Remove ads
From Wikipedia, the free encyclopedia
Բազմություն, իրարից տարբեր օբյեկտների որոշակի հավաքածու, որն իր հերթին դիտարկվում է որպես օբյեկտ։ Բազմության մեջ օբյեկտների դասավորությունը նշանակություն չունի։ Բազմությունները կարող են նշվել ձևավոր փակագծերում՝ թվարկելով բազմության տարրերը։ Օրինակ՝ 2, 4, և 6 տարբեր օբյեկտներ են, երբ դրանք դիտարկվում են առանձին-առանձին, երբ դրանք դիտարկվում են որպես համախմբություն կամ հավաքածու, ապա այն երեք տարրերից բաղկացած պարզ բազմություն է {2, 4, 6}, որը կարող է ներկայացվել նաև {2, 6, 4}, {4, 2, 6}, {4, 6, 2}, {6, 2, 4} կամ {6, 4, 2}[1] տեսքով։ Բազմությունները կարող են նաև նշանակվել լատինատառ մեծատառերով՝ , , .[2][3]
Բազմությունները մաթեմատիկայի ամենաֆունդամենտալ հասկացություններից են[4]։ Զարգանալով 19-րդ դարի վերջում[5], բազմությունների տեսությունը այժմ մաթեմատիկայի անբաժան մասն է։ Մաթեմատիկական կրթության մեջ, տարրական թեմաները այնպիսիք, ինչպիսին Վեն դիագրամներն են, ուսուցանվում են դպրոցական տարիքում, մինչդեռ ավելի բարձրակարգ հասկացությունները ուսուցանվում են որպես համալսարանական աստիճանի մաս։
Գերմաներեն Menge բառը, որ հայերենով թարգմանվում «բազմություն» կամ հավաքածու, հորինել է Բեռնարդ Բոլցանոն և հիշատակել իր Անվերջության պարադոքս աշխատության մեջ[6][7][8]։
Բազմությունը, դա մեր ընկալման (Anschauung) և մեր մտքի մի շարք որոշակի, օբյեկտների խումբ է, որոնք կոչվում են հավաքածուի տարրեր։ [9][10] Օբյեկտները, որ միանալով բազմություն են կազմում (նաև հայտնի որպես բազմության տարրեր կամ անդամներ)[11], կարող են լինել ամեն ինչ՝ թվեր, մարդիկ, այբուբենի տառեր, այլ բազմություններ և այլն[12]։ Բազմությունների տեսության հիմնադիրնեից մեկը՝ Գեորգ Կանտորը իր Beiträge zur Begründung der transfiniten Mengenlehre սկզբում բազմության հետևյալ սահմանումն է տվել[13]։
Բազմությունները սովորաբար նշանակվում են մեծատառերով[2][12][14]։ A և B բազմությունները հավասար են այն և միայն այն ժամանակ, երբ ճշգրիտ միևնույն տարրերից են կազմված[15]։
Տեխնիկական պատճառներից ելնելով, Կանտորի սահմանումը չեղարկվեց որպես ոչ ադեկվատ, այսօր, առավել ճշգրտություն պահանջող կոնտեքստում օգտագործվում է բազմությունների աքսիոմատիկ տեսությունը, որտեղ բազմության գաղափարըն ընդունվում է որպես պարզագույն հասկացություն, իսկ դրա հատկությունները սահմանվում են որպես աքսիոմների հավաքածու[16]։ Ամենահիմնական հատկություններն են՝ բազմությունն ունի տարրեր և երկու բամություն համարժեք են, այն և միայն այն դեպքում, երբ մեկի յուրաքանչյուր տարր նաև երկրորդի տարր է[17]։
Բազմության անդամների նկարագրման երկու տարածված եղանակ գոյություն ունի․ Ռոսթերի նշանակում և բազմության կառուցման նշանակում[18][19]։ Սրանք համապատասխանաբար բազմությունների նկարագրման քստենսիոն և ինտենսիոն սահմանումների օրինակներ են[20]։
Ռոսթերի նշանակումը (կամ թվարկումով նշանակումը) դա բազմության յուրաքանչյուր անդամի թվարկման մեթոդ է[18][21][22]։ Ավելի ստույգ, ռոսթեր նշանակման մեջ (ընդարձակ և բովանդակային նկարագրման օրինակ)[20], բազմությունը ներկայացվում է ձևավոր փակագծերում անդամների թվարկմամբ․
Մեծաթիվ տարրերով բազմությունների համար, անդամների թվարկումը կարելի է կրճատել[23][24]։ Օրինակ, առաջին հազար դրական թվերի բազմությունը կարելի է ներկայացնել այսպես․
որտեղ («...») - ը ցույց է տալիս, որ ցուցակը շարունակվում է ըստ ցուցադրված օրինաչափության[23]։
Ռոսթերի նշանակման մեջ, անդամի կրկնություննը բազմությունը չի փոխում, օրինակ {11, 6, 6} և {11, 6} բազմությունները նույնն են[25]։} Ավելին, բազմության տարրերի թվարկման կարգը կարևոր չէ (ի տարբերություն հաջորդականության կամ կորտեժ, ուստի {6, 11} միևնույն հավաքածուն է[3][25]։
Այս ներկայացման մեջ բազմությունը որոշվում էորպես ընտրություն ավելի մեծ բազմությունից, որ սահմանվում է անդամները ներառող պայմանով[26][27]։ Օրինակ, F բազմությունը կարող է նկարագրվել հետևյալ կերպ․
Այս ներկայացման մեջ, ուղղահայաց գիծը («|») նշանակում է «այնպիսին ինչպես», և նկարագրությունը կարող է մեկնաբանվել որպես «F-ը n այն բոլոր դրական ամբողջ թվերի բազմությունն է, որոնք ընկած են 0 ից 19 միջակայքում, ներառյալ 19-ը»։ Երբեմն ուղղահայաց գծի փոխարեն օգտագործվում է վերջակետի («:») նշանը[28]։
Բազմություն կառուցողի գրառումը բովանդակային սահմանման օրինակ է[20]։
Բազմության ներկայացման այլ եղանակը սեմանտիկ նկարագրության կիրառումն է․[29]
Սա բովանդակային նկարագրության այլ օրինակ է[20]։
Եթե B-ն բազմություն է և x-ը B-ի օբյեկտներից մեկն է, դա գրառվում է այսպես x ∈ B և կարդացվում՝ "x-ը B-ի տարր է", ինչպես "x-ը պատկանում է B-ին", կամ "x-ը B-ի մեջ է"[17]։ Եթե y-ը B-ի անդամ չէ, ապա դա գրառվում է այսպես y ∉ B, կարդացվում «y-ը B-ի տարր չի», կամ «y -ը B-ում չէ»[2][30][31]։
Օրինակ, A = {1, 2, 3, 4}, B = {կապույտ, սպիտակ, կարմիր}, և F = {n | n դրական ամբողջ թիվ է, և 0 ≤ n ≤ 19},
Եթե A-ի յուրաքանչյուր տարր առկա է նաև B-ում, ապա A-ն B-ի ենթաբազմություն է, գրառվում է A ⊆ B (արտասանվում է՝ A -ն պարունակվում է B-ում)[32]։ Սրան համարժեք գրառում է՝ B ⊇ A (արտանսանվում է՝ B -ն A-ի բազմություն է, B ներառում է իր մեջ A-ն, կամ B -ն պարունակում է իր մեջ A-ն[2][33]։ ⊆ նշանով բազմությունների հարաբերությունը կոչվում է ներառում կամ պարունակություն։ Երկու բազմություն հավասար են, եթե նրանք մեկը մյուսին պարունակում են․ A ⊆ B և B ⊆ A համարժեք է A = B[26]։
Եթե A-ն B-ի ենթաբազմություն է, սակայն հավասար չէ B-ին, ապա A-ն կոչվում է B-ի իսկական ենթաբազմություն, գրառվում է A ⊊ B, կամ պարզապես A ⊂ B[32] , կամ B ⊋ A (B-ն A-ի իսկական բազմություն է, B ⊃ A)[2]։
A ⊂ B և B ⊃ A արտահայտությունները տարբեր հեղինակների կողմից տարբեր կերպ են օգտագործվում, որոշ հեղինակներ դրանք օգտագործում են նկատի ունենալով նույնը ինչ որ A ⊆ B[30][34] (համապատասխանաբար B ⊇ A), մինչդեռ մյուսներն օգտագործում են դրանք `նույն իմաստով, ինչ A ⊊ B[32] (respectively B ⊋ A)։
Օրինակներ։
Կա եզակի բազմություն՝ առանց անդամների[35], կոչվում է դատարկ բազմություն (կամ զրո բազմություն), որը նշանակվում է ∅ սիմվոլով կամ {}[2]։ Դատարկ բազմությունը յուրաքանչյուր բազմության ենթաբազմություն է[36], և յուրաքանչյուր բազմություն ինքն իր ենթաբազմությունն է[34]։
S բազմության բաժինը նրա ոչ դատարկ ենթաբազմությունն է, այնպիսին, որ S-ի յուրաքանչյուր x տարր այդ ենթաբազմություններից ճիշտ մեկի տարր է։ Այսինքն, այդ ենթաբազմությունների ցանկացած զույգ չեն հատվում (այն իմաստով, որ բաժինների ցանկացած երկուսը ընդհանուր տարր չունեն, և բաժանման բոլոր ենթաբազմությունների գումարը S-ն է[37][38]։
S բազմության բոլոր ենթաբազմությունների բազմությունը կոչվում է հզոր բազմություն[26]։ Հզոր բազմությունը պարունակում է S-ը և դատարկ բազմությունը, քանի որ դրանք S-ի ենթաբազմություններ են։ Օրինակ՝ {1, 2, 3} բազմության հզոր բազմությունը հետևյալ {{1, 2, 3}, {1, 2}, {1, 3}, {2, 3}, {1}, {2}, {3}, ∅} բազմությունն է։ S բազմության հզոր բազմությունը նշանակվում է P(S)[2][3][26][39]։
n վերջավոր տարրերով բազմության հզոր բազմությունը ունի 2n տարրեր[40]։ Օրինակ՝ {1, 2, 3} բազմությունն ունի երեք տարր և վերևում ներկայացված հզոր բազմությունն ունի 23 = 8 տարր։
Անվերջ (հաշվելի, թե՝ անհաշվելի ) բազմության հզոր բազմությունն անհաշվելի է։ Ավելին, բազմության հզոր բազմությունը միշտ խիստ «մեծ» է սկզբնական բազմությունից, այն իմաստով, որ հնարավոր չէ S-ի յուրաքանչյուր տարր P (S) ճշգրիտ մեկ տարրի հետ զուգակցել[41]։
Դատարկ բազմության հզորությունը հավասար է զրոյի[42]։
Որոշ բազմությունների հզորությունն անվերջ է։ Օրինակ, N բնական թվերի բազմությունն անվերջ է[26]։ Որոշ անվերջ հզորություններ ավելի մեծ են մյուսներից։ Օրինակ, իրական թվերի բազմությունն ունի ավելի մեծ հզորություն, քան բնական թվերինը[43]։ Այնուամենայնիվ կարելի է ցույց տալ, որ ուղիղ գծի հզորությունը (ուղղի կետերի քանակը) նույնն է ինչ որ այդ ուղղի ցանկացած հատվածի, ամբողջ հարթության և նույնիսկ ցանկացած վերջավոր Էվկլիդյան տարածության[44]։
Մի շարք բազմություններ, կամ բազմությունների տեսակներ, որոնք մաթեմատիկական մեծ կարևորություն ունեն և այնպիսի հաճախականությամբ են հիշատակվում, որ իրենց իդենտիֆիկացմանհամար ձեռք են բերել հատուկ անուններ և նշանակումներ։Այդպիսի բազմություններից է դատարկ բազմությունը՝{ } կամ ∅.[2][36] Ճիշտ մեկ x տարրով բազմությունը միավոր բազմություն է, կամ սինգլթոն {x}[15], այն տարբերվում է x-ից[45]։
Այս բազմություններից շատերը ներկայացվում են թավատառ (P) կամ կիսաթավատառ (ℙ)[46]։ These include[2]:
Վերոնշյալ բոլոր բազմություններն անվերջ են և յուրաքանչյուրը իր ստորևի իսկական ենթաբազմություն է։ Պարզ թվերը Թվերի տեսությունից և հարակից ոլորտներից դուրս ավելի հազվադեպ են օգտագործվում։
Դրական կամ բացասական բազմությունները երբեմն նշվում են վերատառ համապատասխանաբար դրական և բացասական նշաններով։ Օրինակ, ℚ+ ներկայացնում է դրական ռացիոնալ թվերի բազմությունը։
Գոյություն ունեն մի քանի հիմնարար գործողություններ տված բազմություններից նոր բազմություններ կառուցելու համար։
Երկու բազմություն կարելի գումարել միմյանց։ A և B-ն կարելի է միավորումը՝ A ∪ B[2], այն բազմություն է, որի անդամները բոլոր այն օբյեկտներն են, որ կամ A-ի կամ B-ի անդամներ են։
Օրինակներ։
Միավորման մի քանի հիմնական հատկություններ․
Նոր բազմություն կարելի է կառուցել նաև տարրերից, որոնք ընդհանուր են երկու բազմությունների համար։ A և B բազմությունների հատումը նշանակվում է A ∩ B,[2] և իրենից ներկայացնում է այն օբյեկտները, որոնք միաժամանակ A և B բազմությունների անդամ են։ Եթե A ∩ B = ∅, ապա A և B բազմությունները չեն հատվում։
Օրինակներ։
Հատումների մի քանի հիմնական հատկություններ
Երկու բազմություններ կարող են նաև մեկը մյուսից "հանել"։ The relative complement of B-ի հարաբերական լրացումը A-ում (նաև անվանվում է A և B-ի բազմությունների տարբերություն), գրառվում է A \ B (կամ A − B)[2], դա is the set of all elements that are members of A,-ի բոլոր այն տարրերի բազմությունն է, որոնք B-ի անդամ չեն։ Թույլատրելի է նաև բազմությունից հանել անդամներ, որոնք տվյալ բազմության անդամ չեն, այնպես որ կանաչ տարրը հանել {1, 2, 3}բազմությունից, այս կերպ վարվելը չի ազդի բազմության տարրերի վրա։ Որոշակի պայմաններում քննարկվող բոլոր բազմությունները ենթադրվում են որպես U մաթեմատիկական տարածության ենթաբազմություններ. Այդ դեպքում U \ A-ը կոչվում է A-ի բացարձակ լրացում կամ պարզապես լրացումև նշանակվում որպես A′ կամ Ac[2]․
Օրինակներ։
Լրացման մի քանի հիմնական հատկություններն են՝
A, B բազմությունների համար սահմանված լրացման ընդլայնումը սիմետրիկ տարբերությունն է և գրառվում է․
Օրինակ, {7, 8, 9, 10} և {9, 10, 11, 12} բազմությունների սիմետրիկ տարբերությունը {7, 8, 11, 12} բազմությունն է։
Նոր բազմություն կարելի է կառուցել միավորելով մի բազմության յուրաքանչյուր տարր, միավորելով մեկ այլ բազմության յուրաքանչյուր տարրի հետ։ Երկու A և B բազմությունների Դեկարտյան արտադրյալ A × B նշանակմամբ[2], դա բոլոր (a, b) կարգավորված զույգերի բազմությունն է, այնպես որ a A-ի անդամ է և b-ն B-ի անդամ է։
Օրինակներ․
Դեկարտյան արտադրյալի որոշ հիմնական հատկություններ՝
Թող A և B-ն վերջավոր բազմություններ են, ապա դեկարտյան արտադրյալի հզորությունը հավասար է այդ բազմությունների հզորությունների արտադրյալը․
Բազմությունների տեսությունը դիտարկվում է որպես հիմք, որից բոլոր մաթեմատիկայի մոլոր ճյուղերը կարելի է դուրս բերել։ Օրինակ՝ աբստրակտ հանրահաշվի հանրահաշվական կառուցվածքները, ինչպիսիք են խմբերը, դաշտերը, օղակները բազմություններ են մեկ կամ մի քանի գործողություններ կատարելու ժամանակ։
Բազմությունների տեսության գլխավոր կիրառություններից մեկը հարաբերությունների կառուցումն է։ A տիրույթի հարաբերությունը B համատիրույթի հետ A × B' դեկարտյան արտադրյալի ենթաբազմություն է։
և երկու բազմությունները կարող են միմյանց հետ տարբեր առընչություն ունենալ
Բազմության տարրեր կամ անդամներ կարող են լինել՝ թվեր, մարդիկ, այբուբենի տառեր, ուրիշ բազմություններ և այլն։ Բազմությունները պայմանականորեն նշանակվում են մեծատառերով։ A և B բազմությունները հավասար են այն և միայն այն դեպքում, երբ նրանք բաղկացած են ճիշտ նույն էլեմենտներից[15]։
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.