Készletek: jelölés, ábrázolás módjai, műveletek

megértése készletek tanulmányának fő alapja algebra és a matematikában nagy jelentőségű fogalmak, mint pl funkciókat és az egyenlőtlenségek. A halmazokhoz használt jelölés mindig nagybetű az ábécénkből (pl. A vagy B halmaz).

Szempontjából készletek ábrázolása, megteheti Venn-diagram, egyszerűen leírva elemeinek jellemzőit, felsorolva az elemeket vagy leírva azok tulajdonságait. Ha halmazokkal járó problémákkal dolgozik, vannak olyan helyzetek, amelyek megkövetelik a teljesítményt műveletek halmazok között, mivel ők az unió, a kereszteződés és a különbség. Részletesen tanulmányozzuk mindezt?

Lásd még: Numerikus kifejezések - tanulja meg megoldani őket!

A halmazok jelölése és ábrázolása

Egy halmaz ábrázolásához mindig a-t használjuk az ábécé nagybetűje, és az elemek mindig között vannak kulcsok és vesszővel választják el egymástól. Például az 1-nél nagyobb és a 20-nál kisebb páros számok halmazának ábrázolásához a következő jelölést használjuk: P = {2,4,6,8,10,12,14,16,18}.

  • A halmazok ábrázolásának formái

  1. ábrázolás számbavétel útján: elemeit felsorolhatjuk, vagyis listát készíthetünk, mindig zárójelek között. Lásd egy példát:

A = {1,5,9,12,14,20}

  1. a jellemzők leírása: egyszerűen leírhatjuk a halmaz jellemzőit. Például legyen X halmaz, megvan, hogy X = {x az 5 pozitív számszorosa; Y: az év hónapjainak halmaza.

  2. Venn-diagram: a halmazok ábrázolhatók diagram formájában is, amely a néven ismert Venn-diagram, amely hatékonyabb reprezentáció a műveletek végrehajtásához.

Példa:

Tekintettel az A = {1,2,3,4,5} halmazra, a következő Venn-diagramon ábrázolhatjuk:

Az A halmaz diagramja
Az A halmaz diagramja

A halmaz és a tagsági viszony elemei

Bármely elemet megadva azt mondhatjuk, hogy az elem tartozik a halmazhoz vagy nem tartozik ahhoz a készlethez. A tagsági viszony gyorsabb képviseletéhez a szimbólumokat használjuk(olvasni, mint tartozást) és ∉ (olvasni, mint nem tartozik). Például P legyen a halmaza párszámokat, azt mondhatjuk, hogy a 7 ∉ P és a 12  P.

A halmazok egyenlősége

A halmazok összehasonlítása elkerülhetetlen, ezért azt mondhatjuk, hogy két halmaz egyenlő vagy sem, minden elemét ellenőrizve. Legyen A = {0,1,3,4,8} és B = {8,4,3,1,0}, még akkor is, ha az elemek különböző sorrendben vannak, azt mondhatjuk, hogy az A és B halmaz egyenlő: A = B.

Befogadás kapcsolata

Két halmaz összehasonlításakor több összefüggéssel is találkozhatunk, és az egyik az inklúziós kapcsolat. Ehhez a kapcsolathoz ismernünk kell néhány szimbólumot:

⊃ → ⊂-t tartalmaz tartalmazza

⊅ → nem tartalmaz ⊄nincs benne

Tipp: A szimbólum nyitó oldala mindig a nagyobb halmaz felé néz.

Amikor az A halmaz összes eleme szintén B halmazhoz tartozik, akkor azt mondjuk, hogy A B vagy hogy A benne van B-ben. Például A = {1,2,3} és B = {1,2,3,4,5,6}. Lehetséges az ábrázolás végrehajtása is Venn-diagram, ez így néz ki:

  • Az A-t B tartalmazza:

A ⊂ B

Alcsoportok

Amikor a befogadási kapcsolat, vagyis az A halmaz a B halmazban található, mondhatjuk, hogy A B részhalmaza. Az alkészlet halmaz marad, és a a setnek több részhalmaza lehet, a hozzá tartozó elemekből épült.

Például: A: Az {1,2,3,4,5,6,7,8} részhalmazai a B halmazok: {1,2,3}; C: {1,3,5,7}; D: {1} és még az A halmaz is {1,2,3,4,5,6,7,8}, vagyis A önmagának részhalmaza.

egységes készlet

Ahogy a neve is sugallja, ez az a készlet csak egy eleme van, mint a korábban bemutatott D: {1} halmaz. Tekintettel a B halmazra: {1,2,3}, megvan a {1}, {2} és {3} részhalmaz, amelyek mindegyike egységkészlet.

FIGYELEM: Az E: {0} halmaz szintén egységes halmaz, mivel egyetlen eleme van, „0”, és nem üres halmaz.

Olvassa el: Egész számok - elemek és jellemzők halmaza

üres készlet

Még szuggesztívebb név esetén az üres halmaznak nincsenek elemei, és bármely halmaz részhalmaza. Az üres halmaz képviseletére kétféle ábrázolás lehetséges, ezek V: {} vagy az Ø szimbólum.

Alkatrészkészletek

Részhalmazként ismerjük az adott halmaz összes lehetséges részhalmazát. Legyen A: {1,2,3,4}, felsorolhatjuk ennek az A halmaznak az összes halmazát, kezdve azokkal nincsenek (üres) elemei, majd azok, amelyekben van egy, kettő, három és négy elem, illetőleg.

  • üres készlet: { };

  • Egységkészletek: {1}; {2};{3}; {4}.

  • Két elemű készletek: {1,2}; {1,3}; {1,4}; {2,3}; {2,4}; {3,4}.

  • három elemű halmazok: {1,2,3}; {1,3,4}; {1,2,4}; {2,3,4}.

  • Négy elemből áll: {1,2,3,4}.

Ezért az A részek halmazát így írhatjuk le:

P: {{}, {1}, {2}, {3}, {4}, {1,2}, {1,3}, {1,4}, {2,3}, {2,4 }, {3,4}, {1,2,3}, {1,3,4}, {1,2,4}, {2,3,4}, {1,2,3,4}}

Annak kiderítéséhez, hogy hány részre van lehetőség egy halmaz felosztására, a következő képletet használjuk:

n [P (A)] = 2nem

Az A részek számát a számítja ki potencia 2. alapja emelve nem, mire nem a halmaz elemeinek száma.

Vegyük figyelembe az A: {1,2,3,4} halmazt, amelynek négy eleme van. Ennek a halmaznak az összes lehetséges részhalmaza: 24 =16.

Olvassa el: Mi az irracionális számok halmaza?

Véges és végtelen készlet

Ha halmazokkal dolgozunk, olyan halmazokat találunk korlátozott (véges) és akik vannak korlátlan (végtelen). A halmaz páros vagy páratlan számokpéldául végtelen, és annak ábrázolásához néhány elemét egymás után írjuk le, így meg lehet jósolni, hogy mi lesz a következő elem, és ellipszist teszünk a Végső.

I: {1,3,5,7,9,11 ...}

P: {2,4,6,8,10, ...}

Véges halmazban azonban nem az ellipsziseket tesszük a végére, mivel annak meghatározott kezdete és vége van.

V: {1,2,3,4}.

univerzum készlet

O univerzum készlet, jelöli U, azt a halmazt határozza meg, amelyet az összes elem képez, amelyet egy problémán belül figyelembe kell venni. Minden elem az univerzumkészlethez tartozik, és minden halmaz benne van az univerzumkészletben.

Műveletek halmazokkal

A halmazokkal végzett műveletek a következők: egyesülés, metszéspont és különbség.

  • A halmazok metszéspontja

A metszés a halmazok közötti műveletek egyike.
A metszés a halmazok közötti műveletek egyike.

Metszéspont akkor fordul elő, amikor az elemek egyidejűleg egy vagy több halmazhoz tartoznak. Az A∩B írásakor olyan elemeket keresünk, amelyek mind az A, mind a B halmazhoz tartoznak.

Példa:

Tekintsük A = {1,2,3,4,5,6} és B = {2,4,6,7,8} értékeket, az A és a B halmazba tartozó elemek: A∩B = {2, 4,6}. A művelet ábrázolása a következőképpen történik:

­­ A∩B

Ha a halmazoknak nincsenek közös elemei, akkor ezek a következők: diszjunkt készletek.

A diszjunkt halmazok ábrázolása
A diszjunkt halmazok ábrázolása

A∩B = Ø

  • különbség a halmazok között

Különbség a halmazok között (A - B)
Különbség a halmazok között (A - B)

kiszámítja a különbség két halmaz között olyan elemek keresése, amelyek csak a két halmaz egyikéhez tartoznak. Például az A - B válaszként olyan halmazot tartalmaz, amely az A halmazhoz tartozó és a B halmazhoz nem tartozó elemekből áll.

Példa: A: {1,2,3,4,5,6} és B: {2,4,6,7,8}. Vegye figyelembe, hogy A ∩ B = {2,4,6}, tehát megvan:

a) A - B = {1,3,5}

b) B - A = {7,8}

  • Egység

Két vagy több halmaz egyesítése a csatlakozik a feltételeihez. Ha vannak olyan elemek, amelyek mindkét halmazban megismétlődnek, akkor csak egyszer íródnak. Például: A = {1,2,3,4,5} és B = {4,5,6,7,10,14}. Az unió képviseletére a szimbólumot használjuk (ez olvasható: A unió B-vel).

A U B = {1,2,3,4,5,6,7,10,14}

Ha többet szeretne megtudni ezekről a műveletekről és megnézni több megoldott gyakorlatot, olvassa el: Műveletek halmazokkal.

Morgan törvényei

Legyen A és B két halmaz, és U legyen az univerzum halmaza, két tulajdonság van, amelyet Morgan törvényei adnak meg, nevezetesen:

(A U B)ç = Aç ∩Bç

(A ∩ B)ç = Aç U Bç

Példa:

Tekintettel a készletekre:

  • U: {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20}

  • V: {2,4,6,8,10,12,14,16,18,20}

  • B: {5.10,15,20}

Ellenőrizzük, hogy (A U B)ç = Aç ∩Bç. Tehát:

A U B = {2,4,5,6,8,10,12,14,15,16,18,20}

Ezért (A U B)ç={1,3,7,9,11,13,17,19}

Az egyenlőség valódiságának ellenőrzéséhez elemezzük az A műveletetç ∩Bç:

Aç:{1,3,5,7,9,11,13,15,17,19}

Bç:{1,2,3,4,6,7,8,9,11,12,13,14,16,17,18,19}

Azután, Aç ∩Bç ={1,3,7,9,11,13,15,17,19}.

(A U B)ç = Aç ∩Bç

megoldott gyakorlatok

01) Tekintsük U: {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}, A: {1,2,3,4,5,6} és B: {4,5,6, 7,8,9}. Mutassa meg, hogy (A ∩ B)ç = Aç U Bç.

Felbontás:

  • 1. lépés: megtalálni (A ∩ B)ç. Ehhez megvan, hogy A ∩ B = {4,5,6}, tehát (A ∩ B)ç ={1,2,3,7,8,9,10}.

  • 2. lépés: találniç U Bç. Aç: {7,8,9,10} és Bç: {1,2,3,10}, tehát Aç U Bç = {1,2,3,7,8,9,19}.

Kimutatták, hogy (A ∩ B)ç = Aç U Bç.

02) Tudva, hogy A az 1-től 20-ig terjedő páros számok halmaza, mekkora az összesített részhalmazok száma, amelyet a halmaz elemeiből felépíthetünk?

Felbontás:

Legyen P a leírt halmaz, megvan az a P: {2,4,6,8,10,12,14,16,18,20}. Ezért a P elemeinek száma 10.

Az alkatrészelmélet alapján a P lehetséges részhalmazainak száma:

210=1024

Írta: Raul Rodrigues de Oliveira
Matematikatanár

Carlos Lacerda: ki volt ez, pálya, halál

Carlos Lacerda: ki volt ez, pálya, halál

Carloslacerda az ötvenes és hatvanas években rendkívül népszerű brazil újságíró és politikus volt...

read more

2-es típusú diabétesz. Mi okozza a 2-es típusú cukorbetegséget?

Ahhoz, hogy megértse, mi ez a betegség, először tudnia kell, hogy mi a glükóz és az inzulin funk...

read more
Mersenne, Prime Numbers és Perfect Numbers

Mersenne, Prime Numbers és Perfect Numbers

Azt mondjuk, hogy egy természetes szám akkor tökéletes, ha megegyezik minden tényezőjének (osztój...

read more