Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
pos_ms_pr.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
7 Мб
Скачать
☆

1.4. Тождества алгебры множеств

Операции пересечения, объединения и дополнения позволяют составлять из множеств выражения, называемые алгебраическими. Если два или несколько алгебраических выражений, составленных из ряда множеств, представляют в итоге одно и то же множество, то их можно приравнять друг к другу, получая алгебраическое тождество. Основные тождества алгебры множеств следующие:

- дистрибутивность (анг. distribution – распределение, размещение):

(АВ)С=(АВ)(ВС); (АВ)С=(АВ)(ВС);

- ассоциативность:

(АВ)С=А(ВС)=АВС; (АВ)С=А(ВС)=АВС;

- закон де Моргана:

, ,

, (A\В)\С=(А\С)\(В\С), А(В\С)=(АВ)\(АС).

Доказательство справедливости перечисленных выше множеств легко просматривается на геометрической иллюстрации с помощью диаграмм Эйлера – Венна.

1.5. Прямое произведение и проекция множеств

Упорядоченное множество называют кортежом (фр. cortege – торжественное шествие, выезд). Кортеж - последовательность элементов, в которой каждый элемент занимает определенное место. Элементы кортежа называются компонентами. Число элементов кортежа называется его длиной. Множество А=(а1,а2,…,аn) является кортежом длины n с компонентами а1,а2,…,аn. Понятие кортежа соответствует известному понятию вектора. Кортежи длины n называют n-ми, а пустой кортеж длины ноль обозначается ( ) или . В отличие от обычного множества в кортеже могут быть одинаковые элементы.

Кортеж длины три (а1,а2,а3) рассматривается как точка в трехмерном пространстве (рис. 1.6), а его проекции на соответствующие плоскости образуют кортежи длины два (двойки) – (а1,а2), (а1,а3), (а2,а3), т.е.

Пр12(а1,а2,а3) = (а1,а2); Пр13(а1,а2,а3)=(а1,а3); Пр23(а1,а2,а3)=(а2,а3);

Рис. 1.6

Для n-мерного пространства проекция кортежа длины n на оси i, j,…, k определится как Прi, j,…,k(а1,а2,…,аn)=(аi,аj,…,аk), где 1 i < j <…< k n.

Прямым произведением множеств А и В является множество С (С=АВ), содержащее упорядоченные пары (двойки, кортежи длины два), первая компонента каждой из которых принадлежит множеству А, а вторая - множеству В. Прямое произведение множеств А и В запишется в виде выражения: С=АВ={(а, в)аА, вВ}.

Истинно высказывание: (а, в)АВаА & вВ. Например, дано А=(а1, а2, а3) и В=(в1, в2), тогда С=АВ={(а1,в1),(а1,в2),(а2,в1),(а2,в2),(а3,в1),(а3,в2)}.

Подмножества множества С=АВ называют еще графиками.

Графиком называют любое множество, элементы которого представляют собой упорядоченные пары.

Если имеется n множеств А1,А2,…,Аn, то их прямым произведением называется множество С=А1А2…Аn, состоящее из таких кортежей длины n, первая компонента каждого из которых принадлежит множеству А1, вторая – множеству А2,…, n-я компонента принадлежит множеству Аn. Для произвольной n-ки (а1,а2,…,аn), принадлежащей прямому произведению множеств С=А1А2…Аn, причем а1А1, а2А2,…, аnАn, истинно высказывание (а1,а2,…,аn)А1А2…Аnа1А1, а2А2,…, аnАn.

Если определить прямое произведение одного и того же множества А r раз, то мы получим множество С, которое явится r–й степенью множества А. Формально это будет записано в виде: С=Аr=АА…А.

Определим также, что А0={}.

Пусть А – произвольное множество. Подмножество АА2 называется диагональю множества А, если оно состоит из пар вида (а,а), где аА. Если А=(а1,а2,а3), то А={(а1,а1), (а2,а2), (а3,а3)}.

Определим операцию проектирования множества. Пусть А – множество, состоящее из кортежей длины r. Тогда проекцией множества А будет называться множество проекций кортежей из множества А.

Рассмотрим пример. Пусть множество А состоит из трех троек

,

причем каждой тройке соответствует точка в трехмерном пространстве. Тогда проекции множества А на оси 1,2 и 3 определятся множествами Пр1А= , Пр2А= , Пр3А= . Если обозначить Пр1А=А1, Пр2А=А2, Пр3А=А3, то очевидно, что А1А2А3=А. Тогда, если С=АВ, то Пр1С=А, Пр2С=В, а если DАВ, то Пр1DА, Пр2DВ.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]