張景中
同學(xué)們對(duì)符號(hào)并不感到陌生,可你們知道為什么要引入符號(hào)嗎?
先向大家介紹兩個(gè)符號(hào):一個(gè)符號(hào)是∈,讀作“屬于”;一個(gè)符號(hào)是?,讀作“包含于”,它們都是集合論中的最基本、最重要的專用符號(hào),
∈出現(xiàn)的時(shí)候,前面必有一個(gè)字母或者其他符號(hào)開(kāi)路,后面必有另一個(gè)字母或者符號(hào)追隨,比如:
一看到這樣的幾個(gè)小東西,我們頭腦里就要趕快做出反應(yīng):S是一個(gè)集合,6是S的一個(gè)元素,6屬于S;Q是一個(gè)集合,是Q的一個(gè)元素,屬于Q.
符號(hào)?也必然是前有“探馬”,后有“衛(wèi)士”的,不過(guò),它前后的兩個(gè)符號(hào)都代表集合,不像∈那樣,前面是元素,后面才是集合.一看見(jiàn)A?B就要馬上想到:A包含于B,A和B都是集合,而且A是B的子集.
子集的“子”字,使人聯(lián)想到孩子.A是B的子集,有點(diǎn)像說(shuō)A是B的孩子.可是,這里有一點(diǎn)不同:孩子總比父母小,而A有時(shí)卻可以和B一樣!
為什么呢?再看看子集的定義就清楚了:要是甲集合的任一元素都是乙集合的元素,便說(shuō)甲集合是乙集合的子集.好,要是乙集合就是甲集合,甲集合的元素當(dāng)然也是乙集合的元素,所以,按定義,每個(gè)集合都是自己的子集,A?A永遠(yuǎn)是對(duì)的.
∈和?是兩個(gè)完全不同的符號(hào),
要是既有A?B,又有B?A,那說(shuō)明A的元素和B的元素完全一樣,這時(shí),就說(shuō)A=B了,
初次見(jiàn)到∈和?,也許你會(huì)覺(jué)得奇怪,為什么要用這樣的符號(hào)呢?用文字不是也能說(shuō)明白嗎?
大量使用符號(hào)來(lái)代替文字是有道理的.
首先,數(shù)學(xué)符號(hào)非常簡(jiǎn)便.a屬于S.“屬于”兩字有十多畫,用符號(hào)∈多么簡(jiǎn)便,別小看了簡(jiǎn)便,簡(jiǎn)便可以節(jié)省時(shí)間,這可不是小事.
其次,符號(hào)的意思清楚、準(zhǔn)確,一個(gè)符號(hào)只有一個(gè)確定的含義,是“專職人員”.在日常語(yǔ)言中,“屬于”這個(gè)詞可用在很多地方:榮譽(yù)屬于人民,狗屬于哺乳動(dòng)物……而在數(shù)學(xué)里,符號(hào)∈只能用于說(shuō)明集合和它的元素之間的關(guān)系!
再次,符號(hào)是世界通用的,在翻譯數(shù)學(xué)書時(shí),用符號(hào)組成的式子,只要照抄就可以了,這就為科學(xué)成果的交流,提供了很大的方便,有人曾經(jīng)設(shè)想:要是我們有一天能和外星人取得聯(lián)系,那么,能夠促進(jìn)這兩類語(yǔ)言不通的智慧生物互相理解的東西,在開(kāi)始的時(shí)候,也許只有音樂(lè)、圖畫和數(shù)學(xué)里的圖形與符號(hào).
最后,符號(hào)很醒目,能使人在頭腦里迅速做出反應(yīng).
另外,由于使用了符號(hào),人們發(fā)現(xiàn)了一些新的數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)分支,