МНОЖИНИ І ВІДНОШЕННЯ

5. Інволютивність

6. Правила (закони) де Моргана

Припустимо x , це означає, що x і x , тобто xA і xB, звідси xAB, отже x. Зі справедливості обох включень (1.6) і (1.7.) випливає істинність рівності (1.5).

Аналогічно можуть бути доведені всі інші наведені теоретико-множинні тотожності. Ці тотожності дозволяють спрощувати різні складні вирази над множинами.

Приклад 1.9. Послідовно застосовуючи тотожності з (1.2) і (1.3), маємо

(ABC)(C)(C)(CD) = (ABC )(( D) C) = = ((A ) ( )) C = EC = C.

5. Декартів (прямий) добуток множин

Окремо розглянемо ще одну дуже важливу операцію над множинами.

Декартовим (прямим) добутком множин A і B (записується AB) називається множина всіх пар (a,b), в яких перший компонент належить множині A (aA), а другий - множині B (B).

Тобто

AB = {(a,b) | aA і bB } або (a,b)AB

Декартів добуток природно узагальнюється на випадок довільної скінченної сукупності множин. Якщо A1, A2,..., An - множини, то їхнім декартовим добутком називається множина

D = { (a1,a2,...,an) | a1A1, a2A2,..., anAn },

яка складається з усіх наборів (a1,a2,...,an), в кожному з яких i-й член, що називається i-ю координатою або i-м компонентом набору, належить множині Ai, i=1,2,...,n. Декартів добуток позначається через A1 A2An.

Набір (a1,a2,...,an), щоб відрізнити його від множини, яка складається з елементів a1,a2,...,an, записують не у фігурних, а в круглих дужках і називають кортежем, вектором або впорядкованим набором. Довжиною кортежу називають кількість його координат. Два кортежі (a1,a2,...,an) і (b1,b2,...,bn) однакової довжини вважаються рівними тоді і тільки тоді, коли рівні їхні відповідні координати, тобто ai=bi, i=1,2,...,n. Отже, кортежі (a,b,c) і (a,c,b) вважаються різними, в той час як множини {a,b,c} і {a,c,b} - рівні між собою.

Декартів добуток множини A на себе n разів, тобто множину AA...A називають n-м декартовим (або прямим) степенем множини A і позначають An.

Прийнято вважати, що A0 =  (n=0) і A1 = A (n=1).

Приклад 1.9. 1. Якщо A = {a,b} і B = {b,c,d}, то

AB = {(a,b),(a,c),(a,d),(b,b),(b,c),(b,d)},

A2 = {(a,a),(a,b),(b,a),(b,b)}.

2. Якщо R - множина дійсних чисел або множина точок координатної прямої, то R2 - це множина пар (a,b), де a,bR, або множина точок координатної площини.