但是,一些特定的大写字母和符号被保留下来,用来表示重要的、常用的数字集,例如:
? = 空集(集合里什么都没有) 。这个符号是一个希腊字母,“phi” 。数学里常常会用到希腊字母 。此处可以查阅大小写希腊字母的写法(https://en.wikipedia.org/wiki/Greek_letters_used_in_mathematics,_science,_and_engineering) 。
R =所有实数 。(几乎所有存在的数都是实数,包括整数、分数、超越数如Pi (π)(3.14159265…) 。但是不包括虚数,一种为了求无解方程的解而构造的数,也不包括无穷)
Z =所有整数 。(除了分数之外的数字,比如-1,-2, 0, 1, 2, 3)
大部分保留字母表可以在趣味数学(http://www.mathsisfun.com/sets/number-types.html)里查到 。
所有这些都是集合,其中一部分是子集,也就是他们被更大的一个集合完全包含,就像这样:
去查查看Q和N是什么意思吧!
在这个例子中,我们可以说,Z(整数集)是R(实数集)的子集 。
我们可以这么写:
A是B的子集(A包含于B):相反的,B是A的超集(B包含A)
;
我为什么要在乎一个集合B是不是包含了A的全部内容呢?好问题 。
假如有一个集合,包括了所有生活在美国的人,有他们的年龄、地址等等信息 。现在假设有另一个集合,包括了心脏病发病率更高的人 。那么这两个集合重合的地方,可以告诉我们哪个地区的人更可能患有心脏病 。
每个集合里都有元素 。元素是什么?就是大集合的一部分 。我们再看一下我们的张量 。
我们将集合中的元素记作小写斜体字母,例如x.我们用一个看起来很奇怪的E一样的符号(其实不是E),来表示一个元素是集合的一部分 。我们可以这么写:
这表示x是集合A中的一个元素 。
我们也可以说x不是集合A中的一个元素:
你越能理解这些符号,你就越能在头脑中通过这些字符串来沟通 。当你看到上面这个,你可以说,“x不是集合A中的元素 。”你越能明确地讲出符号的含义,你就越能理解它们 。
当然,写出一个集合的所有元素是不现实的,我们可以使用一种特殊的方式来写出一个元素的序列 。假如我们有一个数字序列,以1为步长递增 。我们可以这样写:
x = {1,2,3,4…n}
这些点表示这个序列到n结束,n代表“序列的末尾” 。所以如果n = 10,这个集合包括从1到10的数字范围 。如果n = 100,这个集合包括从1到100的数字范围 。
疯狂的方程
当我们将集合转化为线性代数的时候,它们就十分有意思了 。你已经认识了一些代数符号比如加号+,减号- 。现在我们看两个新的符号和一个方程 。首先是符号:
Σ = 一系列数字的和
Π = 一系列数字的积
和是什么?是序列中所有数字做加法 。比如我们有一个向量集A(记住向量是一行或一列数字)包括: {1,2,3,4,5}.
序列的和为:
1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15
积是所有数字做乘法 。所以对于同样的集合A我们有:
1 x 2 x 3 x 4 x 5 =120
我们可以将序列的和精简地写作:
那么我们怎样理解它呢?简单,看这个 。
我们从底部的j开始,j是一个变量 。然后将j代入到右边的表达式中 。最后,我们将序列的结束数字写在顶部 。看一个例子:
如果你是一个程序员,你会立刻认出这是一个循环!
我们给这个方程写一个Python函数:
def sum_x_range(x):
j = 1
output =# 创建一个空list
for k in range(0,5): # 开始循环
z = x**j # 计算x的j次方
j = j + 1 # j增加1,知道到达n,也就是5
output.append[z] # 将z添加到list中 return sum(output) # 返回list中所有数字的和
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