Лекция 13: Операции над множествами. Упорядоченное множество
Объединение множеств X и Y — это множество, состоящее из всех тех и только тех элементов, которые принадлежат хотя бы одному из множеств X или Y, т.е. принадлежат X или принадлежат Y.
Объединение X и Y обозначается через X∪Y
Формально x∈X∪Y ⇔ x∈X или x∈Y
Пример 1. Если X={1,2,3,4,5} и Y={2,4,6,8}, то
X∪Y={1,2,3,4,5,6,7,8}
Пример 2. Если X={x:x — отл.гр.}, и Y={x:x — gib.}, то
X∪Y={x:x — или отл., или gib}.
Пример 3. Если X — множество точек левого круга и Y — множество точек правого круга, то
X∪Y — заштрихованная область, ограниченная обоими кругами.
Понятие объединения можно распространить и на большее число множеств, на систему множеств. Обозначим через М={X1,X2, ...,Xn} совокупность n множеств X1,X2, ...,Xn, называемую иногда системой множеств. Объединение этих множеств
∪Xi=∪(X∈M), Х=X1∪X2∪...∪Xn
представляет собой множество, состоящее из всех тех и только тех элементов, которые принадлежат хотя бы одному из множеств данной системы М.
Для объединенных множеств справедливы:
X∪Y = Y∪X — коммутативный закон
(X∪Y)∪Z = X∪(Y∪Z) = X∪Y∪Z — ассоциативный закон,
справедливость которых вытекает из того, что левая и правая части равенств состоят из одних и тех же элементов.
Очевидно, что X∪∅ = X. Отсюда можно видеть, что ∅ играет роль нуля в алгебре множеств.
Пересечение множеств X и Y — это множество, состоящее из всех тех и только тех элементов, которые принадлежат как множеству X, так и множеству Y.
Пересечение множеств обозначается X∩Y.
Формально x∈X∩Y ⇔ x∈X и x∈Y
Пример 4. X={1,2,3,4,5} Y={2,4,6,8} X∩Y = {2,4}
Пример 5. Если Х — множество точек левого круга, а Y — множество точек правого круга, то X∩Y представляет собой заштрихованную область, являющуюся общей частью обоих кругов.
Множества X и Y называются непересекающимися (дизъюнктными), если они не имеют общих элементов, то есть если X∩Y=∅.
Пример 7. {1,2,3} и {4,5,6}
В отличие от алгебры чисел, где могут быть три возможности: a<b, a=b, b<a между двумя множествами X и Y может быть одно из 5 cотношений:
X=Y; X⊂Y; Y⊂X; X∩Y=∅ и X и Y находятся в общем положении.
Говорят, что множества X и Y находятся в общем положении, если выполняются три условия:
существует элемент множества X, не принадлежащий Y;
существует элемент множества Y, не принадлежащий X;
существует элемент, принадлежащий как X, так и Y.
Аналогично объединению понятие пересечения можно распространить на систему множеств:
∩X=∩Xi=X1∩X2∩...∩Xn
Пересечение множеств представляет собой множество, элементы которого принадлежат каждому из множеств системы М.