该怎么理解空集是任何集合的子集?

该怎么理解空集是任何集合的子集?

首先先把子集的定义拿出来。

三个角度来理解。

第一个角度,任何命题和它的负命题(命题的否定)矛盾,我们要证明空集为任何集合的子集,即证明“对于任意的 ,都成立 ”是真的,可以考虑它的负命题,证明它的负命题是假的。

而上面那句话的负命题是“并非对于任意的 ,都成立 ”,意思就是“存在 ,但是 ”。

这句话你觉得会是真的吗?会存在这样的 吗?不存在。因为空集中没有任何元素,我们找不到属于空集而又不属于 的元素,所以这句话是假的。

根据排中律,两个互相矛盾的命题不能同时为假,必须有一个是真的,否则会犯模棱两可的错误。所以原话“对于任意的 ,都成立 ”是真的,即空集是任何集合的子集。

第二个角度,任何命题都与它的逆否命题等价,所以我们可以证明“对于任意的 ,都成立 ”的逆否命题是真的。

先把这句话改写成“如果 ,那么 ”的形式。它的逆否命题为“如果 ,那么 ”。

这句话显然是真的,无论 属于哪个集合,它都不可能在空集当中。既然逆否命题是真的,那么原话当然也真,即空集是任何集合的子集。

第三个角度,涉及数理逻辑中的真值表。

形如“如果 ,那么 ”的命题叫作充分假言命题,其中 叫作 的充分条件。充分假言命题中,当且仅当 真 假时,整个命题为假,其他情况下都真。根据这个原则,当 假时,整个命题为真。

“如果 ,那么 ”中, 表示 。它显然是假的,所以整句话是真的。

那为什么当 假时,整个命题为真呢?回到第一点上,考虑它的负命题。

“如果 ,那么 ”表示只要 成立,那么 一定成立。所以“并非如果 ,那么 ”就代表了虽然 成立,但是 不成立,即 成立的同时非 成立了。

这种表示同时性的命题我们叫作“且命题”, 且非 。当且仅当“且”字前后两项同时为真时,整个命题才是真的,简称“一假全假”。这很好理解,比如说“我喜欢语文,同时我也喜欢数学”,这句话只要有一部分是假的,比如我喜欢数学是假的话,那么整句话就是假的。

现在已知 是假的,那么“ 且非 ”就假了。既然 且非 是假的,那么根据排中律,和它矛盾的原命题“如果 ,那么 ”就一定是真的。