« poprzedni punkt  następny punkt »


4. Przecięcie zbiorów

Definicja 1.5

Iloczynem lub przecięciem zbiorów A i B nazywamy zbiór A Ç B składający się z elementów, które należą równocześnie do A i do B,

x Î A Ç B wttw xÎ A i x Î B.


Rys. 1.5 Przecięcie zbiorów.

Przykład 1.7

(a) Niech A = {2i: i <16, i Î N }, B={3i: i<11, i ÎN}. Wtedy A Ç B zawiera tylko te liczby naturalne, które dzielą się zarówno przez 2 jak i przez 3 oraz nie są większe niż 30,

A Ç B = {0, 6, 12, 18, 24, 30} = {6i : i<6, i Î N}.

(b) Niech X będzie zbiorem wszystkich studentów PJWSTK, a Y zbiorem wszystkich kobiet. Wtedy X Ç Y jest zbiorem wszystkich studentek PJWSTK.

Na mocy definicji przecięcie zbiorów A Ç B jest zarówno podzbiorem A jak i podzbiorem B. W szczególnym przypadku takie przecięcie może być puste. Mówimy wówczas, że zbiory A i B są rozłączne.

Wprost z definicji iloczynu zbiorów wynika, że xÏ A Ç B, gdy nie jest spełniony chociaż jeden z warunków definicji , czyli

xÏ A Ç B wttw x Ï A lub x Ï B

Iloczyn zbiorów, podobnie jak suma, jest operacją łączną i przemienną a ponadto zachodzi prawo rozdzielności sumy względem iloczynu.

A Ç (B Ç C) = (A Ç B) Ç C (łączność)

A Ç B = B Ç A (przemienność)

A Ç (B È C) = (A Ç B) È (A Ç C) (rozdzielność)

Wymienione prawa przypominają analogiczne zasady rządzące sumą i iloczynem liczb rzeczywistych. Tu jednak kończy się analogia. Następujące prawa nie mają odpowiednika w arytmetyce liczb rzeczywistych.

A Ç A = A (prawo idempotentności)

A Ç (A È B) = A, A = A È (A Ç B) (prawa absorbcji, lub inaczej pochłaniania)

A È (B Ç C) = (A È B) Ç (A È C) (prawo rozdzielności iloczynu względem sumy)

Ten ostatni związek między zbiorami zilustrujemy przy pomocy diagramów Venna.

Rys. 1.6 Ilustracja graficzna prawa rozdzielności.

Podobnie jak w przypadku sumy, inkluzje można "mnożyć" stronami. Zachodzi bowiem następujący fakt:

Lemat 1.4

Jeśli A Í C i B Í D, to A Ç B Í C Ç D.

Dowód. Załóżmy, że A Í C i B Í D . Jeżeli x Î A Ç B, to zgodnie z definicją przecięcia, x Î A i x Î B. Na mocy przyjętych założeń mamy więc x Î C i x Î D, czyli x Î C Ç D. Wynika stąd, że dowolny element zbioru A Ç B należy do zbioru C Ç D, czyli A Ç B Í C Ç D.J

Pytanie 6: Jak można scharakteryzować zawieranie zbiorów przy pomocy operacji przecięcia? (porównaj lemat 1.3).

Zobacz odpowiedź


« poprzedni punkt  następny punkt »