空集

不含任何元素的集合
空集(英文:empty set)是指不含任何元素的集合[a],符号为Ø(Ø为丹麦文字母)。[1][10][11]
莱布尼茨(英文:Gottfried Wilhelm Leibniz)在提出单子论时,区分了整体统一体,并将如初始概念、单子、空集和单元集等称为统一体。[12]1854年,乔治·布尔(英文:George Boole)提出了空类(也称空集)的概念。[4]1873年,康托尔(英文:Cantor)提出集合论[2]为解决第三次数学危机,1908年德国数学家策梅罗(Zermelo)创建了第一个集合论的公理体系,其中就包括空集公理[13][3]1922年德国数学家弗兰克尔(Fraenkel)对以上公理进行改进,提出了“ZF公理”,空集公理被继承保留。[14]
空集通常具有四个性质:空集是任意集合的子集;空集的子集是空集;对全集补集是空集;空集是唯一的。[8][9]集合的交运算、并运算、补运算等也适用于空集的运算。[15][16]与空集相关的概念有正则集、不相交的集合、集合的直和等。[8]空集也可以推广至空间集合论中。[17]空集在计算机科学[5]、逻辑学[6]和地理学[7]等领域中有广泛应用。如布尔用1表示全总集,用0表示空集,并将数的加法乘法运用于逻辑运算。[18]

定义

不含任何元素的集合叫空集,符号为
(
丹麦文字母)。对于任意集合
,都有
,即空集是任何集合的子集[10][1]