最直观的逻辑:
A是B的子集,是指A的全部元素都属于B,相当于说,找不到一个A的元素不属于B
那么,特别地,当A是空集,当然也找不到一个元素不属于B,因为空集里本来就找不到元素
所以空集是任何集合的子集,这是一个(基于子集定义下的)定理
并且,聪明的小朋友不难发现:
这是一个关于前件为假、蕴含式恒为真的绝妙案例
听懂胎动!
↓↓不懂的小朋友,请看下文详解↓↓
离散数学的秘诀呢,就是离散数学本身
大概就是性冷淡,训练自己的脑子像计算机一样符号化工作
像是这个问题,“空集是任何集合的子集“
普通人,我说普通人,首先你给我把字都一个个看明白了
是说空集包含于任何集合,不是说空集属于任何集合
你要是这都理解跑偏,就真大无语事件神仙都不救
还有,不要去想什么空盒子空塑料袋这些对空集的比喻,想破脑子都没用的
在数学面前,普通人的直觉自带错误
正确的做法应该这样:看到“空集是任何集合的子集”,你先要意识到这是一个命题,然后根据子集的定义,立即符号化它:
这样你就成功了一半
然后就注意到这是一个前件恒为假的蕴含式,也就是说原命题为真,瞬间证毕,听懂胎动!
有些小朋友可能还没反应过来,怎么还没开始就结束了?
呃,因为这个问题对于数理逻辑就是秒证
证明的关键只有一个——前件为假的蕴含式必为真——就这一个关键
你以为你是集合论不懂,其实是数理逻辑不懂,而数理逻辑其实不复杂,就是真值表而已
如果这个问题迈不过去,那就只能投胎重来,不然以后学下去都是瘸的
(温馨提示:拉到文末,有个相关回答教会你什么是蕴含式)
好了,到这里,关于为什么“空集是任何集合的子集“,已经说得非常明白,我觉得不可能再有比我更胎教的教学了(我多嘴一句,“空集是任何集合的子集“是一个定理,是由定义证明出来的,不是题主说的“规定”)
那这个定理是什么用呢?(也就是题主问的在数学上有什么意义)
答案就是用来证明别的定理
例如证明“空集是唯一的”:
假设存在2个空集 ,根据“空集是任何集合的子集”,可知
又根据集合相等的定义(和集合的“子集”一样,集合“相等”也是定义),可得 ,即证“空集是唯一的”
听懂了吗,这就是我说的,离散数学的秘诀,就是离散数学本身
听懂胎动!
准确的说,我们并不是规定了空集是任何集合的子集。
我们规定的只是“包含于”的定义。
A 包含于 B 当且仅当 任意a∈A,都有a∈B
根据这个定义我们可以证明,空集包含于任何集合。所以我们才说空集是任何集合的子集。