Упражнения

1. Пусть {2, 3};{3, 4};{1, 0}. Найти:

   1) ;	6) ;
   2) ;	7) ;
   3) ;	8) ;
   4) ;	9) ;
   5) ;	10) .

2. Определить мощности множеств ;;_{; ; ; , и построить их, если}

1) ;; 3);;

2) = {(1; 2)},= {a; b; c; d}; 4) = {1; 2; 3},= {1; 2}.

3. Записать все слова из 3-х букв, которые можно построить из алфавита А. Осуществить перечисление в лексикографическом порядке.

1); 2); 3)

4. Пусть _{; ; и . Описать и изобразить графически следующие множества}

1) ; 3)_;

₂₎ ; 4)

5. Найти ;;_{; ; ;} , если

1) ;

2) ;

3) ;

4) .

1.3. Комбинаторика Правило суммы

Классическая формулировка

Если элемент можно выбратьk способами, а элемент можно выбратьm способами. Тогда или можно выбратьk +m способами.

Современная формулировка (теорема о мощности объединения множеств)

Количество элементов объединения двух множеств равно сумме количества элементов в первом и во втором множестве, за вычетом количества элементов их пересечения:

.

Причем, если множества не пересекаются, то теорема приобретает вид, аналогичный классической формулировке:

.

Для трех множеств теорема имеет вид:

.

Общее правило для имеет вид::

Пример. Староста одного курса дал следующие сведения о студентах: ”На курсе учатся 45 человек, в том числе 25 юношей. 30 человек учатся на хорошо и отлично, в том числе 16 юношей. Спортом занимаются 28 человек, в том числе 18 юношей и 17 человек, учащихся на хорошо и отлично. 15 юношей учатся на хорошо и отлично и занимаются спортом.” Проверьте правильность приведенных старостой сведений.

Для проверки правильности (непротиворечивости) приведенных данных используем теорию множеств и введем следующие обозначения.

Кроме того, для наглядности, изобразим полученные данные на диаграмме Венна.

Множество юношей обозначим буквой Ю, и по данным старосты количество юношей .

Множество спортсменов обозначим С и .

Множество отличников и хорошистов обозначим О и .

При этом из условия, что 30 человек учатся на отлично и хорошо, в том числе 16 юношей, имеем .

Из условия, что спортом занимаются 28 человек, в том числе 18 юношей и 17 человек, учащихся на отлично и хорошо, следует и.

Из условия, что 15 юношей учатся на отлично и хорошо и занимаются спортом, следует .

По правилу суммы, исходя из полученных от старосты данных, общее количество студентов курса, т.е. , должно быть равно

.

Однако это противоречит исходному условию, что на курсе учатся всего 45 студентов.

Таким образом, в сведениях, поданных старостой курса, содержится ошибка.

Правило произведения

Классическая формулировка

Если элемент можно выбратьk способами, а элемент можно выбратьm способами. Тогда и можно выбратьkm способами.

Современная формулировка (теорема о мощности прямого произведения множеств)

Количество элементов прямого произведения двух множеств равно произведению количества элементов первого и второго множества:

.

Пример. Из 3 экземпляров учебника алгебры, 7 экземпляров учебника геометрии и 6 экземпляров учебника физики, надо выбрать комплект, содержащий все учебники по одному разу. Сколькими способами это можно сделать?

Множество А – учебники по алгебре, В – учебники по геометрии, С – по физике. Надо составить и пересчитать все тройки из множества .