给定集合 $A$,若对于任意 $ a,b \in A$,有 $ a+b \in A$,且 $ a-b \in A$,则称集合 $A$ 为闭集合,给出如下四个结论:
① 集合 $A=\{-4,-2,0,2,4\}$ 为闭集合;
② 集合 $A=\{n\mid n=3k, k \in \mathbb Z\}$ 为闭集合;
③ 若集合 $A_1,A_2$ 为闭集合,则 $A_1 \cup A_2$ 为闭集合;
④ 若集合 $A_1,A_2$ 为闭集合,且 $A_1$、$A_2$ 均为 $ \mathbb R$ 的真子集,则存在 $c\in \mathbb R$,使得 $c \not \in \left( A_1 \cup A_2\right) $.
其中正确结论的序号是
【难度】
【出处】
【标注】
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    信息迁移
  • 题型
    >
    组合数学
    >
    组合证明
  • 知识点
    >
    函数
    >
    集合与映射
【答案】
②④
【解析】
对于 ①,$ 2,4 \in A$,但 $ 2+4=6 \not \in A$,因此 ① 不正确;
对于 ②,$3$ 的倍数的和差一定仍然是 $3$ 的倍数,因此 ② 正确;
对于 ③,当集合 $A_1$ 与 $A_2$ 取并集时,显然 $A_1$、$A_2$ 的内部仍然封闭,但它们的交叉部分可能会出问题,继续对 ② 的思考,$A_1$ 为 $3$ 的倍数组成的集合,$A_2$ 为 $2$ 的倍数组成的集合,则 $2,3 \in A_1 \cup A_2$,但 $2+3 \not \in A_1 \cup A_2$,因此 ③ 不正确.
对于 ④,用反证法.设 $\forall c \in \mathbb R $,$c \in \left(A_1 \cup A_2\right) $,则 $A_1 \cup A_2=\mathbb R$.
考虑到 $A_1$、$A_2$ 均为 $ \mathbb R$ 的真子集,因此存在 $ a \in A_1/ A_2$,$ b \in A_2/ A_1$.
此时考虑 $a+b$ 即可推出矛盾.
综上,填 ②④.
题目 答案 解析 备注
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