \times B \not= B \times AA×B=B×A

有三种特殊情况 , 交换性成立

A=BA = BA=B

A=∅A = \varnothingA=

B=∅B = \varnothingB=


2. 非结合性

(A×B)×C≠A×(B×C)( A \times B ) \times C \not= A \times ( B \times C)(A×B)×C=A×(B×C)

有三种特殊情况 , 结合性成立

A=∅A = \varnothingA=

B=∅B = \varnothingB=

C=∅C = \varnothingC=


3. 分配率

A×(B∪C)=(A×B)∪(A×C)A \times ( B \cup C ) = (A \times B) \cup (A \times C)A×(BC)=(A×B)(A×C)


4. 有序对为空的情况

A×B=∅⇔A=∅∨B=∅A \times B = \varnothing \Leftrightarrow A = \varnothing \lor B= \varnothingA×B=A=B=





四、 n 维卡氏积



n 维卡氏积 :

A1×A2×⋯×An={<x1,x2,⋯,xn>∣x1∈A1∧x2∈A2∧⋯∧xn∈An}A_1 \times A_2 \times \cdots \times A_n = \{ <x_1 , x_2, \cdots , x_n> | x_1 \in A_1 \land x_2 \in A_2 \land \cdots \land x_n \in A_n \}A1×A2××An={<x1,x2,,xn>x1A1x2A2xnAn}


nnn 个集合的卡氏积 , nnn 维卡氏积结果 , 每个有序对有 nnn 个元素 , 每个元素都分别 按照指定顺序 来自这 nnn 个集合 ;


An=A×A×⋯×A⏟n个A^n = \begin{matrix} \underbrace{ A \times A \times \cdots \times A } \\ n 个\end{matrix}An=A×A××An

这是 nnn 个 集合 AAAnnn 维卡氏积 ;





五、 n 维卡氏积个数



nnn 维卡氏积个数 :

∣Ai∣=ni,i=1,2,⋯,n|A_i| = n_i \ , \ i = 1, 2, \cdots , nAi=ni , i=1,2,,n

⇒\Rightarrow

∣A1×A2×⋯×An∣=n1×n2×⋯×nn| A_1 \times A_2 \times \cdots \times A_n | = n_1 \times n_2 \times \cdots \times n_nA1×A2××An=n1×n2××nn


∣Ai∣=ni|A_i| = n_iAi=ni , i=1,2,⋯,ni = 1, 2, \cdots , ni=1,2,,n : 表示 第 iii 个集合 AiA_iAi 的元素个数是 nin_ini ;

∣A1×A2×⋯×An∣| A_1 \times A_2 \times \cdots \times A_n |A1×A2××An : 表示 nnn 个集合的卡氏积结果集合个数 ;

n1×n2×⋯×nnn_1 \times n_2 \times \cdots \times n_nn1×n2××nn : nnn 个集合的卡氏积结果 ;





六、 n 维卡氏积性质



n 维卡氏积性质 : 与 222 维卡氏积性质类似

总结

以上是生活随笔为你收集整理的【集合论】卡氏积 ( 卡氏积概念 | 卡氏积示例 | 卡氏积性质 | 非交换性 | 非结合性 | 分配律 | 有序对为空 | n 维卡氏积 | n 维卡氏积个数 | n维卡氏积性质 )的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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