Множеството е добре определена колекция от различни обекти.
Тук всеки термин е на английски, с фонетична транскрипция и български превод.
Бутонът за говорител изговаря английската дума.
set/set/множество
е добре определена
collection/kəˈlekʃən/колекция
от различни обекти. Обектите се наричат
elements/ˈelɪmənts/елементи
или
members/ˈmembərz/членове.
„Добре определена“ означава, че за всеки обект може еднозначно да се каже дали принадлежи, или не принадлежи на множеството.
Повторенията не се броят: {2, 2, 5} е същото като {2, 5}.
Редът няма значение: {3, 1, 4} = {1, 3, 4}.
Принадлежност:
belongs to/bɪˈlɒŋz tuː/принадлежи на
се пише a ∈ A.
Отрицанието е a ∉ A
(does not belong to/dʌz nɒt bɪˈlɒŋ tuː/не принадлежи на).
Основни символи
Символ
Английски термин
Значение
Пример
{ }
set braces/set ˈbreɪsɪz/фигурни скоби
ограждат елементите
A = {1, 2, 3}
∈
element of/ˈelɪmənt ɒv/елемент на
принадлежи
2 ∈ A
∉
not an element of/nɒt ən ˈelɪmənt ɒv/не е елемент на
не принадлежи
7 ∉ A
|A| или n(A)
cardinality/ˌkɑːrdɪˈnæləti/мощност, брой елементи
колко елемента има
|A| = 3
∅ или { }
empty set/ˈempti set/празно множество
няма елементи
|∅| = 0
U
universal set/ˌjuːnɪˈvɜːsl set/универсално множество
рамката, в която работим
всички разглеждани обекти
2. Начини за задаване на множество
Едно и също множество може да се опише по три класически начина.
roster method/ˈrɒstər ˈmeθəd/метод чрез изброяване
Елементите се изреждат в скоби.
A = {2, 4, 6, 8}
set-builder notation/set ˈbɪldər noʊˈteɪʃən/конструктивен запис
Дава се свойство, което елементите удовлетворяват.
A = { x ∈ ℕ | x е четно и x ≤ 8 }
descriptive method/dɪˈskrɪptɪv ˈmeθəd/описателен метод
Множеството се описва с думи.
A = множеството на четните естествени числа до 8
Често срещани числови множества
Символ
Термин
Описание
ℕ
natural numbers/ˈnætʃrəl ˈnʌmbərz/естествени числа
{1, 2, 3, …} (понякога включва и 0)
ℤ
integers/ˈɪntɪdʒərz/цели числа
{…, −2, −1, 0, 1, 2, …}
ℚ
rational numbers/ˈræʃənl ˈnʌmbərz/рационални числа
дроби p/q, където q ≠ 0
ℝ
real numbers/rɪəl ˈnʌmbərz/реални числа
всички точки на числовата ос
ℂ
complex numbers/ˈkɒmpleks ˈnʌmbərz/комплексни числа
числа от вида a + bi
Веригата на включване: ℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ⊂ ℝ ⊂ ℂ.
3. Видове множества
Класификация
Вид
Определение
Пример
empty set/ˈempti set/празно
Няма нито един елемент. Нарича се още null set/nʌl set/нулево множество.
∅ = { }
singleton/ˈsɪŋɡəltən/едноелементно
Съдържа точно един елемент.
{7}
finite set/ˈfaɪnaɪt set/крайно
Броят на елементите е естествено число.
{a, b, c}, |A| = 3
infinite set/ˈɪnfɪnɪt set/безкрайно
Елементите не могат да се изброят докрай.
ℕ, ℝ
equal sets/ˈiːkwəl sets/равни
Съдържат точно същите елементи.
{1, 2} = {2, 1}
equivalent sets/ɪˈkwɪvələnt sets/еквивалентни
Имат еднаква мощност, но не непременно едни и същи елементи.
{1, 2} ~ {a, b}
disjoint sets/dɪsˈdʒɔɪnt sets/непресичащи се
Нямат общи елементи: сечението им е празно.
{1, 2} ∩ {3, 4} = ∅
universal set/ˌjuːnɪˈvɜːsl set/универсално
Съдържа всички обекти от даден контекст.
ако говорим за цифри, U = {0,…,9}
4. Отношения между множества
subset/ˈsʌbset/подмножество
: A ⊆ B означава, че всеки елемент на A е и елемент на B.
proper subset/ˈprɒpər ˈsʌbset/собствено подмножествоA ⊂ B значи още, че A ≠ B.
Обратното отношение е
superset/ˈsuːpərset/надмножество
: B ⊇ A.
A ⊆ B — A лежи изцяло в BA ∩ B = ∅ — disjoint sets
Сравнение на отношенията
Релация
Чете се
Условие
A ⊆ B
A is a subset of B
x ∈ A ⇒ x ∈ B
A ⊂ B
A is a proper subset of B
A ⊆ B и A ≠ B
A = B
A equals B
A ⊆ B и B ⊆ A
A ⊈ B
A is not a subset of B
съществува x ∈ A, за което x ∉ B
Празното множество е подмножество на всяко множество: ∅ ⊆ A за всяко A. Всяко множество е подмножество на себе си: A ⊆ A.
5. Операции с множества
Операция взема едно или две множества и връща ново множество.
По-долу всяка операция има формула, диаграма на Вен и таблица на принадлежност.
В таблиците 1 означава „елементът е вътре“, 0 — „извън“.
5.1
union/ˈjuːniən/обединение
Обединението съдържа всички елементи, които са в A, в B, или и в двете.
A ∪ B = { x | x ∈ A или x ∈ B }
Пример: ако A = {1, 2, 3} и B = {3, 4}, то A ∪ B = {1, 2, 3, 4}.
Оцветената област е A ∪ B
Таблица на принадлежност за ∪
x ∈ A
x ∈ B
x ∈ A ∪ B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
Комутативна: A ∪ B = B ∪ A
Асоциативна: (A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C)
Идемпотентна: A ∪ A = A
Неутрален елемент: A ∪ ∅ = A
5.2
intersection/ˌɪntərˈsekʃən/сечение
Сечението съдържа само общите елементи.
A ∩ B = { x | x ∈ A и x ∈ B }
Пример: A = {1, 2, 3}, B = {3, 4} ⇒ A ∩ B = {3}.
Само припокриването е A ∩ B
Таблица на принадлежност за ∩
x ∈ A
x ∈ B
x ∈ A ∩ B
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
Комутативна: A ∩ B = B ∩ A
Асоциативна: (A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C)
Идемпотентна: A ∩ A = A
Ако A и B са disjoint, A ∩ B = ∅
5.3
set difference/set ˈdɪfərəns/разлика на множества
Разликата A \ B (още A − B) съдържа елементите на A, които не са в B.
Това е
relative complement/ˈrelətɪv ˈkɒmplɪment/относително допълнение.
A \ B = { x | x ∈ A и x ∉ B }
Пример: {1, 2, 3} \ {3, 4} = {1, 2}. Операцията не е комутативна: B \ A = {4}.
Лявата „луна“ е A \ B
Таблица на принадлежност за \
x ∈ A
x ∈ B
x ∈ A \ B
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
1
0
A \ A = ∅
A \ ∅ = A
∅ \ A = ∅
A \ B ⊆ A
5.4
complement/ˈkɒmplɪment/допълнение
Допълнението на A спрямо универсалното множество U съдържа всичко от U, което не е в A.
Означения: A′, Ac, A̅ или U \ A.
A′ = { x ∈ U | x ∉ A }
Пример: ако U = {1, 2, 3, 4, 5} и A = {1, 2}, то A′ = {3, 4, 5}.
Всичко извън A, но в U, е A′
Таблица на принадлежност за ′
x ∈ A
x ∈ A′
0
1
1
0
Двойно допълнение: (A′)′ = A
A ∪ A′ = U
A ∩ A′ = ∅
∅′ = U и U′ = ∅
5.5
symmetric difference/sɪˈmetrɪk ˈdɪfərəns/симетрична разлика
Симетричната разлика съдържа елементите, които са точно в едно от двете множества — „или A, или B, но не и двете“.
A Δ B = (A \ B) ∪ (B \ A) = (A ∪ B) \ (A ∩ B)
Пример: {1, 2, 3} Δ {3, 4} = {1, 2, 4}.
Двете „луни“, без средата — A Δ B
Таблица на принадлежност за Δ
x ∈ A
x ∈ B
x ∈ A Δ B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
Комутативна: A Δ B = B Δ A
Асоциативна: (A Δ B) Δ C = A Δ (B Δ C)
A Δ A = ∅
A Δ ∅ = A
5.6
Cartesian product/kɑːrˈtiːziən ˈprɒdʌkt/декартово произведение
Декартовото произведение не е област върху диаграма на Вен, а множество от наредени двойки.
ordered pair/ˈɔːrdərd peər/наредена двойка(a, b) различава реда: (1, 2) ≠ (2, 1).
A × B = { (a, b) | a ∈ A и b ∈ B }
Ако A = {1, 2} и B = {x, y}, то A × B = {(1, x), (1, y), (2, x), (2, y)}.
Мощност: |A × B| = |A| · |B|. В общия случай A × B ≠ B × A.
Решетка на A × B
A \ B
x
y
1
(1, x)
(1, y)
2
(2, x)
(2, y)
5.7
power set/ˈpaʊər set/степенно множество
Степенното множество на A е множеството от всички подмножества на A, включително ∅ и самото A.
P(A) = { S | S ⊆ A }
Ако A = {a, b}, то P(A) = { ∅, {a}, {b}, {a, b} }.
За крайно множество с n елемента: |P(A)| = 2n.
Подмножества на {1, 2, 3}
Брой елементи
Подмножества
Колко
0
∅
1 = C(3,0)
1
{1}, {2}, {3}
3 = C(3,1)
2
{1,2}, {1,3}, {2,3}
3 = C(3,2)
3
{1,2,3}
1 = C(3,3)
Общо 1 + 3 + 3 + 1 = 8 = 2³ елемента в P({1,2,3}).
5.8 Обобщение на операциите
Един и същ елемент x попада в резултата според таблицата по-долу. За пример: U = {1,2,3,4,5,6}, A = {1,2,3,4}, B = {3,4,5}.
Операциите се подчиняват на алгебра, близка до логиката.
De Morgan's laws/də ˈmɔːrɡənz lɔːz/закони на Де Морган
свързват допълнение, обединение и сечение.
Алгебра на множествата
Име
За ∪
За ∩
commutative/kəˈmjuːtətɪv/комутативен
A ∪ B = B ∪ A
A ∩ B = B ∩ A
associative/əˈsoʊʃiətɪv/асоциативен
(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C)
(A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C)
distributive/dɪˈstrɪbjətɪv/дистрибутивен
A ∪ (B ∩ C) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C)
A ∩ (B ∪ C) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C)
identity/aɪˈdentəti/неутрален елемент
A ∪ ∅ = A
A ∩ U = A
idempotent/ˈaɪdəmpoʊtənt/идемпотентен
A ∪ A = A
A ∩ A = A
absorption/əbˈzɔːrpʃən/поглъщане
A ∪ (A ∩ B) = A
A ∩ (A ∪ B) = A
De Morgan
(A ∪ B)′ = A′ ∩ B′
(A ∩ B)′ = A′ ∪ B′
domination/ˌdɒmɪˈneɪʃən/поглъщане от U / ∅
A ∪ U = U
A ∩ ∅ = ∅
(A ∪ B)′ = A′ ∩ B′ — извън двете окръжности
Принцип на включване-изключване
(inclusion-exclusion principle/ɪnˈkluːʒən ɪkˈskluːʒən ˈprɪnsəpl/принцип на включване-изключване):
Универсумът е U = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}.
Избери режим и кликни върху число, за да го добавиш или махнеш от A или B.
Резултатите и диаграмата се обновяват веднага.
A ∪ B
8. Речник с изговаряне
Кликни високоговорителя, за да чуеш английския термин. Показани са IPA транскрипция и опростена английска транскрипция с ударение.