عملیات اصلی روی مجموعه‌ها

عملیات اصلی روی مجموعه‌ها

اجتماع: اجتماع دو مجموعۀ \( A \) و \( B \) را با \( A \cup B \) نشان می‌دهیم و شامل تمام عضوهایی است که در \( A \) یا \( B \) یا هر دو باشند.

\[ A \cup B= \{ x \mid x \in A \;\text{or}\; x \in B \} \]

اشتراک: اشتراک دو مجموعۀ \( A \) و \( B \) را با \( A \cap B \) نشان می‌دهیم و شامل تمام عضوهایی است که هم در \( A \) و هم در \( B \)باشند.

\[ A \cap B= \{ x \mid x \in A \;,\; x \in B \} \]

تفاضل: مجموعۀ \( A-B \) شامل تمام عضوهایی از \( A \) است که در \( B \) نباشند. در واقع، باید عضوهای مشترک دو مجموعه را از مجموعۀ اول یعنی \( A \)خط بزنیم.

\[ A-B= \{ x \mid x \in A \,,\, x \notin B \} \]

مجموعۀ \( B-A \) نیز به‌طور مشابه تعریف می‌شود:

\[ B-A= \{ x \mid x \in B \,,\, x \notin A \} \]

نمایش هندسی حرف‌های بالا، در نمودارهای زیر آمده است. به این سبک نمودارها، می‌گویند «وِن»!

math-doc-venn-difference-02

لازم نیست بدانید که تفاضل متقارن \( A \) و \( B \)، با نماد \( A \Delta B \) نشان داده و به صورت زیر تعریف می‌شود!

\[ A \,\Delta\, B = (A-B) \cup (B-A) \]

با فرض \( A=\{1,2,3,4\} \) و \( B=\{2,3,4,5\} \)، داستان این‌شکلی می‌شود:

\begin{align*} A \cup B &= \{1,2,3,4,5\}\\ A \cap B &= \{2,3,4\}\\ A-B &= \{1\}\\ B-A &=\{5\} \end{align*}

صحنه آهستۀ \( A-B \) و \( B-A \) را ببینید:

\begin{align*} A-B &=\{\,\overbrace{1\,,\,\underbrace{\cancel{2}\,,\,\cancel{3}\,,\,\cancel{4}}_{A \cap B}}^{A}\,\}\\ B-A &=\{\,\overbrace{\underbrace{\cancel{2}\,,\,\cancel{3}\,,\,\cancel{4}}_{A\cap B}\,,\,5}^{B}\,\} \end{align*}

عملیات بر روی مجموعه‌ها و رابطۀ زیرمجموعه‌گی!

اگر \( A \subseteq B \) باشد، آن‌گاه تابلو است که:

\begin{align*} A \cup B &=B\\ A \cup B &=B\\ A-B &=\varnothing \end{align*}

در این حالت، \( B-A \) ساده نمی‌شود!

دو مجموعۀ جدا از هم (مجزا)

اگر اشتراک دو مجموعه تهی باشد، آن دو مجموعه را جدا از هم (مجزا) می‌نامیم.

نمایش هندسی دو مجموعۀ جدا از هم، این شکلی است:

یک رابطۀ مهم در مورد تفاضل مجموعه‌ها

در مورد تفاضل مجموعه‌ها، این رابطۀ مهم را بلد باشید:

\[ A-B=A-(A \cap B) \]

در واقع مجموعۀ \( A \)، اجتماع دو مجموعۀ مجزای \( A-B \) و \( A \cap B \) است.

اِفراز (تقسیم) اجتماع دو مجموعه، به سه مجموعۀ جدا از هم

مجموعۀ \( A \cup B \) از اجتماع سه مجموعۀ \( A-B \)، \( A \cap B \) و \( B-A \) تشکیل شده که دوبه‌دو از هم جدا هستند:

\[ A \cup B = (A-B) \cup (A \cap B) \cup (B-A) \]

از روی شکل زیر، همه چیز واضح است. شکل را به خاطر بسپار؛ فرمول، مُردنی است!

math-doc-venn-diagram-breakdown