Разбиение на попарно непересекающиеся классы. Примеры

Разбиение на попарно непересекающиеся классы

Пусть $latex A \not = \varnothing $, разбиением множества $latex A $ называется не пустое множество подмножеств $latex A_j \in A, j \in J $, такое, что выполняется два условия:
1. $latex \bigcup{} A_j= A, j \in J $.
2. $latex A_i \cap A_j= \varnothing $, для $latex i \not = j $.

 

 

 

 

 

 

Разбиение множества $latex S $ на классы $latex S_1, S_2, …,S_6 $.

Примеры

Приведем несколько примеров разбиения:

1. Множество четырехугольников $latex A $ разбито на два класса:
трапеции и прямоугольники. Данные подмножества попарно не пересекаются, а их объединения совпадают с множеством $latex A $.

2. Множество четырехугольников $latex B $ разбито на три класса:
квадраты, параллелограммы, прямоугольники. Так как прямоугольник и квадрат — частные случаи параллелограмма, то данные подмножества пересекаются, значит, не выполнено первое условие классификации, и разбиение множества $latex B $ не получено.

3. Дано множество прямых $latex C $ в пространстве, которое разбито на классы по их взаимному расположению: параллельные, пересекающиеся, скрещивающиеся. Данные подмножества попарно не пересекаются, а их объединения совпадают с множеством $latex C $.

4. Дано множество $latex N $, которое можно разделить на два класса: $latex N_1 $ и $latex N_2 $, где $latex N_1 $ — множество натуральных четных чисел, а $latex N_2 $ — множество натуральных нечетных чисел.

5. Множество $latex X $ разбито на три класса: $latex X_1 $, $latex X_2 $ и $latex X_3 $. $latex X_1 $ множество чисел, которые делятся на $latex 2 $, $latex X_2 $ — множество чисел, которые делятся на  $latex 3 $, $latex X_3 $ множество чисел, которые делятся на $latex 5 $. Но существуют числа, которые могут делится одновременно и на $latex 2 $, $latex 3 $ и $latex 5 $. Отсюда следует, что подмножества пересекаются, и разбиение не получено.

Литература:

Разбиение на попарно непересекающиеся классы

Вопросы по изложенной теме

Бинарные отношения на произвольных множествах. Примеры

Бинарные отношения на произвольных множествах.

Пусть заданы множества $latex X $ и $latex Y, $ тогда бинарным отношением $latex R $ из множества $latex X $ в множество  $latex Y $ называется подмножество декартова произведения $latex X $ и $latex Y $:

$latex R \subset X \times Y $.

Напомним свойства отношений:

Спойлер

Пусть $latex R\subset A^2. $ Тогда отношение $latex R $ называется:

— рефлесивным, если $latex aRa $ для любого $latex a\in A $;

— антирефлексивным, если $latex a\overline R a $ для любого $latex a\in A; $

— симметричным, если из $latex aRb $ следует $latex bRa $ для любых $latex a\in A, $ $latex b\in A; $

-антисимметричным, если $latex a\not= b, $ то из $latex aRb $ следует $latex b\overline R $ для любых $latex a\in A, $ $latex b\in A; $

— транзитивным, если из $latex aRb $ и $latex bRc $ следует $latex aRc $ для любых $latex a\in A, $ $latex b\in A, $ $latex c\in A; $

[свернуть]

Примеры:

1. Пусть $latex A = \left\{1, 2, 7\right\}, $ $latex B = \left\{3, 9 \right\}. $

Задаем отношения:

$latex R_1 = \left\{(1, 9), (2, 3), (2, 9), (7, 3)\right\} \subset A\times B; $

$latex R_2 = \left\{(1, 2), (2, 7), (7, 1), (7, 2), (7, 7)\right\}\subset A\times A; $

2. Пусть $latex R\subseteq \mathbb{R} $, $latex R=\left\{(x, y)\,|\, 2x \geq 3y \right\}, $ определить его свойства.

Решение:

— Не является рефлексивным, так как, например, $latex (1,1) \not \in R. $

— Не является антирефлексивным, так как, например, $latex (-1, -1) \in R. $

— Не является симметричным, так как можно привести контрпример: $latex (5, 1) \in R $, а $latex (1, 5)\not\in R. $

— Не является антисимметричным, так как нельзя подобрать такие $latex (x, y)\in R $ и $latex (y, x)\in R, $ что $latex y= x. $

— Не является транзитивным, так как можно привести контрпример:

$latex x=-1, y=-2, z=1, $ тогда $latex 2x\geq 3y, 2y \geq 3z \Rightarrow 2x\geq 3z $, но $latex -2 \leq 3. $

3. Пусть $latex R \subseteq \mathbb{N}^2, $

$latex R=\left\{(x, y)|\, x~\vdots~y = 0 \right\} $,

определить его свойства.

Решение:

— Является рефлексивным, так как $latex x~\vdots~x = 0 $.

— Не является антирефлексивным, так как уже рефлексивно.

— Не является симметричным, так как не обязательно, что $latex y~\vdots ~x = 0 $, например,

возьмем пару $latex (10, 2) $, $latex 10 $ делится на $latex 2 $, но $latex 2 $ не делится на $latex 10 $.

— Является антисимметричным, так как $latex x~\vdots~y= 0 $ и $latex y~\vdots~ x =0 $, когда $latex x= y $.

— Является транзитивным, так как $latex ~x\vdots ~y = 0, y~\vdots ~z= 0 \Rightarrow x~\vdots~ z =0 $.

Литература:

Бинарные отношения на произвольных множествах

Тестовые вопросы по изложенному материалу

Операции на множествах. Свойства операций

Операции на множествах

1. Объединение

Объединение двух множеств:

Пусть даны два множества $latex A $ и $latex B ,$ тогда их объединением называется множество $latex A\cup{} B, $ содержащее в себе все элементы
исходных множеств:

$latex A\cup B= \left\{ x\,|\,x \in A \vee x \in B \right\} $

Объединение более чем двух множеств:

Пусть дано семейство множеств $latex \left\{\,M_\alpha\,\right\},\,\alpha \in A, $ тогда его объединением называется множество, состоящее из всех элементов всех множеств семейства:

$latex \bigcup_{\alpha\in A}^{}{} M_\alpha $ $latex = \left\{\,x\,|\,\exists \alpha\in A\, x\in M_\alpha \right\} $

Пересечение

Пусть даны два множества $latex A $ и $latex B $, тогда их пересечением называется множество $latex A\cap{} B $, которому принадлежат те и только те элементы, которые одновременно принадлежат двум множествам:

$latex A\cap{} B = \left\{ x\,|\,x \in A \wedge x \in B \right\} $

3.Разность

Пусть даны два множества $latex A $ и $latex B $, тогда их разностью называется множество $latex A \setminus B $, содержащее в себе элементы $latex A $, но не  $latex B $ :

$latex A \setminus B = \left\{\,x\, \in A\,|\,x\,\not\in B \right\} $

4.Симметрическая разность

Пусть даны два множества $latex A $ и $latex B, $ тогда их симметрической разностью называется множество $latex A \Delta B $, куда входят все те элементы первого множества, которые не входят во второе множество, а, также те элементы второго множества, которые не входят в первое множество:

$latex A \Delta B = (A \setminus B) \cup (B \setminus A) $

5.Дополнение

Пусть дано множество $latex A, $ его  дополнением называется семейство элементов, не принадлежащие данному множеству:
$latex \overline A = \left\{\,x\,|\,x \not\in A \right\} $

 Свойства операций

Пусть $latex A, $ $latex B, $ $latex C $ — произвольные множества, тогда:

1. Операция объединение множеств коммутативна:

$latex A \cup B = B \cup A $

2. Операция объединение множеств ассоциативна:

$latex (A \cup B) \cup C = A \cup (B \cup C) $

3. Операция пересечение множеств коммутативна:

$latex A \cap B = B \cap A $

4. Операция пересечения множеств ассоциативна:

$latex (A \cap B) \cap C = A \cap (B \cap C) $

5. $latex (A \cup B) \cap C = (A \cap B) \cup (B \cap C) $

6. $latex (A \cap B) \cup C = (A \cup B) \cap (B \cup C) $

7. $latex C \setminus ( A \cap B) = ( C \setminus A) \cup ( C \setminus B) $

8.  $latex C \setminus ( A \cup B) = ( C \setminus A) \cap ( C \setminus B) $

9. $latex C \setminus B \setminus C = (A \cap B) \cup ( C \setminus B) $

10. $latex A \Delta B = ( A \cup B) \setminus ( A \cap B) $

11. Симметрическая разность коммутативна:

$latex A \Delta B = B \Delta A $

12. Симметрическая разность ассоциативна:

$latex ( A \Delta B) \Delta C = A \Delta ( B \Delta C) $

Примеры

1. Пусть $latex A = \left\{ 1, 2, 3, 4 \right\}, $ $latex B = \left\{ 4, 5, 6, 7 \right\}, $тогда

$latex A \cup B = \left\{ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 \right\}.$

2. Пусть $latex A = \left\{ 1, 2, 3, 4 \right\} $, $latex B = \left\{ 3, 4, 5, 6 \right\}, $ тогда

$latex A \cap B = \left\{ 3, 4 \right\}. $

3. Пусть $latex A = \left\{ 1, 2, 3, 4 \right\}, $ $latex B = \left\{ 4, 5, 6, 7 \right\}, $ тогда

$latex A \setminus B = \left\{ 1, 2, 3 \right\}, $ $latex B \setminus A = \left\{ 5, 6, 7 \right\}. $

4.  Пусть $latex A = \left\{ 1, 2, 3, 4, 5 \right\}, $ $latex B = \left\{ 3, 4, 5, 6, 7 \right\}, $ тогда

$latex A \Delta B = \left\{ 1, 2, 6, 7 \right\}. $

Литература:

Операции на множествах. Свойства операций.

Тестовые вопросы по выше изложенному материалу