Lecția I.1.2 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

a)
Conform definiției, \( A \subset B \) înseamnă că orice element din \( A \) aparține lui \( B \). De asemenea, \( B \subset A \) înseamnă că orice element din \( B \) aparține lui \( A \). Deoarece ambele mulțimi au aceleași elemente, rezultă că: \( A = B \) Răspuns: Da, mulțimile sunt egale.
b)
Dacă \( A = B \), mulțimile au aceleași elemente. Orice element \( x \in A \implies x \in B \), deci \( A \subset B \). Orice element \( x \in B \implies x \in A \), deci \( B \subset A \). Răspuns: Da, se poate spune că \( A \subset B \) și \( B \subset A \).

Rezolvare detaliată

a) Analiza egalității mulțimilor bazată pe incluziune dublă

Pasul 1: Definirea incluziunii

Prin definiție, spunem că o mulțime \( A \) este inclusă în mulțimea \( B \) (\( A \subset B \)) dacă orice element al mulțimii \( A \) este și element al mulțimii \( B \).

Pasul 2: Analiza condițiilor date

Avem două condiții simultane: 1. \( A \subset B \): Înseamnă că toate elementele lui \( A \) se află în \( B \). 2. \( B \subset A \): Înseamnă că toate elementele lui \( B \) se află în \( A \).

Pasul 3: Concluzia privind egalitatea

Dacă toate elementele lui \( A \) sunt în \( B \) și toate elementele lui \( B \) sunt în \( A \), rezultă că cele două mulțimi sunt formate din exact aceleași elemente. Conform definiției, două mulțimi care au aceleași elemente sunt mulțimi egale. Deci, da, mulțimile \( A \) și \( B \) sunt egale (\( A = B \)).

b) Analiza incluziunii bazată pe egalitatea mulțimilor

Pasul 1: Definirea egalității

Dacă \( A = B \), înseamnă că mulțimile \( A \) și \( B \) au aceleași elemente.

Pasul 2: Verificarea primei incluziuni (\( A \subset B \))

Deoarece \( A \) și \( B \) au aceleași elemente, orice element din \( A \) se regăsește obligatoriu în \( B \). Aceasta este exact definiția incluziunii \( A \subset B \).

Pasul 3: Verificarea celei de-a doua incluziuni (\( B \subset A \))

În mod identic, orice element din \( B \) se regăsește obligatoriu în \( A \), deci \( B \subset A \).

Pasul 4: Concluzie

Da, se poate spune că \( A \subset B \) și \( B \subset A \). Aceasta este o proprietate fundamentală: două mulțimi sunt egale dacă și numai dacă fiecare este o submulțime a celeilalte.

Rezolvare scurtă:

a)

\( A \subset B \) și \( B \subset A \implies \) \( A \) și \( B \) au aceleași elemente \( \implies A = B \). Răspuns: Da.

b)

\( A = B \implies \) \( A \) și \( B \) au aceleași elemente. \( \forall x \in A \implies x \in B \implies A \subset B \). \( \forall x \in B \implies x \in A \implies B \subset A \). Răspuns: Da.

Cele mai importante aspecte ale lecției

  • Mulțimi egale (\( A = B \)): Au exact aceleași elemente.
  • Incluziune (\( A \subset B \)): Toate elementele lui \( A \) sunt și în \( B \). Spunem că \( A \) este submulțime.
  • Proprietăți cheie: \( \varnothing \subset A \) (mulțimea vidă este inclusă oriunde) și \( A \subset A \) (orice mulțime e inclusă în ea însăși).
  • Dubla incluziune: Dacă \( A \subset B \) și \( B \subset A \), atunci în mod obligatoriu \( A = B \).
  • Calcul submulțimi: O mulțime cu \( n \) elemente generează \( 2^n \) submulțimi în total.
Două mulțimi care au exact aceleași elemente se numesc mulțimi egale.
Dacă mulțimile \( A \) și \( B \) sunt egale, notăm \( A = B \).
Dacă mulțimile nu au aceleași elemente, notăm \( A \neq B \) (se citește „A este diferit de B” sau „nu sunt egale”).
Fie mulțimea \( X = \{1, 2, 3\} \) și mulțimea \( Y = \{3, 1, 2\} \). Deoarece ordinea scrierii elementelor nu contează, iar elementele sunt identice, avem \( X = Y \).
Fie mulțimile \( M = \{a, b, c\} \) și \( N = \{a, b, d\} \). Care este relația dintre cele două mulțimi?
Deoarece elementul \( c \) aparține mulțimii \( M \), dar nu aparține mulțimii \( N \) (și invers, \( d \in N \) dar \( d \notin M \)), mulțimile nu au aceleași elemente.
Răspuns: \( M \neq N \).
O mulțime \( C \) este inclusă într-o altă mulțime \( D \) dacă absolut toate elementele mulțimii \( C \) se regăsesc printre elementele mulțimii \( D \). În acest caz, \( C \) se numește submulțime a lui \( D \).
Notăm \( C \subset D \) și citim „mulțimea \( C \) este inclusă în mulțimea \( D \)” sau „\( C \) este o submulțime a lui \( D \)”.
Relația se poate scrie și invers: \( D \supset C \), care se citește „mulțimea \( D \) include mulțimea \( C \)”.
Dacă există cel puțin un element în prima mulțime care nu se află în a doua mulțime, atunci prima mulțime nu este inclusă în a doua. Se notează \( A \not\subset E \).
O diagramă Venn-Euler formată dintr-un cerc mic (reprezentând mulțimea C) desenat complet în interiorul unui cerc mai mare (reprezentând mulțimea D). Această reprezentare vizuală arată clar că toate elementele din C aparțin automat și lui D, ilustrând relația C ⊂ D.
Fie \( A = \{3, 4\} \) și \( B = \{1, 2, 3, 4, 5\} \). Deoarece elementele 3 și 4 din mulțimea \( A \) se află și în mulțimea \( B \), deducem că \( A \subset B \).
Mulțimea vidă este submulțime a oricărei mulțimi: \( \varnothing \subset A \), oricare ar fi mulțimea \( A \).
Orice mulțime este inclusă în ea însăși: \( A \subset A \), oricare ar fi mulțimea \( A \).
Egalitatea a două mulțimi se poate demonstra prin dublă incluziune: două mulțimi sunt egale dacă și numai dacă fiecare dintre ele este o submulțime a celeilalte.
\[ \text{Dacă } A \subset B \text{ și } B \subset A \implies A = B \]
Numărul de submulțimi Pentru o mulțime cu \( n \) elemente, numărul tuturor submulțimilor sale posibile este \( 2^n \).
Câte submulțimi are mulțimea \( M = \{5, 8, 9\} \)?
Mulțimea \( M \) are 3 elemente (\( n = 3 \)). Folosind formula, numărul de submulțimi este \( 2^3 = 8 \).
Notezi Citești
\( A = B \) mulțimile \( A \) și \( B \) sunt egale
\( A \neq B \) mulțimile \( A \) și \( B \) nu sunt egale
\( A \subset B \)
sau
\( B \supset A \)
mulțimea \( A \) este inclusă în mulțimea \( B \)
mulțimea \( A \) este o submulțime a mulțimii \( B \)
mulțimea \( A \) este o parte a mulțimii \( B \)
mulțimea \( B \) include mulțimea \( A \)
\( A \not\subset B \)
sau
\( B \not\supset A \)
mulțimea \( A \) nu este inclusă în mulțimea \( B \)
mulțimea \( B \) nu include mulțimea \( A \)

Exerciții

Ușoară: Scrieți adevărat (A) sau fals (F) pentru următoarele afirmații:
a) \( \{2, 5, 7\} \subset \{1, 2, 3, 5, 7, 9\} \)
b) \( \{4, 8\} \not\subset \{2, 4, 6\} \)
a) Adevărat (A). Toate elementele primei mulțimi (2, 5, 7) se găsesc în a doua.
b) Adevărat (A). Elementul 8 din prima mulțime nu se află în a doua mulțime, deci incluziunea nu are loc.
Medie: Determinați valoarea numărului natural \( x \) știind că mulțimile \( A = \{2, 5, x\} \) și \( B = \{7, 2, 5\} \) sunt egale.
Deoarece \( A = B \), ele trebuie să conțină exact aceleași elemente. Comparând elementele, vedem că ambele conțin 2 și 5. Pentru a fi egale, elementul rămas din \( A \) trebuie să fie egal cu elementul rămas din \( B \).
Răspuns: \( x = 7 \).
Dificilă: O mulțime \( K \) are exact 16 submulțimi. Determinați numărul de elemente (cardinalul) mulțimii \( K \).
Știm formula pentru numărul de submulțimi: \( 2^n \), unde \( n \) este numărul de elemente.
Avem ecuația: \( 2^n = 16 \).
Știind că \( 2^4 = 16 \), rezultă că \( n = 4 \).
Răspuns: Mulțimea \( K \) are 4 elemente.

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: