Простые теоремы алгебры множеств - Simple theorems in the algebra of sets

В простые теоремы в алгебре множеств являются одними из элементарных свойств алгебра из союз (инфикс ∪), пересечение (инфикс ∩), и набор дополнений (постфикс ') множеств.

Эти свойства предполагают существование как минимум двух множеств: универсальный набор, обозначенный U, а пустой набор, обозначается {}. Алгебра множеств описывает свойства всех возможных подмножества из U, называется набор мощности из U и обозначен п(U). п(U) предполагается закрыто при объединении, пересечении и дополнении множества. Алгебра множеств - это интерпретация или же модель из Булева алгебра, с объединением, пересечением, дополнением множества, U, и {} интерпретация логического сумма, товар, дополнять, 1 и 0 соответственно.

Свойства ниже указаны без доказательство, но может быть получен из небольшого числа свойств, взятых как аксиомы. Знак "*" следует интерпретации алгебры множеств Хантингтона (1904) классический постулат для Булева алгебра. Эти свойства можно визуализировать с помощью Диаграммы Венна. Они также следуют из того, что п(U) это Логическая решетка. Свойства, за которыми следует "L", интерпретируют решетка аксиомы.

Элементарный дискретная математика курсы иногда оставляют у студентов впечатление, что предмет теория множеств не более чем этих свойств. Подробнее об элементарной теории множеств см. набор, теория множеств, алгебра множеств, и наивная теория множеств. Для введения в теорию множеств на более высоком уровне см. Также аксиоматическая теория множеств, количественное числительное, порядковый номер, Теорема Кантора – Бернштейна – Шредера., Диагональный аргумент Кантора, Первое доказательство несчетности Кантора, Теорема кантора, теорема о хорошем порядке, аксиома выбора, и Лемма Цорна.

Свойства ниже включают определенную бинарную операцию, относительное дополнение, обозначается инфиксом "". «Относительное дополнение А в B, "обозначено B \А, определяется как (А ∪B')' и, как А′ ∩B.


ПРЕДЛОЖЕНИЕ 1. Для любого U и любое подмножество А из U:

  • {}′ = U;
  • U′ = {};
  • А \ {} = А;
  • {} \ А = {};
  • А ∩ {} = {};
  • А ∪ {} = А; *
  • А ∩ U = А; *
  • А ∪ U = U;
  • А′ ∪ А = U; *
  • А′ ∩ А = {}; *
  • А \ А = {};
  • U \ А = А′;
  • А \ U = {};
  • А′′ = А;
  • А ∩ А = А;
  • А ∪ А = А.


ПРЕДЛОЖЕНИЕ 2. Для любых комплектов А, B, и C:

  • А ∩ B = B ∩ А; * L
  • А ∪ B = B ∪ А; * L
  • А ∪ (АB) = А; L
  • А ∩ (АB) = А; L
  • (АB) \ А = B \ А;
  • А ∩ B = {} если и только если B \ А = B;
  • (А′ ∪ B)′ ∪ (А′ ∪ B′)′ = А;
  • (А ∩ B) ∩ C = А ∩ (B ∩ C); L
  • (А ∪ B) ∪ C = А ∪ (B ∪ C); L
  • C \ (А ∩ B) = (C \ А) ∪ (C \ B);
  • C \ (А ∪ B) = (C \ А) ∩ (C \ B);
  • C \ (B \ А)  = (C \ B) ∪(C ∩ А);
  • (B \ А) ∩ C = (B ∩ C) \ А = B ∩ (C \ А);
  • (B \ А) ∪ C = (B ∪ C) \ (А \ C).

В законы распределения:

  •  А ∩ (B ∪ C) = (А ∩ B) ∪ (А ∩ C); *
  •  А ∪ (B ∩ C) = (А ∪ B) ∩ (А ∪ C). *


ПРЕДЛОЖЕНИЕ 3. Некоторые свойства ⊆:

  • А ⊆ B если и только если А ∩ B = А;
  • А ⊆ B если и только если А ∪ B = B;
  • А ⊆ B если и только если B′ ⊆ А′;
  • А ⊆ B если и только если А \ B = {};
  • А ∩ B ⊆ А ⊆ АB.

Рекомендации

  • Эдвард Хантингтон (1904) «Наборы независимых постулатов для алгебры логики», Труды Американского математического общества 5: 288-309.
  • Уайтситт, Дж. Э. (1961) Булева алгебра и ее приложения. Эддисон-Уэсли. Репринт Dover, 1999.