Множества и операции над ними

1,3K прочитали

В лекции представлены основные определения раздела "Множества", при этом основной упор делается на операциях над множествами классической теории множеств, перечислены основные законы и также показаны диаграммы Эйлера-Венна, графически изображающие как сами множества , так и результаты операций над ними.

Принадлежность и "не принадлежность" элемента множеству
Принадлежность и "не принадлежность" элемента множеству
Способы задания множеств
Способы задания множеств

Существуют ещё способы задания множеств, их можно указать в комментариях к лекции.

Приняты следующие обозначения числовых множеств, они будут указаны перечнем и занимать несколько слайдов.

Числовые множества
Числовые множества
Интервалы и полуинтервалы
Интервалы и полуинтервалы
Открытые и замкнутые (закрытые) полуинтервалы
Открытые и замкнутые (закрытые) полуинтервалы

Важным понятием теории множества является понятие подмножества. Следует обратить внимание, что все подмножества разделяются на две группы: несобственные подмножества (пустое множество и само множество A) и собственные подмножества (остальные подмножества).

Понятие подмножества
Понятие подмножества

Справедлива следующая цепочка подмножеств: множество ℕ является подмножеством ℤ является подмножеством ℚ является подмножеством ℝ является подмножеством ℂ. На рисунке далее показана диаграмма Эйлера-Венна, изображающая эту цепочку.

Цепочка включений числовых множеств
Цепочка включений числовых множеств

Далее представлено множество всех подмножеств и важный пример, отрывающий ряд вопросов, связанных с этим понятием.

Булеан
Булеан

Прежде чем сформулировать операции над множествами необходимо отметить, а какие множества являются равными.

Равенство множеств
Равенство множеств

Далее представим операции над множествами. Принято выделять следующую унарную операцию (дополнение ко множеству) и 4 унарных операций. Начнём рассмотрение каждой операции.

Пересечение множеств
Пересечение множеств
Объединение множеств
Объединение множеств
Разность и симметрическая разность множеств
Разность и симметрическая разность множеств
Дополнение ко множеству
Дополнение ко множеству

Сформулируем самые распространённые законы, связанные с множествами. В комментариях можете указать те законы, которые не вошли в представленный в лекции список.

Законы идемпотентности, ассоциативности и коммутативности
Законы идемпотентности, ассоциативности и коммутативности
Законы дистрибутивности, поглощения, дополнения и де Моргана
Законы дистрибутивности, поглощения, дополнения и де Моргана

Диаграммы Эйлера – Венна наглядно иллюстрируют множества и операции над ними.

Сами множества изображаются в виде кругов или эллипсов.

Универсальное множество изображается в виде прямоугольника.

Результат действия операций заштриховывается.

Диаграмма Эйлера-Венна для пересечения множеств
Диаграмма Эйлера-Венна для пересечения множеств
Диаграмма Эйлера-Венна для объединения множеств
Диаграмма Эйлера-Венна для объединения множеств
Диаграмма Эйлера-Венна для разности множества А без множества B
Диаграмма Эйлера-Венна для разности множества А без множества B

Диаграмма Эйлера-Венна для симметрической разности
Диаграмма Эйлера-Венна для симметрической разности
Диаграмма Эйлера-Венна для дополнения ко множеству А
Диаграмма Эйлера-Венна для дополнения ко множеству А

Конечно, многие понятия теории множеств в настоящей лекции не затрагивались. Однако надеемся, что последующие лекции будут информативными и полезными.

Подписывайтесь.