13.2: Союз, перетин та доповнення
- Page ID
- 66362
Зазвичай множини взаємодіють. Наприклад, ви і новий сусід по кімнаті вирішуєте влаштувати домашню вечірку, і ви обидва запрошуєте своє коло друзів. На цій вечірці поєднуються два набори, хоча може виявитися, що є деякі друзі, які були в обох сетах.
Об'єднання двох множин містить всі елементи, що містяться в будь-якому множині (або обох множинок).
Союз нотується\(A \cup B\)
Більш формально,\(x \in A \cup B\) якщо\(x \in A\) або\(x \in B\) (або обидва)
Перетин двох множин містить тільки ті елементи, які є в обох множинок.
Перехрестя позначено\(A \cap B\)
Більш формально,\(x \in A \cap B\) якщо\(x \in A\) і\(x \in B\)
Доповнення набору А містить все, чого немає в наборі А.
Доповнення позначається\(A\), або\(A^{c}\), або іноді\(\sim A\).
Розглянемо набори:
\(\quad A=\{\text { red, green, blue }\} \quad B=\{\text { red, yellow, orange }\} \quad C=\{\text { red, orange, yellow, green, blue, purple }\}\)
- Знайти\(A \cup B\)
- Знайти\(A \cap B\)
- Знайти\(A^{c} \cap C\)
Рішення
а) Об'єднання містить всі елементи в будь-якому наборі:\(A \cup B=\{\text { red, green, blue, yellow, orange }\}\)
Зверніть увагу, що ми перераховуємо лише червоний один раз.
б) Перетин містить всі елементи в обох множині:\(A \cap B=\{\text { red }\}\)
в) Тут ми шукаємо всі елементи, які не знаходяться в комплекті\(A\) і також знаходяться в\(C\).
\(A^{c} \cap C=\{\text { orange, yellow, purple }\}\)
Використовуючи набори з попереднього прикладу, знайдіть\(A \cup C\) і\(B^{c} \cap A\)
- Відповідь
-
\(A \cup C=\{\text { red, orange, yellow, green, blue purple }\}\)
\(B^{c} \cap A=\{\text { green, blue }\}\)
Зверніть увагу, що в наведеному вище прикладі було б важко просто попросити,\(A^{c},\) оскільки все, від кольорової фуксії до цуценят та арахісового масла, входить до комплекту. З цієї причини доповнення зазвичай використовуються лише з перехрестями або коли у нас є універсальний набір.
Універсальний набір - це набір, який містить всі цікавлять нас елементи. Це повинно бути визначено контекстом.
Доповнення є відносно універсального набору, тому\(A^{C}\) містить всі елементи в універсальному наборі, яких немає в\(A\).
- Якби ми обговорювали пошук книг, універсальним набором могли б стати всі книги в бібліотеці.
- Якби ми групували ваших друзів у Facebook, універсальним набором були б усі ваші друзі Facebook.
- Якщо ви працювали з наборами чисел, універсальним набором можуть бути всі цілі числа, всі цілі числа або всі дійсні числа
Припустимо, універсальний набір - це\(U=\) всі цілі числа від\(1\) до\(9 .\) Якщо\(A=\{1,2,4\}\), то
\(A^{c}=\{3,5,6,7,8,9\}\)
Як ми бачили раніше за допомогою виразу\(A^{c} \cap C,\) set операції можуть бути згруповані разом. Символи групування можуть використовуватися як з арифметикою - для примусового порядку операцій.
Припустимо
\(H=\{\text { cat, dog, rabbit, mouse }\}, F=\{\text { dog, cow, duck, pig, rabbit }\} \quad W=\{\text { duck, rabbit, deer, frog, mouse }\}\)
- Знайти\((H \cap P) \cup W\)
- Знайти\(H \cap(F \cup W)\)
- Знайти\((H \cap P) \cap W\)
Рішення
а) Починаємо з перехрестя:\(H \cap F=\{\text { dog, rabbit }\}\)
Тепер ми об'єднуємо цей результат з\(W:(H \cap F) \cup W=\{\text{dog, duck, rabbit, deer, frog, mouse }\}\)
б) Починаємо з союзу:\(F \cup W=\{\text{dog, cow, rabbit, duck, pig, deer, frog, mouse }\}\)
Тепер ми перетинаємо цей результат з\(H: H \cap(F \cup W)=\{\text { dog, rabbit, mouse }\}\)
в) Починаємо з перехрестя:\(H \cap F=\{\mathrm{dog}, \text { rabbit }\}\)
Тепер ми хочемо знайти елементи\(W\), яких немає в\(\mathrm{H} \cap F\)
\((H \cap P)^{c} \cap W=\{\text { duck, deer, frog, mouse }\}\)