Понятие множества является одним из основных в математике. Это первичное понятие, которое стараются определить через другие простые понятия. Напомним, что немецкий математик Георг Кантор (1845 – 1918), чьи работы лежат в основе современной теории множеств, говорил, что множество – это многое, мыслимое как единое. Давид Гильберт (1862-1943), известный немецкий математик, сказал о теории множеств, что она представляет собой высочайшее проявление человеческого гения и одно из самых высоких достижений чисто духовной деятельности человека.
Множеством называется совокупность, собрание некоторых элементов, объединенных каким-либо общим признаком. В множествах могут содержаться объекты произвольной природы: числа, фигуры, предметы, понятия и т.п. Объекты, входящие в множество, называются его элементами.
Множества обозначаются латинскими прописными буквами: А, В, С, …, Х, Y, Z, а элементы множество строчными буквами: a, b, c, …, x,y,z. Элементы множеств заключаются в фигурные скобки (см. табл.1.3).
Таблица 1.3
Множества и операции над ними
№ | Обозначение | Название | Примеры |
1. | множество | - множество состоит из элементов ; | |
2. | Принадлежит, из | – элемент принадлежит множеству А, из ; | |
3. | , | не принадлежит | - не принадлежит множеству , не является элементом множества ; |
4. | пустое множество | – множество, не содержащее не одного элемента | |
включено в … | А включено в В, если каждый элемент множества принадлежит также и множеству : | ||
включает | включает , если включено в : | ||
= | равно | равно , если и включены друг в друга: | |
5. | содержится в …, строго включено в … | – множество содержится в множестве , т.е. все элементы множества являются элементами множества , но в множестве имеются элементы, не принадлежащие : ; называется подмножеством множества ; строго включено в , если включено в , но не равно ему: | |
6. | содержит, строго включает в себя | - содержит множество : является подмножеством множества ; Встрого включает А, если Астрого включено в В: | |
7. | объединение или сумма множеств | – множество, содержащие элементы множества или элементы множества В, (рис.1.1); | |
Продолжение таблицы 1.3 | |||
№ | Обозначение | Название | Примеры |
8. | пересечение или умножение множеств | – множество, содержащие элементы, принадлежащие множеству и множеству В одновременно, (рис.1.2); | |
и не пересекаются, если у них нет общих элементов: | и не пересекаются, если у них нет общих элементов: и не пересекаются | ||
и находятся в общем положении | и находятся в общем положении, если существует элемент, принадлежащий исключительно множеству , элемент, принадлежащий исключительно множеству , а также элемент, принадлежащий обоим множествам: и находятся в общем положении | ||
9. | \ | разность множеств, …без… | \ – множество, содержащие элементы, принадлежащие множеству, но не принадлежащие множеству ; ( без ); = \ , (рис. 1.3). |
Рис.1.1. Объединение множеств Рис. 1.2. Пересечение множеств
Рис. 1.3. Разность множеств
Классификация множеств
Для дальнейшего изучения множеств попытаемся дать некоторую их классификацию. Прежде всего, множества можно разделить на конечные и бесконечные.
Конечным множеством называется такое множество, которое состоит из конечного числа элементов. Примерами конечных множеств могут быть множество букв русского алфавита, множество корней алгебраического уравнения n-й степени и др. Причем неважно, известно ли число элементов множества или нет, главное, чтобы оно существовало. Иначе, конечное множество (если оно не пусто) – это такое множество, элементы которого можно пересчитать, т. е. перенумеровать. Различные элементы получат различные номера, например, a 1, a 2,..., an,, причем все числа от 1 до n будут использованы.
Множество, не являющееся конечным, называется бесконечным. Бесконечное множество, каждому элементу которого можно поставить в соответствии натуральное число, называется счётным множеством. Множество, не являющееся счётным, называется несчётным.
Рассмотрим примеры счетных множеств. Это
– Множество всех натуральных, целых и рациональных чисел являются счётными множествами.
– Множество всех четных положительных чисел.
Приведем некоторые свойства счетных множеств.