Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теория множеств. Математическая логика. Дурова В.Н., Зайцева М.И.doc
Скачиваний:
57
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
8 Мб
Скачать
☆

В.Н. Дурова М.И. Зайцева В.Н. Макаров

ТЕОРИЯ МНОЖЕСТВ.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА

Учебное пособие

Воронеж 2006

Воронежский государственный технический

университет

В.Н. Дурова М.И. Зайцева В.Н. Макаров

ТЕОРИЯ МНОЖЕСТВ.

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛОГИКА

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2006

Введение

Пособие написано в соответствии с образовательным стандартом специальностей 160201 «Самолето-и вертолетостроение,130501 «Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ», 220501 «Управление качеством». Понятия и методы теории множеств и математической логики в связи с компьютеризацией образования должны занимать существенное место в математической подготовке инженера. Большинство вопросов указанных разделов предназначено для самостоятельного изучения студентами. С целью облегчения самостоятельной работы студентов изложение материала сопровождается большим количеством подробно решенных примеров. Приводятся примеры для самостоятельного решения.

1. Элементы теории множеств

1.1 Множества. Основные понятия

Различают аксиоматическую теорию множеств и элементарную теорию множеств. В дальнейшем рассматривается элементарная теория множеств.

Понятие множества и элемента множества принадлежат к числу неопределяемых явно понятий математики, таких, как, например, число, точка и прямая.

Под множеством понимают набор, совокупность каких-либо объектов, обладающих общим характеристическим свойством.

Объекты, из которых составлено множество, называются его элементами.

Понятие множества часто употребляется в повседневной жизни и для него имеется много общеизвестных синонимов (класс, совокупность, толпа, стая), некоторые, из которых имеют специфический оттенок.

Множества обозначаются заглавными буквами латинского алфавита, его элементы – малыми буквами.

Примеры.

1. Множество натуральных чисел (N): 1, 2, 3, …

2. Множество простых чисел (P): 2, 3, 5, 7, 11, …

3. Множество целых чисел (Z): … -2, -1, 0, 1, 2, …

4. Множество действительных чисел (R).

5. Множество комплексных чисел (С).

6. Множество матриц размера m x n;

7. Множество векторов в и т. д.

Принадлежность элемента x множеству М обозначается xМ. В противном случае xМ.

Как правило, считается, что все элементы множества различны. Множество с повторяющимися элементами называется мультимножеством. Мультимножества играют важную роль в комбинаторике. В данном разделе будем рассматривать только множества с различными элементами.

, как объекты, могут быть элементами других множеств. Множество, элементами которого являются множества, обычно называются классом или семейством.

Например, множество групп студентов состоит из элементов (групп), которые, в свою очередь, состоят из студентов.

С емейства множеств обычно обозначаются заглавными «рукописными» буквами латинского алфавита.

Множество, не содержащее ни одного элемента, называется пустым и обозначается .

Множество, состоящее из конечного числа элементов, называется конечным, в.противном случае Рис.1

– беcконечным.

Например, множества N, R – бесконечные множества.

Число элементов в конечном множестве М называется его мощностью и обозначается М= n, если множество М содержит n элементов.

Мощность пустого множества равна 0: = 0.

Для произвольных множеств А и В определяются два типа отношений – отношение включения и отношения равенства.

Множество А называется подмножеством множества В, если каждый элемент из А является элементом В.

Обозначаются (А включено в В). В частности, А и В могут совпадать, поэтому  называется также отношением не строгого включения.

Очевидные свойства операции включения:

.

Если и , то говорят, что А есть собственное подмножество В и обозначают . Отношение между множествами в этом случае называется отношением строгого включения. В этом случае

и .

Обычно элементы всех множеств берутся из некоторого одного, достаточно широкого множества U (, Е) (своего для каждого случая), которое называется универсальным (основным) множеством (или универсумом).

Пустое множество, по определению, является подмножеством всякого множества.

Пустое множество и само множество U называются несобственными подмножествами. Все остальные подмножества множества U называются собственными.

Два определения равенства множеств:

1. Множества А и В равны (А=В), если их элементы совпадают.

2. Множества А и В равны, если и .

Очевидно, что для любых множеств А, В и С справедливы соотношения:

Совокупность всех подмножеств множества А называется его булеаном или множеством-степенью и обозначается P(А) или .

Пример. Пусть А={1,2,3}.

Тогда P(А)={,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}}.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]