Учебник. Операции над множествами




Операции над множествами

Рассмотрим некоторое множество E, которое будем называть основным, и не будем интересоваться его природой. Будем считать, что все множества, которые рассматриваются в данном пункте, являются подмножествами основного множества.

Объединением двух множеств A и B называется множество A ∪ B, состоящее из тех и только тех элементов, которые принадлежат хотя бы одному из множеств A или B.

Пересечением множеств A и B называется множество A ∩ B, которое состоит из тех и только тех элементов, которые принадлежат как множеству A, так и множеству B.

Аналогично определяется пересечение и объединение любого числа множеств.

Для удобства множества изображают в виде кругов, а основное множество в виде прямоугольника, их содержащего. Такие рисунки называются диаграммами Эйлера–Венна.

Множества на плоскости

Пусть A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} и B = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 17, 19}. Найти A∪B и A∩B .

A∪B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 17, 19}, A∩B = {1, 3, 5, 7, 9}.

Пусть A = [−2; 1] и B = (0; 3). Найти A∪B и A∩B .

A∪B = [−2; 3), A∩B = (0; 1].

Операции объединения и пересечения множеств обладают следующими свойствами.

  • A∪B=B∪A

  • (A∪B)∪C=A∪(B∪C)

  • A∪A=A

  • (A∪B)∩C=(A∩C)∪(B∩C)

  • A∩B=B∩A

  • (A∩B)∩C=A∩(B∩C)

  • A∩A=A

  • A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)

Если B⊂A , то A∪B=A ,  A∩B=B .

Например, A∪∅=A ,  A∩∅=∅ .  A∪E=E ,  A∩E=A .

Следует заметить, что мощность объединения и пересечения двух конечных множеств связаны следующим соотношением: | A∪B |=| A |+| B |-| A∩B | (здесь мощность множества A обозначена как |A|).

Для бесконечных множеств это равенство неверно. Если хотя бы одно из множеств A и B бесконечно, то мощность объединения | A∪B |=max( | A |, | B | ) .

Пусть теперь A и B − некоторые множества в основном множестве E.

Разностью множеств A и B называется множество A \ B, которое состоит из тех и только тех элементов, которые принадлежат множеству A, но не принадлежат множеству B. Разность между основным множеством E и множеством A называется дополнением множества A в E и обозначается A ¯ .

Кратко это можно записать так: A ¯ ={x∈E: x∉A}, A\\B={x∈E: x∈A, x∉B}.

Очевидно, что A∩ A ¯ =∅ ,  A∪ A ¯ = E ,  ( A ¯ ) ¯ =A для любого A⊂E .

Пусть A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} и B = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 17, 19}. Найти A \ B и B \ A.

A \ B = {2, 4, 6, 8}.

B \ A = {11, 13, 17, 19}.

Для любых двух множеств A и B основного множества E справедливы законы де Моргана.

  • A∪B ¯ = A ¯ ∩ B ¯ .
  • A∩B ¯ = A ¯ ∪ B ¯ .

Законы де Моргана можно проиллюстрировать при помощи диаграмм Эйлера–Венна.



 

Смотрите также: Математика, Английский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
А также: библиотека ЭОРов и образовательный онлайн-сервис с тысячами интерактивных работ "Облако знаний".

 

 

 

© Физикон, 1999-2015