Операции над множествами




Способы задания множеств. Операции над множествами.

Основные соотношения алгебры множеств.

 

 

Цель работы: изучение способов задания множеств. Приобретение практических навыков в выполнении операций над множествами и проверке основных соотношений алгебры множеств.

 

 

Теоретическая справка

Множество - объединение в одно целое различимых между собой элементов.

Конечное множество - множество, состоящее из конечного числа элементов.

Бесконечное множество - множество, состоящее из бесконечного числа элементов.

Способы задания множеств

1) Перечисление элементов.

Например:

А = {1,3,5,6,889,-10}

 

2) Задание определяющего свойства.

Например:

X = { x | 1 > х > 5, x є Z };

А = { a2 | a - четное число}.

 

Пустое множество – множество, не содержащее ни одного элемента. Пустое множество обозначается Æ.

Универсальное – множество, содержащее все возможные элементы. Универсальное множество обозначается U.

 

 

Утверждение " а является элементом множества А " записывается в виде а Î А (а принадлежит множеству А).

Утверждение " а не является элементом множества А " записывается в виде а Ï А (а не принадлежит множеству А).

 

Множества А и В называются равными (обозначается А = В), если они состоят из одних и тех же элементов.

Если каждый элемент множества А является также элементом множества В, то говорят, что А содержится или включается в В. В этом случае пишут А Í В.

 

Множество A называется подмножеством множества B,если A Í B.

 

В тех случаях, когда одновременно имеют место соотношения A Í B и A ¹ B, говорят, что A строго включается в B, и используют запись A Ì B.

Операции над множествами

Объединением множеств A и B (обозначается A È B) называется множество, состоящее из всех элементов, принадлежащих хотя бы одному из этих множеств, т.е

A È B = { а ½ а Î A или а Î B }.

Пересечением множеств A и B (обозначается A Ç B) называется множество, состоящее из всех элементов, принадлежащих каждому из этих множеств, т.е.

А Ç B = { а ½ а Î А и а Î B }.

Разностью множеств А и B (обозначается А \ B) называется множество, состоящее из всех элементов множества A, не принадлежащих множеству B, т.е.

А \ B ={ а ½ а Î А и а Ï B }.

Дополнением множества А в универсальном множестве U (обозначается , ØА) называется множество, состоящее из всех элементов универсального множества U, не принадлежащих множеству А, т.е.

ØА = U \ A

Симметрической разностью множеств A и B (обозначается A Å B или A D B) называется множество, состоящее из всех элементов, принадлежащих в точности одному из этих множеств, т.е.

A D B = { а ½ либо а Î A и а Ï B, либо а Ï A и а Î B }

A D B = (A \ B) È (B \ A) = (A È B) \ (A Ç B)

Операции над множествами можно проиллюстрировать графически с помощью кругов Эйлера (их также называют диаграммами Венна). В этом случае исходные множества изображают кругами, а множество-результат выделяют штриховкой.

 

 
 

 


Основные законы алгебры множеств:

1) Коммутативные законы

А È В = В È А

А Ç В = В Ç А

А D В = В D А

2) Ассоциативные законы

А È (В È С) = (А È В) È С

А Ç (В Ç С) = (А Ç В) Ç С

3)Дистрибутивные законы

А È (В Ç С) = (А È В) Ç (А È С)

А Ç (В È С) = (А Ç В) È (А Ç С)

4)Законы с Æ и U

А È Æ = А А Ç U = А А È = U

А Ç Æ = Æ А È U = U А Ç = Æ

= Æ = U

 

6) Законы идемпотентности

А Ç А = А А È А = А = А

7) Законы поглощения

А È (А Ç В) = А А È ( Ç В) = А È В

А Ç (А È В) = А А Ç ( È В) = А Ç В

8) Законы де Моргана

______

A Ç B = È

_______

A È B = Ç

9) Законы склеивания

(А Ç В) È ( Ç В) = В

(А È В) Ç ( È В) = В

Справедливость законов алгебры множеств доказывается на основе определения равенства: Х = Y, если

1) Х Í Y:" x Î X Þ x Î Y;

2) Y Í Х:" y Î Y Þ y Î X.

Сформулированный принцип называют интуитивным принципом объемности.

 

Для доказательств будем использовать следующие обозначения ({ - и; [ - или) и соотношения:

 

x Î A Ç B Þ x Î A È B Þ

x Ï A Ç B Þ x Ï A È B Þ

x Î A \ B Þ x Ï A \ B Þ x Ï A Ç Þ

 

Например:

 

Используя отношения принадлежности, доказать тождество

(A D B) \ C = (A \ C) D (B \ C).

 

Пусть X = (A D B) \ C;

Y = (A \ C) D (B \ C).

 

Если x Î X Þ x Î (A D B) \ C Þ

Þ Þ Þ Þ или .

 

Если y Î Y Þ y Î (A \ C) D (B \ C) Þ

y Î [(A \ C) \ (B \ C)] È [(B \ C) \ (A \ C)] Þ Þ

 
 


Þ Þ или .

 

 

Отсюда или = или .

 

Следовательно тождество верно.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-12-18 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: