Множества и операции над ними.
План
1. Понятие множества.
2. Основные операции над множествами и их свойства.
3. Алгебра множеств.
4. Прямое произведение множеств.
Понятие множества
Под
множеством математики понимают
соединение каких-либо
объектов в одно целое. Создатель теории множеств немецкий математик Георг
Кантор (1845-1918) определил множество как «объединение в одно целое
объектов, хорошо различаемых нашей интуицией или нашей мыслью». Он же
сформулировал это короче: «множество – это многое,
мыслимое нами как
единое». На самом деле ни одна из этих фраз не является определением в
строгом математическом понимании. Понятие множества вообще не
определяется, это одно из первичных понятий математики.
Его можно
пояснить, приводя более или менее близкие по смыслу слова: коллекция,
класс, совокупность,
ансамбль, собрание, или примеры: экипаж корабля –
множество людей, стая – множество птиц, созвездие – множество звезд.
Множества,
рассматриваемые в математике, состоят из математических
объектов (чисел, функций, точек, линий и т.д.). Объекты, из которых состоит
множество, называют его
элементами. Важно отметить, что в множестве все
элементы отличаются друг от друга, одинаковых элементов быть не может.
Тот факт, что элемент
x принадлежит множеству A, обозначают так: x€A
,а если
x не принадлежит A, то пишут
x
∉ A.
Множества бывают
конечные и
бесконечные. Конечное множество
может быть задано перечислением его элементов, при этом список элементов
заключается в фигурные скобки, например:
{1, 2, 4, 8, 16};
{a,b,c,d};
{красный, желтый, зеленый}.
Элементы могут перечисляться в любом порядке: {a,b,c,d} и {c,b,d,a} –
одно и то же множество.
Число элементов в конечном множестве называется его
мощностью.
Мощность множества X обозначается |X|.
Иногда и бесконечные множества задаются в форме перечисления
элементов с использованием многоточия, например:
При
этом предполагается, что читающий подобную запись знает, как
должен быть продолжен написанный ряд (или его следует предупредить об
этом).
Примеры бесконечных множеств:
Подмножества
Множество называется
подмножеством множества , если каждый
элемент из принадлежит . Символически это записывается так: . Это можно
прочитать как “ включено в ”. Отметим некоторые свойства отношения
включения:
ДИАГРАММА ВЕННА.
Диаграмма Венна - способ графического представления отношений
между множествами и иллюстрации операций над множествами. Множества
изображаются в виде кругов или других фигур, а универс, если он есть – в виде
прямоугольника, охватывающего другие фигуры. На рисунке 1.1 изображены
диаграммы Венна двух множеств с разными типами взаимоотношений между
ними. На рисунке 1.2 показаны результаты
различных операций над
множествами. На рисунке 1.3 представлена диаграмма Венна для трех
множеств. На ней представлены всевозможные пересечения этих множеств и
их дополнений.
Рис. 1.2. Диаграммы Венна, иллюстрирующие операции над
множествами,
результат операции выделен цветом.