
【計】 power set
【計】 power set
collect; collection; gather; volume
【電】 set
幂集(Power Set)是集合論中的一個基礎概念,指給定集合的所有子集構成的集合。其英文術語為Power Set,中文譯名“幂集”源于該集合的基數(元素個數)與幂運算相關的特性。
設 ( S ) 是一個集合,則 ( S ) 的幂集 ( P(S) ) 定義為: [ P(S) = { T mid T subseteq S } ] 即 ( P(S) ) 包含 ( S ) 的所有子集,包括空集 ( emptyset ) 和 ( S ) 本身。
若 ( S ) 有 ( n ) 個元素(即 ( |S| = n )),則其幂集的基數為: [ |P(S)| = 2^n ] 這一性質解釋了“幂集”名稱的由來——其元素數量是原集元素數量的指數幂。
幂集在數學與計算機科學中具有廣泛用途:
Kenneth Rosen 著,McGraw-Hill 出版社。該書第 2.2 節詳細定義了幂集及其運算性質。
Karel Hrbacek 與 Thomas Jech 著,CRC Press 出版社。第一章從公理化角度闡述幂集公理。
在《數學百科全書》詞條中明确幂集為“集合所有子集構成的集類”。
注:因未搜索到可直接引用的線上詞典資源,以上内容綜合經典數學教材與學術機構定義,确保術語解釋的準确性與權威性。
幂集(Power Set)是集合論中的基本概念,指一個集合的所有子集構成的集合。具體來說:
定義
若原集合為( A ),則其幂集( P(A) )包含( A )的所有可能子集,包括:
示例
若( A = {1, 2} ),則其幂集為:
[
P(A) = left{ varnothing, {1}, {2}, {1, 2} right}
]
此時幂集包含( 2^{2} = 4 )個元素。
基數公式
若原集合有( n )個元素,其幂集的元素個數為( 2^n )。公式表示為:
$$
|P(A)| = 2^{|A|}
$$
這是因為每個元素有“存在”或“不存在”兩種狀态,組合數為( 2^n )。
應用
幂集在數學和計算機科學中有廣泛用途,例如:
幂集是對集合所有子集的窮舉,其大小隨原集合元素數量呈指數增長,是離散數學和邏輯學的重要工具。
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