数学空集的一点疑问

介绍

以前学习集合的时候没有思考过这个问题。空集是任意集合的子集。这一切似乎是理所当然的事情,今天我发现没有那么简单,在定义空集的时候似乎逻辑不太严密。当然笔者是一名物理系的本科生,知识存在局限,本文仅记录笔者的疑问。

空集问题

我们先来看如何定义集合的包含关系的。

对于两个集合A,B, 如果\forall x \in A,都有x \in B, 则称A \subset B. 空集\phi 是不包含任何元素的集合.

问题1

于是课本上得出结论,显然空集是任何集合的子集,记为\phi \subset A.直观上看似乎没有任何问题,但是怎么证明这个问题呢?由于空集不包含任何元素,也就是说\forall x \in \phi 这个前提条件都不成立,无法判断空集是否为任意集合的子集

问题2

集合:A = \{ \phi \},集合A是什么?

显然集合A不是空集,因为元素\phi \in A,这里如何对待呢?是把\phi看成元素还是集合呢?如果说看成集合,那么集合内部的元素也是集合,那么集合与集合的关系到底是属于关系呢,还是包含关系呢?

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