Объединение множеств
Объединением множеств А и В называют множество, состоящее из всех тех и только тех элементов, которые принадлежат хотя бы одному из множеств А и В. Объединение множеств А и В обозначается символом , т.е. .
Определение объединения множеств можно записать как
1.6
Объединение множеств иногда называют суммой множеств и обозначают А+В. Однако свойства объединения множеств несколько отличаются от свойств суммы при обычном арифметическом понимании. Поэтому термином сумма пользоваться не рекомендуется.
Примеры.
Пусть А={4,5,8,12,16,21}; B={1,2,5,7,12,17,21,30}. Тогда
={1,2,4,5,7,8,12,16,17, 21,30}.
Е сли множества А и В представить в виде точек, ограниченных окружностями А и В соответственно, то объединение множеств представляет собой закрашенную область, ограниченную обоими кругами, как это показано на рис. 1.1.
Понятие объединения множеств можно распространить и на большее число множеств. Пусть М={X1, X2,…. Xn} – совокупность n множеств X1, X2, … Xn, называемую системой множеств. Объединение этих множеств представляет собой множество, состоящее из всех тех и только тех элементов, которые принадлежат хотя бы одному из множеств системы М.
1.7
Для объединения множеств справедливы коммутативный и ассоциативный законы:
; 1.
8. 1.9
Вполне очевидно, что . 1.10
Пересечением множеств А и В называют множество, состоящее только их тех и только тех элементов, которые принадлежат как множеству А, так и множеству В. Пересечение множеств обозначается символом , т.е. . Определение пересечения может быть записано как
1.11
Пересечение множеств иногда называют произведением множеств, что некорректно.
Примеры.
Если А={4,5,8,12,16,21}; B={1,2,5,7,12,17,21,30}, то ={5,12,21}.
Если A={a,b,c,d}; B={a,d,e,f,g}, то ={a,d}.
Если А – множество левого круга, В – множество правого круга, то пересечение множеств представляет собой закрашенную область, являющуюся общей частью обоих кругов, как это показано на рис. 1.2.
Множества А и В называются непересекающимися, если они не имеют общих элементов, т.е. =.
Пример. Пусть А={3,4,5}, B={2,6,7}. Тогда =.
Множества А и В находятся в общем положении, если выполняются три условия:
Существует элемент множества А, не принадлежавший множеству В;
Существует элемент множества В, не принадлежавший множеству А;
Существует элемент, принадлежащий как множеству А, так и множеству В.
Пересечение распространяется и на большее количество множеств. Пусть имеем систему множеств М={X1, X2,…. Xn}. Множество
1.12
представляет собой множество, элементы которого принадлежат каждому из множеств системы М.
Пересечение множеств обладает свойством коммутативности
1. 13
и ассоциативности
1.14
Пересечение и объединение множеств 9 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей
Повторение знаний о множестве
Пересечение и объединение множеств – операции над множествами.
Пример на применение объединения и пересечения множеств
Пример: В классе 19 учеников: 10 девочек, 9 мальчиков.
10 девочек – это множество .
9 мальчиков – это множество .
Класс из 19 учеников – это множество С, которое объединяет два множества.
Пусть в классе 5 отличников – это множество D.
Из них 2 мальчика – это множество E.
Из какие элементов состоит множество Е?
Мальчики входят в множества В, так как 2 мальчика – отличники, они входят в множество D.
Рис. 1. Пересечение двух множеств
Множество Е есть пересечение двух множеств В и D(рис. 1).
Определение понятия объединение множеств
Определение: объединением множеств А и В называется новое множество, состоящее из тех и только тех элементов, которые входят хотя бы в одно из множеств А или В (рис. 3).
Рис. 2. Множества
Рис. 3. Объединение множеств
– знак объединения.
Множество состоит из всех элементов , которые входят или в множество , или в множество . Это можно записать следующим образом:
Пример № 1 на применение определения объединение множеств
Дано множество = и .
Найти объединение множеств .
Решение:
Пример № 2 на объединение бесконечных множеств
Дано множество и .
Найти объединение множеств .
Решение:
Имеем совокупность неравенств:
Пример № 3. Решение квадратного неравенства
Решить квадратное неравенство .
Решение:
Рассмотрим функцию .
Найдём корни функции .
По теореме Виета: .
Имеем объединение двух множеств .
Схематически изобразим график функции:
при или .
Ответ:.
Определение понятия пересечение множеств
Пересечение множеств
Пересечением множеств Aи B называется новое множество, содержащее те и только те элементы, которые входят одновременно и в множество А, и в множество В.
– знак пересечения
Рис. 4а. Пересечение множеств
– пересечение множеств на рис. 4а
Рис. 4б. Пересечения множеств нет
На рис. 4б множества не пересекаются, их пересечение – пустое множество
Пример № 4 на применение определения пересечения множеств
Даны множества и . Найти пересечение множеств .
Решение
По определению пересечения, решением будут те элементы, которые одновременно входят в оба множества:
– пересечение множеств.
Сравним с объединением:
C= – объединение множеств.
Пример № 5 на пересечение бесконечных множеств
Найти пересечение бесконечных множеств
Решение
Нужно найти такие х, которые принадлежат пересечению :
Нужно решить систему неравенств. На оси изображаем множества и находим их пересечение
Ответ:
.
Сравним с объединением множеств:
Пример № 6. Решение системы неравенств
Решить систему неравенств
Решение:
Рассмотрим ось х:
Ответ:
Пересечением множеств будет:
Итог
Мы рассмотрели объединение и пересечение множеств; решили типовые задачи.
Список литературы
- В.А. Ильин, В.А. Садовничий, Бл.Х. Сендов. Глава 2. Вещественные числа // Математический анализ / Под ред. А. Н. Тихонова. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Проспект, 2006. – Т. 1. – С. 66. – 672 с.
- А.Г. Мордкович, П.В. Семёнов. Алгебра. 9 класс. В 2-х частях. Часть 1. Учебник. (ФГОС) 16-е издание, исправленное. – М.: Мнемозина, 2013.
- А.Г. Мордкович, П.В. Семёнов. Алгебра. 9 класс. В 2-х частях. Часть 1. Задачник. 16-е издание, исправленное. – М.: Мнемозина, 2013.
- А.Г. Мордкович, П.В. Семёнов. Алгебра. 9 класс. Методическое пособие для учителя. – М.: Мнемозина, 2013.
- А.Г. Мордкович, Н.П. Николаев. Алгебра. 9 класс. В 2-х частях. Часть 1 – учебник. (ФГОС) Учебник для классов с углублённым изучением математики. – М.: Мнемозина, 2014.
- А.Г. Мордкович. Преподавание алгебры. Методическое пособие для учителя. 8–9 класс. – М.: Мнемозина, 2014.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
- Raal100. narod.ru (Источник).
- Men-c.com (Источник).
- Википедия (Источник).
Домашнее задание
- Даны множества А = {3,5, 0, 11, 12, 19}, В = {2,4, 8, 12, 18,0}. Найдите множества AU В.
- Пусть A – это множество натуральных чисел, делящихся на 2, а В – множество натуральных чисел, делящихся на 4. Какой вывод можно сделать относительно данных множеств?
- Из 29 мальчишек нашего двора только двое не занимаются спортом, а остальные посещают футбольную или теннисную секции, а то и обе. Футболом занимается 17 мальчишек, а теннисом – 19. Сколько футболистов играет в теннис? Сколько теннисистов играет в футбол?
Объединение множеств — формула, значение, примеры
Объединение множеств — одна из операций над множествами, используемая в теории множеств. Помимо объединения множеств, другими операциями над множествами являются разность и пересечение. Все операции над множествами представлены с помощью уникального оператора. Объединение множеств аналогично арифметическому сложению. Объединение двух заданных множеств — это множество, содержащее все элементы, присутствующие в обоих множествах. Символом объединения множеств является «∪». Для любых двух множеств A и B объединение A ∪ B (читается как A union B) перечисляет все элементы множества A, а также множества B. Таким образом, для два заданных набора, Set A = {1,2,3,4,5} и Set B = {3,4,6,8}, A ∪ B = {1,2,3,4,5,6,8 }
В этой статье вы узнаете об объединении множеств, его определении, свойствах с решенными примерами.
1. | Что такое Союз наборов? |
2. | Диаграмма Венна объединения наборов |
3. | Свойства объединения наборов |
4. | Объединение наборов Примеры |
5. | Часто задаваемые вопросы по Union of Sets |
Что такое объединение наборов?
Объединение любых двух или более наборов приводит к совершенно новому набору, содержащему комбинацию элементов, присутствующих в обоих этих двух или более заданных наборах.
A ∪ B = {x: x ∈ A или x ∈ B}. Здесь x — это элемент, присутствующий в обоих множествах, A и B.
Нахождение объединения множеств
Давайте рассмотрим следующий пример, чтобы понять процесс нахождения объединения множеств. У нас есть два множества A и B, поскольку A = {a, b, j, k} и B = {h, t, k, c}. Нам нужно найти элементы, присутствующие в объединении A и B.
Согласно определению объединения двух множеств результирующее множество будет включать элементы, присутствующие в A, в B или в обоих множествах. Таким образом, элементами обоих множеств являются a, b, c, j, k, h, t, но так как элемент k присутствует в обоих множествах, то он будет рассмотрен только один раз, так как является общим для обоих заданных множеств. Следовательно, в объединении множеств A и B присутствуют элементы a, b, c, j, k, h, t
Обозначение объединения множеств
Мы используем уникальное математическое обозначение для представления каждой операции с множествами. Математическое обозначение, которое используется для представления объединения двух множеств, — «∪». Этот оператор называется инфиксной записью и окружен операндами.
Рассмотрим два множества P и Q, где P = {2,5,7,8} и Q = {1,4,5,7,9}. П ∪ Q = {1,2,4,5,7,8,9}.
Диаграмма Венна объединения наборов
Диаграммы Венна относятся к диаграммам, которые используются для представления или объяснения взаимосвязи между заданными операциями множества. Любая операция множества может быть представлена с помощью диаграммы Венна. Диаграммы Венна представляют каждый набор с помощью кругов. Давайте посмотрим, как использовать диаграмму Венна для представления объединения двух множеств. Для этого нам сначала понадобится универсальное множество, подмножествами которого являются два заданных множества P и Q.
Следующая диаграмма Венна представляет собой объединение множеств P и Q.На приведенной выше диаграмме Венна область синего цвета показывает объединение множеств P и Q. Это также означает, что объединение между этими множествами включает все элементы, присутствующие в P или Q или в обоих множествах. Хотя здесь использовалась операция объединения двух множеств, диаграмма Венна часто используется для представления объединения нескольких множеств при условии, что множества конечны.
Свойства объединения наборов
В этом разделе вы узнаете о некоторых важных свойствах объединения множеств. Эти свойства необходимо учитывать при объединении множеств.
Свойства Союза | Обозначение |
---|---|
Коммутативная собственность | А ∪ В = В ∪ А |
Ассоциативная собственность | (А ∪ В) ∪ С = А ∪ (В ∪ С) |
Идемпотентное свойство | А ∪ А = А |
Собственность Ⲫ/ Закон о личности | А ∪ Ⲫ = А |
Собственность универсального набора | А ∪ U = U |
Свойство коммутативности
Согласно свойству коммутативности объединения порядок операционных наборов не влияет на результирующий набор. Это означает, что если изменить положение операндов, решение останется прежним и не изменится. В математических терминах мы можем сказать, что: A ∪ B = B ∪ A
Рассмотрим два множества P и Q:
P = {a, m, h, k, j}, Q = {2, 3, 4, 6}
Чтобы доказать коммутативность этих множеств, сначала нужно решить левую часть уравнения, которое имеет вид:
P ∪ Q = {a, m, h, k, j} U {2, 3, 4, 6} = {a, m, h, k, j, 2, 3, 4, 6}
Теперь решим правую часть уравнения:
Q ∪ P = {2, 3, 4, 6} U {a, m, h, k, j} = { a, m, h, k, j, 2, 3, 4, 6}
Теперь мы можем заключить, что свойство коммутативности выполняется для объединения заданных множеств.
Ассоциативное свойство
В соответствии с ассоциативным свойством объединения, когда наборы группируются с помощью круглых скобок, результат не изменяется. Это означает, что когда положение скобок изменяется в любом выражении множеств, включающем объединение, это не повлияет на результирующее множество. В математических терминах
(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C) , где A, B и C — любые конечные множества.
Докажем, что ассоциативность объединения выполняется для следующих множеств:
A = {2, 3, 4}, B = {2, 5, 6}, C = {1, 6, 9}
Решим левую часть приведенного выше уравнения:
(A ∪ B) = {2, 3, 4} U {2, 5, 6} = {2, 3, 4, 5, 6}
(A ∪ B) ∪ C = {2, 3, 4, 5, 6} U {1, 6, 9} = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 9}
Теперь решим правую часть уравнения:
(B ∪ C) = {2, 5, 6 } ∪ {1, 6, 9} = {1, 2, 5, 6, 9}
A ∪ (B ∪ C) = {2, 3, 4} ∪ {1, 2, 5, 6, 9} = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 9}
Из левой и правой частей уравнений можно заключить, что для заданных множеств A, B и C верно ассоциативное свойство объединения.
Свойство идемпотента
Свойство идемпотента утверждает, что объединение любого набора с одним и тем же набором приведет к самому набору. Математически это можно представить как A ∪ A = A .
Докажем это для A = {2,4,6,8,10}
Таким образом, A ∪ A = {2,4,6,8,10} ∪ {2,4,6,8,10} = {2,4,6,8,10} = A
Свойство Ⲫ/ Закона об идентичности
Согласно свойству нулевого набора, объединение любого набора с нулевым набором или пустым набором приведет к поставил себе. Математически мы можем записать это как А ∪ Ⲫ = А .
Докажем это для A = {p,q,r}
Таким образом, A∪∅ = {p,q,r} ∪ {} = {p,q,r}
Свойство универсального множества
As согласно свойству универсального набора, объединение универсального набора с любым набором приводит к универсальному набору. Математически это можно представить как A ∪ U = U .
Докажем это для A = {a,e} и U = {a,b,c,d,e,f,g,h}
, тогда A∪U = {a,e} ∪ {a,b ,c,d,e,f,g,h} = {a,b,c,d,e,f,g,h} = U
Статьи по теме Объединение множеств
Ознакомьтесь со следующими страницами, посвященными объединению множеств
- Конечные и бесконечные множества
- Наборы Формула
Важные замечания по объединению множеств
Вот список нескольких важных моментов, связанных с объединением множеств.
- Объединение любых двух наборов приводит к совершенно новому набору, содержащему элементы, присутствующие в обоих исходных наборах.
- Результирующий набор содержит все элементы, присутствующие в первом наборе, втором наборе или элементы, которые есть в обоих наборах.
- В результате объединения двух непересекающихся множеств получается множество, включающее элементы обоих множеств.
- В соответствии с коммутативным свойством объединения порядок операционных множеств не влияет на результирующее множество.
- Чтобы определить кардинальное число объединения множеств, используйте формулу: n(A ∪ B) = n(A) + n(B) — n(A ∩ B)
Часто задаваемые вопросы по Union of Sets
Что такое объединение множеств в математике?
В математике объединение любых двух множеств представляет собой совершенно новое множество, содержащее элементы, присутствующие в обоих исходных множествах. Результирующий набор представляет собой комбинацию всех элементов, присутствующих в первом наборе, втором наборе или элементов, которые есть в обоих наборах. Например, объединение множеств A = {0,1,2,3,4} и B = {13} можно представить как A ∪ B = {0,1,2,3,4,13}.
В чем разница между пересечением и объединением множеств?
Объединение любых двух наборов приводит к созданию совершенно нового набора, содержащего элементы, присутствующие в первом наборе, втором наборе или элементы, присутствующие в обоих наборах. Принимая во внимание, что пересечение множеств будет содержать элементы, общие для обоих множеств. Рассмотрим два множества A = {1,2} и B = {2,3}. Здесь объединение A и B будет A ∪ B = {1,2,3}, тогда как пересечение A и B будет A ∩ B = {2}.
Что такое символ объединения наборов?
Математическое обозначение, которое используется для представления объединения наборов, — ‘∪’. Этот оператор называется инфиксной записью и окружен операндами.
Что такое коммутативное свойство объединения множеств?
Согласно коммутативному свойству объединения, порядок операционных наборов не влияет на результирующий набор. При изменении положения операндов решение останется прежним, оно не изменится. В математических терминах мы можем сказать, что: A ∪ B = B ∪ A.
Что такое ассоциативное свойство объединения множеств?
В соответствии с ассоциативным свойством объединения, когда наборы группируются с помощью круглых скобок, результирующий набор не изменяется при изменении положения скобок в любом выражении множеств, включающем объединение. Говоря математическим языком, (A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C), где A, B и C — любые конечные множества.
Что такое Идемпотентное свойство объединения множеств?
Свойство идемпотента указывает, что объединение любого набора с тем же самым набором приведет к самому набору. Математически это можно показать как A ∪ A = A.
Какое свойство Ⲫ в объединении множеств?
Согласно свойству нулевого набора, объединение любого набора с нулевым набором или пустым набором приведет к самому набору. Математически это можно записать как A ∪ Ⲫ = A.
Что такое объединение множеств a и b?
Объединение двух множеств A и B определяется как множество всех элементов, присутствующих в множестве A и множестве B, или обоих элементах в A и B вместе взятых. Объединение множеств a и обозначается как «a ∪ b».
Что такое процесс поиска союза?
Объединение двух множеств можно рассматривать как наименьшее множество, состоящее из элементов обоих множеств. Чтобы найти объединение двух множеств, выполните шаги, указанные ниже:
- Шаг 1: Рассмотрим два или более заданных множества.
- Шаг 2: Выберите элементы из двух или более заданных наборов и подготовьте результирующий набор, в котором ни один элемент не повторяется.
- Шаг 3: Представьте объединение множеств с помощью символа ‘∪’.
Например, объединение X = {11,12,13,14,15,16,17,18,19,20} и Y = {13,17,21} = X∪Y = {11,12 ,13,14,15,16,17,18,19,20,21}.
Какова мощность объединения множеств A и B?
Для конечных множеств A и B количество элементов подсчитывается с использованием однозначного соответствия, но дубликаты не учитываются. Например, если объединение множеств = {3, 2, 1, 2, 3}, то оно имеет мощность 3.
Операции над множествами | Союз | Пересечение | Дополнение | Разница | Взаимоисключающие | Перегородки | Закон де Моргана | Распределительный закон
← предыдущая
следующая →
Объединение двух множеств представляет собой множество, содержащее все элементы, которые находятся в $A$ или в $B$ (возможно, оба). {n} A_i.$$ Например, если $A_1=\{a,b,c\}, A_2=\{c,h\}, A_3=\{a,d\}$, то $\bigcup_{i} A_i=A_1 \cup А_2 \cup A_3=\{a,b,c,h,d\}$. Аналогичным образом мы можем определить объединение бесконечного числа множеств $A_1 \чашка A_2 \чашка A_3 \чашка\cdots$.
Пересечение двух множеств $A$ и $B$, обозначаемое $A \cap B$, состоит из всех элементов которые оба находятся в $A$ $\underline{\textrm{and}}$ $B$. Например, $\{1,2\}\cap\{2,3\}=\{2\}$. На рис. 1.5 пересечение множеств $A$ и $B$ показано заштрихованной областью с помощью диаграммы Венна.
Рис.1.5 — Заштрихованная область показывает множество $B \cap A$.В более общем случае для множеств $A_1,A_2,A_3,\cdots$ их пересечение $\bigcap_i A_i$ определяется как набор, состоящий из элементов, которые есть во всех $A_i$. На рис. 1.6 показано пересечение трех множеств. 9с$.
Рис.1.8 — Заштрихованная область показывает множество $A-B$.Два множества $A$ и $B$ являются взаимоисключающими или непересекающимися , если они не имеют общих элементы; т. е. их пересечение есть пустое множество $A \cap B=\emptyset$. В общем, несколько наборов называются непересекающимися, если они попарно не пересекаются, т. е. никакие два из них не имеют общих элементов. На рис. 1.9 показаны три непересекающихся множества.
Рис.1.9 — Множества $A, B,$ и $C$ не пересекаются.Если земная поверхность является нашим эталонным пространством, мы можем захотеть разделить его на разные континенты. Точно так же страна может быть разделена на разные провинции. В общем, набор непустых наборы $A_1, A_2,\cdots$ — это разбивает множества $A$, если они не пересекаются и их объединение равно $A$. На рис. 1.10 множества $A_1, A_2, A_3$ и $A_4$ образуют разбиение универсального множества $S$.
Рис.1.10 — Набор множеств $A_1, A_2, A_3$ и $A_4$ является разбиением $S$.Вот несколько правил, которые часто бывают полезны при работе с множествами. Вскоре мы увидим примеры их использования.
Теорема : Закон Де Моргана
Для любых множеств $A_1$, $A_2$, $\cdots$, $A_n$ имеем 9с$.
Теорема : Закон распределения
Для любых множеств $A$, $B$ и $C$ имеем
- $A \cap (B \cup C)=(A \cap B) \cup (A\cap C)$;
- $A \чашка (B \крышка C)=(A \чашка B) \крышка (A\чашка C)$.
Пример
Если универсальный набор задан как $S=\{1,2,3,4,5,6\}$ и $A=\{1,2\}$, $B=\{2, 4,5\}, C=\{1,5,6\} $ — три множества, найдите следующие множества:
- $A\чашка B$
- $A\cap B$ 9c=\{3,4,5,6\} \cap \{1,3,6\}=\{3,6\}.$$
- У нас есть $$A \cap (B \cup C)=\{1,2\} \cap \{1,2,4,5,6\}=\{1,2\},$$, что равно такой же как $$(A \cap B) \cup (A\cap C)=\{2\} \cup \{1\}=\{1,2\}.$$
Декартово произведение двух множеств $A$ и $B$, записанное как $A\times B$, представляет собой множество, содержащее упорядоченных пары из $A$ и $B$. То есть, если $C=A \times B$, то каждый элемент $C$ имеет вид $(x,y)$, где $x \in A$ и $y \in B$: $$A \times B = \{(x,y) | x \in A \textrm{ и } y \in B \}. $$ Например, если $A=\{1,2,3\}$ и $B=\{H,T\}$, то $$A \times B=\{(1,H),(1,T),(2,H),(2,T),(3,H),(3,T)\}.$$ Обратите внимание, что здесь пары упорядочены, например, $(1,H)\neq (H,1)$. Таким образом, $A \times B$ равно не то же, что $B \times A$.
Если у вас есть два конечных множества $A$ и $B$, где $A$ состоит из $M$ элементов, а $B$ состоит из $N$ элементов, то $A \times B$ имеет $M \times N$ элементов. Это правило называется принципом умножения и очень полезно при подсчете количества элементов в наборах. Количество элементов в множестве обозначается $|A|$, поэтому здесь мы пишем $|A|=M, |B|=N$ и $|A \times B|=MN$. В приведенном выше примере $|A|=3, |B|=2$, поэтому $|A \times B|=3 \times 2 = 6$. Аналогично можно определить декартово произведение $n$ множеств $A_1, A_2, \cdots, A_n$ как $$A_1 \times A_2 \times A_3 \times \cdots \times A_n = \{(x_1, x_2, \cdots, x_n) | x_1 \in A_1 \textrm{ и } x_2 \in A_2 \textrm{ и }\cdots x_n \in A_n \}.$$ Принцип умножения утверждает, что для конечных множеств $A_1, A_2, \cdots, A_n$, если $$|A_1|=M_1, |A_2|=M_2, \cdots, |A_n|=M_n,$$ затем $$\mid A_1 \times A_2 \times A_3 \times \cdots \times A_n \mid=M_1 \times M_2 \times M_3 \times \cdots \times M_n.