空集是指不含任何元素的集合。空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集。空集不是無;它是內部沒有元素的集合。
可以將集合想象成一個裝有元素的袋子,而空集的袋子是空的,但袋子本身確實是存在的。
為什麽會引入,因為可以方便研究子集。
在沒有集合的時候,就要空集,這樣方便,也是一個結果,不能沒有結果的時候就用無結果。
更多更複雜的概念裡更需要引入空集了。
好比數字中因子是1和自身,空集代表這個1.
跟數字中零差不多,但比零虛空,是純粹沒有的意思。
當兩圓相離時,它們的公共點所組成的集合就是空集;
當一元二次方程的根的判別式值△{?};(構建了新集合{?})
3 由無序對公理, 我們可以構建:{?,{?}};
4 由無序對公理,我們可以構建:{?,{?},{?,{?}}}
……
通過這樣的過程,我們可以構建無窮多個集合[1]。不過有人會問,就算用這樣的方法可以得到多個集合,但是這些集合僅僅是由?或者以?為元素的集合構成的集合,如果我們想要構建其它元素的集合怎麽辦?很容易,利用分類公理,設定條件S(x),就可以建立相應的子集合。例如:S(x):= x=a 或 x=b,翻譯成漢語句子就是:給定的元素a和b具有S性質,那麽根據無序對公理所得到的集合就是:{x ∈ A:S(x)}={a, b},其中,“:=”的意思是“定義為”。
這個構建過程有一點需要注意,所有集合的元素仍然是集合,並沒有出現我們以前所看到的更直觀的以有限數量的“個體”構成的集合。這裡能說的就是,集合論、特別是公理集合論所討論的集合概念,大部分都是包含其他集合作為元素的集合。
[1]用這種方法構建的集合群,稱作von Neumann Universe,我暫且譯作“馮·諾依曼空間”,或者,為了減少不必要的誤會與誤讀(與希爾伯特空間相混淆),乾脆不譯,稱作“馮·諾依曼Universe”。對於“馮·諾依曼Universe”我們會在後面關於集合的勢(cardinality)的話題中詳細討論。