資源描述:
《應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、模糊控制技術(shù)及應(yīng)用姜靜電氣與電子學(xué)院集合論基礎(chǔ)集合的概念集合是現(xiàn)代數(shù)學(xué)中一個最基本的概念,人們是在實踐中認(rèn)識集合的所謂集合是指“具有某種屬性的對象的全體”(簡稱為集)。例如全世界所有的火車、某個學(xué)校的學(xué)生、全體自然數(shù)等等都是集合。組成集合的每一個成員叫做這個集合的元素(簡稱為元)。任何一個概念都有它的內(nèi)涵和外延。概念的內(nèi)涵指這一概念的本質(zhì)屬性;概念的外延指這一概念的全體對象,即一個集合。討論某一概念的外延時總離不開一定的范圍。這個討論的范圍,稱為“論域”,論域中每個對象稱為“元素”。同一集合中的元素都具有某種共同性質(zhì),人們就是根據(jù)這種性質(zhì),來判斷某一
2、討論范圍內(nèi)的事物是否屬于該集合的常用大寫字母A,B,C…,X,Y,Z…等表示集合,而用一些小寫字母a,b,c…,x,y,z…等表示元素,顯然集合總是由一些元素構(gòu)成的。而論域中某個元素是否屬于某個集合,結(jié)論是很清楚的。元素a如果具備基本集合M的特征,即是集合M的元素,記作a∈M,元素a如果不具備集合M的特征,即不是集合M的元素。元素a與集合M的關(guān)系只有兩種關(guān)系通常用下列兩種方法來表示一個集合:第一種是列舉法。把集合的元素全部列出來,寫在花括號內(nèi)用來表示集合,這種方法稱為列舉法。例如,由小于10的正整數(shù)組成的集合,可以表示為{1,2,3,4,5,6,7,
3、8,9}。第二種是描述法。把描述集合中元素的共同屬性或表示集合中元素的規(guī)律,寫在花括號內(nèi)用來表示集合。由小于10的正整數(shù)組成的集合,還可表示為:{x︱x<10且x∈N}與集合有關(guān)幾個術(shù)語:(1)論域:被考慮的所有元素的全體稱為論域。用大寫字母表示。(2)空集:不含論域上任何元素的集合。用 表示.(3)全集:論域的全體稱為全集。用表示。(4)包含:設(shè)A、B是論域X上的兩個集合,若對任意的 ,都有 ,則稱B包含A。記為 或(5)相等:如果 且 ,則稱A和B相等。記A=B。(6)子集:若 ,則稱B是A的子集。顯然有(7)冪集:集
4、合A的全體子集組成A的一個子集族,稱為集合A的冪集。記為P(A)(8)并集:設(shè),則叫做A與B的并集,算符∨表示析取.(9)交集:設(shè),則叫做A與B的交集,算符∧表示合取.(10)補(bǔ)集:設(shè),則叫做A的補(bǔ)集(11)差集:設(shè),則叫做B對A的差集,簡稱A-B,或AB.稱為A與B的對稱差.例題設(shè)A={a,b,c},則A的冪集是:上例中P(A)含有8個元素,一般地有,若A是含有n個元素的有限集,則A的冪集P(A)含有2n個元素,換而言之,含n個元素的集合A恰含有2n個子集,這里Φ和A本身也是A的子集。二、集合的運算性質(zhì)(1)冪等律(2)交換律(3)結(jié)合律(4)分
5、配率(5)同一律(6)復(fù)原律(7)互補(bǔ)律(8)對偶律(DE-Morgan律)集合運算性質(zhì)的證明三、集合的表示方法1、列舉法:把一個集合的元素列舉出來,并用花括號括起來。例:A={1,2,3,4,5}不大于100的全體正整數(shù)的集合可記為:N={1,2,3,…,99,100}這種方法可推廣到可數(shù)的無限集,例如,自然數(shù)集可記為:N={1,2,3,…,n,…}2、描述法:用集合中元素的共性來描述集合。通常的記法是:A={x︱P(x)},表示具有性質(zhì)P的全部元素所組成的集合例:平面上建立直角坐標(biāo)系后,記M={(x,y)︱2x+y=4},表示坐標(biāo)滿足方程2x+y
6、=4的所有點的集合,它們位于這個平面的一條直線上3、特征函數(shù)表示法:利用經(jīng)典集合非此即彼的明晰性來表示集合,即以集合中的元素要么屬于這個集合,要么不屬于這個集合。例:小于10的數(shù)構(gòu)成偶數(shù)的集合為,若小于10的數(shù)x屬于偶數(shù)集合A,集合A就可以用特征函數(shù)來表示,即則注意:以上表示是分?jǐn)?shù)形式,但不表示分?jǐn)?shù)。分母表示集合中的元素,分子表示該元素的特征函數(shù)值,“+”不表示加而表示列舉集合元素個數(shù)。集合元素的個數(shù)成為該集合的基數(shù)。映射映射是數(shù)學(xué)中最基本的概念之一由定義知,若f是滿射時,則V中每一個元素都有原象,若f是單射時,則U中不同的元素有不同的象,即u1≠u
7、2時,f(u1)≠f(u2)例題設(shè)X是全體整數(shù)集,Y是全體正整數(shù)集,設(shè)f:X→Y為:y=f(x)=︱x︱+1,顯然f是X到Y(jié)的滿射,但f不是單射例題設(shè)y=sinx,x∈(-∞,+∞),y∈[-1,+1],那么,[-1,1]是y軸的一個子集,所以這個映射是X到Y(jié)內(nèi)的映射例題設(shè)y=x3,x∈(-∞,+∞),y∈(-∞,+∞),這個映射是x軸到y(tǒng)軸上的雙射,因為它即是滿射,同時也是單射。映射的逆也是一個重要概念,我們有:關(guān)系直積關(guān)系關(guān)系的合成等價關(guān)系特征函數(shù)特征函數(shù)是用來研究集合的一種重要方法集合之間的關(guān)系及集合的運算都可以用特征函數(shù)來描述,我們有:模糊集
8、合模糊集合的概念普通集合具有“非此即彼”的性質(zhì),因此它只能描述內(nèi)涵和外延十分明確的概念,例如“所有大于1的實