Matematyka dla liceum/Liczby i ich zbiory/Działania na zbiorach

Z testwiki
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Szablon:Indeksuj

Suma zbiorów

Szablon:Indeksuj Szablon:Mat:Def

Sumę zbiorów A i B ilustruje poniższy diagram Venna: Szablon:Indeksuj


Przykład.

Jeżeli A={1,2,5} i B={1,3,4}, to A∪B={1,2,3,4,5}. Pomimo tego, że 1 występuje w obydwu zbiorach, w sumie tych zbiorów występuje tylko jeden raz.

Iloczyn zbiorów

Szablon:Indeksuj Szablon:Mat:Def


Przykład.

Jeśli A={1,2,5} i B={1,3,4}, to A∩B={1}. Liczba 1 jest jedynym wspólnym elementem tych zbiorów.

Różnica zbiorów

Szablon:Indeksuj Szablon:Mat:Def


Jeśli A={1,2,5} i B={1,3,4}, to A∖B={2,5}. Jedynym wspólnym elementem obydwu zbiorów jest liczba 1, więc otrzymany zbiór będzie bardzo podobny do zbioru A, lecz nie posiadający liczby 1.

Dopełnienie zbioru

Szablon:Indeksuj Szablon:Mat:Def

Z definicji dopełniania wynika także, że jest to po prostu różnica przestrzeni U i zbioru A: A′=U∖A. Zbiór U zwany jest zbiorem uniwersum. Czasami zamiast U używa się innego oznaczenia przestrzeni np. X.


Przykład.

Jeśli A={1,2,3}, a przestrzenią U jest zbiór wszystkich liczb całkowitych dodatnich, to dopełnieniem zbioru A będzie zbiór A′={4,5,6,7,8,…}.

Przykład.

Jeśli A={2,3,5,6}, a przestrzenią U jest zbiór wszystkich liczb całkowitych dodatnich jednocyfrowych, to dopełnieniem zbioru A będzie zbiór A′={1,4,7,8,9}, ponieważ:

U={1,2,3,4,5,6,7,8,9}
A={2,3,5,6}
A′=U∖A={1,4,7,8,9}

Własności działań na zbiorach i prawa De Morgana

Szablon:Indeksuj Prawa przedstawione wyżej mają pewne własności, które zaraz przedstawimy. Dla dowolnych zbiorów A, B, C zachodzą prawa:

  • (A∪B)′=A′∩B′ -- I prawo De Morgana
  • (A∩B)′=A′∪B′ -- II prawo De Morgana
  • A∪B=B∪A -- przemienność dodawania zbiorów
  • A∩B=B∩A -- przemienność mnożenia zbiorów
  • (A∪B)∪C=A∪(B∪C) -- łączność dodawania zbiorów
  • (A∩B)∩C=A∩(B∩C) -- łączność mnożenia zbiorów
  • A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C) -- rozdzielność dodawania zbiorów względem mnożenia
  • A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C) -- rozdzielność mnożenia zbiorów względem dodawania


Przykład.

Mamy zbiór A={1,2,3,4}, B={1,3,5}, C={3,5,9}. Obliczyć D=A∩(B∪C):

D=A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C)=
=({1,2,3,4}∩{1,3,5})∪({1,2,3,4}∩{3,5,9})=
={1,3}∪{3}={1,3}

(W rozwiązaniu celowo wykorzystano własności działań na zbiorach. Gdyby ich nie użyto rozwiązanie byłoby odrobinę krótsze.)


Szablon:Nawigacja