« poprzedni punkt 


6. Działania uogólnione

Przedstawione do tej pory operacje (działania) na zbiorach miały co najwyżej dwa argumenty. Można je jednak uogólnić w prosty sposób na dowolną, skończoną lub nieskończoną, liczbę argumentów.

Definicja 1.8

Niech A będzie rodziną zbiorów indeksowaną elementami pewnego zbioru I, A = {Ai : iÎ I}. Sumą uogólnioną rodziny zbiorów A nazywamy zbiór

taki, że x należy do tego zbioru wtedy i tylko wtedy, gdy x jest elementem co najmniej jednego zbioru rodziny A,

x Î îþ iÎ I Ai wttw istnieje takie kÎ I , że x Î Ak .

Iloczynem (przecięciem) uogólnionym rodziny zbiorów A nazywamy zbiór

taki, że x należy do tego zbioru wtedy i tylko wtedy, gdy x jest elementem każdego ze zbiorów rodziny A,

x Î ìü iÎ I Ai wttw dla wszystkich kÎ I , x Î Ak .

Oczywiście, gdy I składa się tylko z dwóch indeksów, np. I={1, 2}, to

Jeżeli wszystkie zbiory rodziny A należą do tej samej przestrzeni U, to zachodzą uogólnione prawa De Morgana sformułowane w twierdzeniu 1.4.

Twierdzenie 1.4

Dla dowolnej rodziny podzbiorów {Ai : iÎ I} zbioru U, zachodzą równości

  1. - îþ iÎ I Ai = ìü iÎ I (- Ai )
  2. - ìü iÎ I Ai = îþ iÎ I (- Ai )

Dowód.

Ad. 1) Załóżmy, że x należy do lewej strony równości (1). Oznacza to, na mocy definicji, że x nie należy do żadnego ze zbiorów Ai. Stąd x należy do każdego z uzupełnień -Ai i w konsekwencji x należy do przecięcia ìü iÎ I (- Ai ).

Ad. 2) Jeśli element x należy do zbioru -ìü iÎ I Ai , to nie należy do przecięcia uogólnionego ìü iÎ I Ai. Zatem, na mocy definicji 1.8, dla pewnego k, x Ï Ak. Stąd x Î -Ak, czyli xÎ îþ iÎ I (- Ai ).J

Przykład 1.10

  1. Niech Ai = {x Î R : x < i} dla wszystkich liczb naturalnych i. Wtedy
  2. îþ iÎ I Ai = R, a ìü iÎ I Ai = {x Î R : x < 0}.

  3. Niech Bi = {x Î R : -1/i <x < 1/i}dla wszystkich liczb naturalnych i>0. Wtedy
  4. îþ iÎ I Bi = (-1,1), a ìü iÎ I Bi = {0}.

Pytanie 8: Niech {Ai : iÎ I}będzie indeksowaną rodziną zbiorów pewnej przestrzeni.

Które z wymienionych zależności są, a które nie są prawdziwe?

1. Dla dowolnego kÎ I, Ak Í îþ iÎ I Ai.

2. Dla dowolnego kÎ I, Ak Í ìü iÎ I Ai.

3. Dla dowolnego kÎ I, îþ iÎ I Ai Í Ak.

4. Dla dowolnego kÎ I,ìü iÎ I Ai Í Ak.

5. ìü iÎ I Ai Í îþ iÎ I Ai.


« poprzedni punkt