Возможности Wolframalpha для теории множеств

486 прочитали

В лекции [https://zen.yandex.ru/media/id/603a418d1684900aa2499416/mnojestva-i-operacii-nad-nimi-623723e13c14f46c081ff001] были представлены операции над множествами, а также показаны диаграммы Эйлера-Венна, являющиеся прекрасным визуальным представлением множеств и операций над ними.

В вопросно-ответной системе Wolfram|Alpha имеется возможность изображения диаграмм Эйлера-Венна с тем, чтобы проверить правильность её построения.

Приведём несколько примеров. Для этого необходимо зайти на главную форму Wolfram|Alpha по ссылке: https://www.wolframalpha.com/

и в командную строку внести команду с формулой, диаграмму Эйлера-Венна для которой хотите изобразить.

Главное окно Wolfram|Alpha
Главное окно Wolfram|Alpha

Например, изобразим диаграмму Эйлера-Венна для формулы, показанной на рис. ниже, для этого введём команду:

(A union B) intersect C

Изобразим симметрическою разность для

Диаграмма Эйлера-Венна для формулы: (A объединение B) пересечение C
Диаграмма Эйлера-Венна для формулы: (A объединение B) пересечение C

Изобразим симметрическую разность двух множеств, например A и B, для этого внесём команду: symmetric difference of A and B:

Диаграмма Эйлера-Венна для формулы: A симметрическая разность B
Диаграмма Эйлера-Венна для формулы: A симметрическая разность B

Изобразим ещё несколько диаграмм Эйлера-Венна. введём команду: (complement S) intersect (A union B), после этого получим результат, который показан ниже.

Диаграмма Эйлера-Венна для формулы: дополнение ко множеству S, пересечённое с объединением множеств A и B
Диаграмма Эйлера-Венна для формулы: дополнение ко множеству S, пересечённое с объединением множеств A и B

Для проверки, верно ли заданное уравнение множеств, введём команду:

is (A union B)'=(A') intersect (B').

Получим результат, показанный ниже:

Закон де Моргана
Закон де Моргана

Рассмотрим ещё один пример.

Определите, является ли один набор подмножеством другого? Введём в Wolfram|Alpha команду:

is (X intersect Y) a subset of Y?

Проверка подмножества
Проверка подмножества

Получили значение true, которое означает, что предложенное множество слева формулы является подмножеством множества, указанного справа формулы.

Введём ещё команду: is complement B a subset of B union A. Получим результат:

Является ли дополнение ко множеству B подмножеством объединения B и А?
Является ли дополнение ко множеству B подмножеством объединения B и А?

Введём также команду:

(X intersection (Y union Z union W)) subset (Y union X).

Является ли заданное множество подмножеством заданного множества?
Является ли заданное множество подмножеством заданного множества?

Рассмотрим ещё пример, использующий разность двух множеств.

Для этого введём команду:

difference of sets A and B.

Разность множества A без множества B
Разность множества A без множества B

Наконец, рассмотрим ещё один пример. Введём команду:

{{a,d},{a,b,c},{a},a,b} intersection {{a,b,c,d},{a,b,c},{a,b},a}.

Получим результат, отображённый на рис. ниже.

Определение операций для множеств, заданных перечислением элементов.
Определение операций для множеств, заданных перечислением элементов.

Таким образом, используя различные команды в Wolfram|Alpha, можно проверить или определить операции над множествами, а также изобразить диаграмму Эйлера-Венна.

Для этого необходимо использовать обозначения:

пересечение - intersect;

объединение - union;

дополнение - complement;

разность - difference of sets;

симметрическая разность - symmetric difference;

множество - set;

подмножество - subset.

В качестве Упражнения 1 предлагается придумать какое-нибудь сложное выражение и построить для него диаграмму Эйлера-Венна, затем проверить диаграмму, используя Wolfram|Alpha.

И формулу теории множеств, и команду в Wolfram|Alpha, и полученный результат пришлите в виде комментария под видео.

В качестве Упражнения 2 предлагается определить, является ли один набор подмножеством другого (для этого самостоятельно задайте два множества либо формулой, либо перечислением элементов)? Результат, выданный Wolfram|Alpha, приведите в виде комментария под материалом.

В качестве Упражнения 3 предлагается ввести 2 множества перечислением элементов (мощность каждого не ниже 3), определить операции над ними (см. самый последний из рассмотренных примеров). Введённую команду и полученный в Wolfram|Alpha результат (скрин) приведите в виде комментария под материалом.