Sari la conținut
La Liceu
Numere

Mulțimi: descriere, relații, operații (reuniune, intersecție, diferență, cardinal)

Lecția 1 din 21≈ 4 min de citit

O mulțime este o colecție bine definită de obiecte, numite elementele mulțimii. O mulțime poate fi descrisă în două moduri: prin enumerarea elementelor (de exemplu A={1,2,3,4}A = \{1, 2, 3, 4\}) sau printr-o proprietate caracteristică pe care o au toate elementele sale (de exemplu A={x∈N∣x<5}A = \{x \in \mathbb{N} \mid x < 5\}, adică „mulțimea numerelor naturale mai mici decât 5”).

Faptul că un obiect xx este element al unei mulțimi AA se notează x∈Ax \in A („xx aparține lui AA”); dacă xx nu este element al lui AA, se notează x∉Ax \notin A. Mulțimea care nu are niciun element se numește mulțime vidă și se notează ∅\emptyset.

Dintre mulțimile numerice cunoscute se rețin: mulțimea numerelor naturale N={0,1,2,3,…}\mathbb{N} = \{0,1,2,3,\ldots\}, mulțimea numerelor întregi Z\mathbb{Z}, mulțimea numerelor raționale Q\mathbb{Q} și mulțimea numerelor reale R\mathbb{R}, cu incluziunile N⊂Z⊂Q⊂R\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}. Există și mulțimi nenumerice, ale căror elemente nu sunt numere, de exemplu mulțimea literelor cuvântului „matematică” sau mulțimea zilelor săptămânii.

Relații între mulțimi. Spunem că mulțimea AA este inclusă în mulțimea BB (sau AA este submulțime a lui BB), notat A⊆BA \subseteq B, dacă orice element al lui AA este și element al lui BB. Dacă, în plus, BB are cel puțin un element care nu aparține lui AA, incluziunea este strictă și se notează A⊂BA \subset B. Două mulțimi sunt egale, A=BA = B, dacă au exact aceleași elemente, adică A⊆BA \subseteq B și B⊆AB \subseteq A. Mulțimea vidă este submulțime a oricărei mulțimi: ∅⊆A\emptyset \subseteq A, pentru orice mulțime AA.

Mulțimi finite și infinite. O mulțime este finită dacă are un număr finit de elemente distincte; numărul elementelor sale se numește cardinalul mulțimii și se notează ∣A∣|A|. De exemplu, dacă A={2,4,6,8}A = \{2,4,6,8\}, atunci ∣A∣=4|A| = 4. O mulțime care nu este finită se numește infinită; mulțimile N\mathbb{N}, Z\mathbb{Z}, Q\mathbb{Q}, R\mathbb{R} sunt infinite.

Operații cu mulțimi. Fiind date mulțimile AA și BB:

  • Reuniunea: A∪B={x∣x∈A sau x∈B}A \cup B = \{x \mid x \in A \text{ sau } x \in B\} — elementele care aparțin cel puțin uneia dintre mulțimi.
  • Intersecția: A∩B={x∣x∈A și x∈B}A \cap B = \{x \mid x \in A \text{ și } x \in B\} — elementele comune. Dacă A∩B=∅A \cap B = \emptyset, mulțimile se numesc disjuncte.
  • Diferența: A∖B={x∣x∈A și x∉B}A \setminus B = \{x \mid x \in A \text{ și } x \notin B\} — elementele lui AA care nu aparțin lui BB (nu este comutativă: în general A∖B≠B∖AA \setminus B \neq B \setminus A).

De exemplu, pentru A={1,2,3,4,5}A = \{1,2,3,4,5\} și B={3,4,5,6,7}B = \{3,4,5,6,7\}: A∪B={1,2,3,4,5,6,7}A \cup B = \{1,2,3,4,5,6,7\} (cardinal 7), A∩B={3,4,5}A \cap B = \{3,4,5\} (cardinal 3), A∖B={1,2}A \setminus B = \{1,2\}, iar B∖A={6,7}B \setminus A = \{6,7\}. Se observă și proprietatea utilă ∣A∪B∣=∣A∣+∣B∣−∣A∩B∣|A \cup B| = |A| + |B| - |A \cap B|, valabilă pentru orice mulțimi finite AA, BB.

Formule

Exemple rezolvate

Greșeli frecvente

Ai terminat lecția