กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 8 นาที

ยูเนียน (ทฤษฎีเซต)

ใน ทฤษฎีเซต ยูเนียน(แทนด้วย ∪) ของกลุ่ม เซต คือเซตของ องค์ประกอบ ทั้งหมด ในกลุ่มนั้น [ 1 ] เป็นหนึ่งในการดำเนินการพื้นฐานที่สามารถใช้รวมเซตและเชื่อมโยงเซตเข้าด้วยกัน ได้...

ยูเนียน (ทฤษฎีเซต)

การรวมกันของสองเซต:
การรวมกันของสามเซต:
ผลรวมของ A, B, C, D และ E คือทุกสิ่งทุกอย่างยกเว้นพื้นที่สีขาว

ในทฤษฎีเซตยูเนียน(แทนด้วย ∪) ของกลุ่มเซตคือเซตขององค์ประกอบ ทั้งหมด ในกลุ่มนั้น[ 1 ]เป็นหนึ่งในการดำเนินการพื้นฐานที่สามารถใช้รวมเซตและเชื่อมโยงเซตเข้าด้วยกันได้ยูเนียนศูนย์หมายถึง ยูเนียนของศูนย์ ( ⁠ ⁠ )แล้ว จะเท่ากับเซตว่าง

สำหรับคำอธิบายเกี่ยวกับสัญลักษณ์ที่ใช้ในบทความนี้ โปรดดูตารางสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์

การรวมกันของสองเซต

การรวมกันของเซตสองเซตAและ B คือเซตขององค์ประกอบที่อยู่ในAในBหรือในทั้งAและB [ 2 ] ใน สัญกร ณ์ การสร้างเซต

[ 3 ]

ตัวอย่างเช่น ถ้าA = {1, 3, 5, 7} และB = {1, 2, 4, 6, 7} แล้วAB = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} ตัวอย่างที่ซับซ้อนกว่านี้ (ซึ่งเกี่ยวข้องกับเซตอนันต์สองเซตอนันต์) คือ:

A = { xเป็นจำนวนเต็ม คู่ที่ มากกว่า 1 }
B = { xเป็นจำนวนเต็มคี่ที่มากกว่า 1 }

ยกตัวอย่างเช่น เลข 9 ไม่อยู่ในผลรวมของเซตของจำนวนเฉพาะ {2, 3, 5, 7, 11, ...} และเซตของจำนวนคู่ {2, 4, 6, 8, 10, ...} เพราะ 9 ไม่ใช่ทั้งจำนวนเฉพาะและจำนวนคู่

เซตไม่สามารถมีองค์ประกอบซ้ำกันได้[ 3 ] [ 4 ]ดังนั้นการรวมกันของเซต {1, 2, 3} และ {2, 3, 4} คือ {1, 2, 3, 4}

ยูเนียนจำกัด

เราสามารถรวมเซตหลายๆ เซตเข้าด้วยกันได้ ตัวอย่างเช่น การรวมกันของสามเซตA , BและCจะประกอบด้วยสมาชิกทั้งหมดของA , สมาชิกทั้งหมดของBและสมาชิกทั้งหมดของCเท่านั้น ดังนั้นxเป็นสมาชิกของABCก็ต่อเมื่อxอยู่ในอย่างน้อยหนึ่งเซตใน A , BหรือC

ยูเนียนจำกัดคือยูเนียนของเซตจำนวนจำกัด วลีนี้ไม่ได้หมายความว่าเซตยูเนียนเป็นเซตจำกัด[ 5 ] [ 6 ]

สัญกรณ์

สัญลักษณ์สำหรับแนวคิดทั่วไปอาจแตกต่างกันอย่างมาก สำหรับการรวมกันของเซตแบบจำกัดมักจะเขียนว่า หรือสัญลักษณ์ทั่วไปต่างๆ สำหรับการรวมกันแบบใดๆ ได้แก่, , และสัญลักษณ์สุดท้ายนี้หมายถึงการรวมกันของชุดโดยที่Iเป็นเซตดัชนีและเป็นเซตสำหรับทุกในกรณีที่เซตดัชนีIเป็นเซตของจำนวนธรรมชาติจะใช้สัญลักษณ์ซึ่งคล้ายคลึงกับผลรวมอนันต์ในอนุกรม[ 7 ]

เมื่อวางสัญลักษณ์ "∪" ไว้ข้างหน้าสัญลักษณ์อื่นๆ (แทนที่จะวางไว้ระหว่างสัญลักษณ์) โดยปกติแล้วจะแสดงผลในขนาดที่ใหญ่กว่า

การเข้ารหัสสัญกรณ์

ในUnicodeการรวมจะถูกแทนด้วยอักขระU+222AUNION [ 8 ]ในTeXจะถูกแสดงผลจากและ จะถูก แสดงผลจากใน Typst จะแสดงผลโดยที่จะแสดงผล \cup\bigcupunionunion.big

สหภาพโดยพลการ

แนวคิดทั่วไปที่สุดคือการรวมกันของเซตต่างๆ ที่กำหนดขึ้นเอง ซึ่งบางครั้งเรียกว่าการรวมกันแบบอนันต์ถ้าMเป็นเซตหรือคลาสที่มีสมาชิกเป็นเซต แล้วxเป็นสมาชิกของการรวมกันในM ก็ต่อเมื่อมีสมาชิกA อย่างน้อยหนึ่งตัวในMที่xเป็นสมาชิกของA [ 7 ] ในสัญลักษณ์:

แนวคิดนี้ครอบคลุมส่วนก่อนหน้าทั้งหมด ตัวอย่างเช่นABCคือการรวมกันของกลุ่ม { A , B , C } นอกจากนี้ ถ้าMคือกลุ่มว่าง การรวมกันของM ก็ คือเซตว่าง

การพิสูจน์อย่างเป็นทางการ

ในทฤษฎีเซต Zermelo–Fraenkel (ZFC) และทฤษฎีเซตอื่นๆ ความสามารถในการรวมเซตใดๆ ก็ได้นั้นมาจากสัจพจน์ของการรวมซึ่งระบุว่า เมื่อกำหนดเซตของเซตใดๆ มาแล้วจะมีเซต อยู่เซตหนึ่งที่มีสมาชิกเหมือนกับสมาชิกของเซต ทุกประการบางครั้งสัจพจน์นี้อาจไม่เฉพาะเจาะจงนัก โดยอาจมีเซตที่มีสมาชิกเหมือนกับสมาชิกของเซตแต่เซต อาจใหญ่กว่านั้นก็ได้ ตัวอย่างเช่น ถ้าแล้ว อาจเป็นไปได้ว่า เนื่องจากประกอบด้วย 1 และ 2 ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยใช้สัจพจน์ของการระบุเพื่อหาเซตย่อยของที่มีสมาชิกเหมือนกับสมาชิกของเซต ทุกประการ จากนั้นจึงสามารถใช้สัจพจน์ของการขยาย เพื่อแสดงว่าเซตนี้มีเพียงหนึ่งเดียว เพื่อความอ่านง่าย เรากำหนดความหมาย ของภาคแสดงแบบไบนารีว่า" คือการรวมกันของ" หรือ " ดังนี้:

จากนั้น เราสามารถพิสูจน์ข้อความที่ว่า "สำหรับทุก ๆจะมี ที่ไม่ซ้ำกันเพียงหนึ่งเดียวเช่นนั้นคือการรวมกันของ":

จากนั้น เราสามารถใช้ส่วนขยายตามคำจำกัดความเพื่อเพิ่มตัวดำเนินการยูเนียนลงในภาษาของ ZFCได้ดังนี้:

หรือเทียบเท่า:

หลังจากที่ได้กำหนดตัวดำเนินการยูเนียนแล้ว เราสามารถกำหนดยูเนียนแบบไบนารีได้โดยการแสดงให้เห็นว่ามีเซตที่ไม่ซ้ำกันโดยใช้สัจพจน์ของการจับคู่และกำหนดจากนั้น เราสามารถกำหนดยูเนียนจำกัดได้โดยวิธีอุปนัยดังนี้:

คุณสมบัติทางพีชคณิต

ยูเนียนไบนารีเป็นการ ดำเนินการ แบบสมาคมกล่าว คือ สำหรับเซตใดๆ⁠ ⁠ ดังนั้น วงเล็บสามารถละเว้นได้โดยไม่มีความกำกวม: ทั้งสองข้างต้นสามารถเขียนได้เป็นนอกจากนี้ ยูเนียนยังเป็นแบบสลับที่ได้ดังนั้นเซตจึงสามารถเขียนในลำดับใดก็ได้[ 9 ] เซตว่างเป็นองค์ประกอบเอกลักษณ์สำหรับการดำเนินการยูเนียน กล่าวคือสำหรับเซตใดๆนอกจากนี้ การดำเนินการยูเนียนยังเป็นแบบเอกลักษณ์: คุณสมบัติทั้งหมดเหล่านี้เป็นผลมาจากข้อเท็จจริงที่คล้ายคลึงกันเกี่ยวกับการแยกเชิงตรรกะ

การตัดกันกระจายเหนือการรวมกัน และการรวมกันกระจายเหนือการตัดกัน[ 2 ] เซตกำลังของเซตพร้อมด้วยการดำเนินการที่กำหนดโดยการรวมกันการตัดกันและการเติมเต็ม เป็นพีชคณิตบูลีนในพีชคณิตบูลีนนี้ การรวมกันสามารถแสดงในรูปของการตัดกันและการเติมเต็มโดยใช้สูตร โดยที่ตัวยกหมายถึงส่วนเติมเต็มในเซตสากลหรืออีกทางหนึ่ง การตัดกันสามารถแสดงในรูปของการรวมกันและการเติมเต็มในลักษณะเดียวกัน: . นิพจน์ทั้งสองนี้รวมกันเรียกว่ากฎของเดอ มอร์แกน[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

ประวัติศาสตร์และรากศัพท์

คำภาษาอังกฤษunionมาจากคำในภาษาฝรั่งเศสยุคกลางที่มีความหมายว่า "การรวมกัน" ซึ่งมาจากภาษาละตินยุคหลังคลาสสิกunionemที่แปลว่า "ความเป็นหนึ่งเดียว" [ 13 ]คำดั้งเดิมสำหรับ union ในทฤษฎีเซตคือVereinigung (ในภาษาเยอรมัน) ซึ่ง Georg Cantorเป็นผู้แนะนำในปี 1895 [ 14 ]การใช้unionของสองเซตในทางคณิตศาสตร์ในภาษาอังกฤษเริ่มใช้กันอย่างน้อยในปี 1912 โดยJames Pierpont [ 15 ] [ 16 ] สัญลักษณ์ที่ใช้สำหรับ union ในทางคณิตศาสตร์ได้รับการแนะนำโดยGiuseppe PeanoในArithmetices principia ของเขา ในปี 1889 พร้อมกับสัญลักษณ์สำหรับ intersection , set membership และsubsets [ 17 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. ^ Weisstein, Eric W. "Union" . Wolfram Mathworld. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-02-07 . เรียกดูเมื่อ2009-07-14 .
  2. ^ a b "การดำเนินการเซต | ยูเนียน | อินเตอร์เซกชัน | คอมพลีเมนต์ | ผลต่าง | เซตที่ไม่เกี่ยวข้องกัน | พาร์ทิชัน | กฎของเดอ มอร์แกน | กฎการกระจาย | ผลคูณคาร์ทีเซียน" . หลักสูตรความน่าจะเป็น . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2023-05-06 . เรียกดูเมื่อ2020-09-05 .
  3. ^ a b Vereshchagin, Nikolai Konstantinovich; Shen, Alexander (2002-01-01). ทฤษฎีเซตพื้นฐาน . สมาคมคณิตศาสตร์อเมริกัน. ISBN 9780821827314.
  4. เดอฮาน, ไฟแนนเชียล; คอปเปลาร์ส, ตูน (25-10-2550) คณิตศาสตร์ประยุกต์สำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านฐานข้อมูล เอเพรสไอเอสบีเอ็น 9781430203483.
  5. ^ Dasgupta, Abhijit (11 ธันวาคม 2013). ทฤษฎีเซต: พร้อมบทนำเกี่ยวกับเซตจุดจริง . Springer Science & Business Media. ISBN 9781461488545.
  6. ^ "การรวมกันแบบจำกัดของเซตจำกัดเป็นเซตจำกัด" ProofWiki เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อวันที่ 11 กันยายน 2014 เรียกดูเมื่อวันที่ 29 เมษายน 2018
  7. ^ a b Smith, Douglas; Eggen, Maurice; Andre, Richard St (2014-08-01). การเปลี่ยนผ่านสู่คณิตศาสตร์ขั้นสูง . Cengage Learning. ISBN 9781285463261.
  8. ^ "มาตรฐานยูนิโค้ด เวอร์ชัน 15.0 – ตัวดำเนินการทางคณิตศาสตร์ – ช่วง: 2200–22FF" (PDF)ยูนิโค้ดหน้า 3 เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 2018-06-12 เรียกดูเมื่อ2023-03-29
  9. ^ Halmos, PR (2013-11-27). ทฤษฎีเซตแบบง่าย . Springer Science & Business Media. ISBN 9781475716450.
  10. ^ "MathCS.org - การวิเคราะห์เชิงจริง: ทฤษฎีบท 1.1.4: กฎของเดอ มอร์แกน" . mathcs.org . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2024-11-10 . เรียกดูเมื่อ2024-10-22 .
  11. โดเออร์, อัล; เลวาสเซอร์, เคน. กฎโฆษณาของทฤษฎีเซต
  12. ^ "พีชคณิตของเซต - วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี" . www.umsl.edu . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2024-06-14 . เรียกดูเมื่อ2024-10-22 .
  13. ^ "ที่มาของคำว่า "union" โดย etymonline" . etymonline . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2025-04-10 . เรียกดูเมื่อ2025-04-10 .
  14. คันทอร์, จอร์จ (1895-11-01) "ไบเทรเกอ ซูร์ เบกรุนดุง เดอร์ ทรานส์ฟิเทน เมนเกนเลห์เร " Mathematische Annalen (ภาษาเยอรมัน) 46 (4): 481– 512. ดอย : 10.1007/BF02124929 . ISSN 1432-1807เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2025-04-10 . สืบค้นเมื่อ2025-04-10 . 
  15. ^ Pierpont, James (1912). Lectures On The Theory Of Functions Of Real Variables Vol II . Osmania University, Digital Library Of India. Ginn And Company.
  16. ^ พจนานุกรมภาษาอังกฤษ อ็อกซ์ฟอร์ ด “union ( n.2 ), sense III.17,” มีนาคม 2025, https://doi.org/10.1093/OED/1665274057
  17. ^ "การใช้สัญลักษณ์ในทฤษฎีเซตและตรรกศาสตร์ในยุคแรกเริ่ม"ประวัติศาสตร์คณิตศาสตร์เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2025-04-26 เรียกดูเมื่อ2025-04-10
  • "การรวมเซต" , สารานุกรมคณิตศาสตร์ , EMS Press , 2001 [1994]
  • การรวมกันและการตัดกันแบบอนันต์ที่ ProvenMathกฎของเดอ มอร์แกนได้รับการพิสูจน์อย่างเป็นทางการจากสัจพจน์ของทฤษฎีเซต
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Union_(set_theory)&oldid=1358604590 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ยูเนียน (ทฤษฎีเซต)

ใน ทฤษฎีเซต ยูเนียน(แทนด้วย ∪) ของกลุ่ม เซต คือเซตของ องค์ประกอบ ทั้งหมด ในกลุ่มนั้น [ 1 ] เป็นหนึ่งในการดำเนินการพื้นฐานที่สามารถใช้รวมเซตและเชื่อมโยงเซตเข้าด้วยกัน ได้...

การรวมกันของสองเซต

การรวมกันของเซตสองเซต A และ B คือ เซตขององค์ประกอบที่อยู่ใน A ใน B หรือในทั้ง A และ B [ 2 ] ใน สัญกร ณ์ การสร้างเซต

ยูเนียนจำกัด

เราสามารถรวมเซตหลายๆ เซตเข้าด้วยกันได้ ตัวอย่างเช่น การรวมกันของสามเซต A , B และ C จะประกอบด้วยสมาชิกทั้งหมดของ A , สมาชิกทั้งหมดของ B และสมาชิกทั้งหมดของ C เท่านั้น ดังนั้น x เป็นสมาชิกของ A ∪ B ∪ C ก็ต่อเมื่อ x อยู่ในอย่างน้อยหนึ่งเซตใน A , B หรือ C

สัญกรณ์

สัญลักษณ์สำหรับแนวคิดทั่วไปอาจแตกต่างกันอย่างมาก สำหรับการรวมกันของเซตแบบจำกัดมักจะเขียนว่า หรือสัญลักษณ์ทั่วไปต่างๆ สำหรับการรวมกันแบบใดๆ ได้แก่, , และสัญลักษณ์สุดท้ายนี้หมายถึงการรวมกันของชุดโดยที่ I เป็น เซตดัชนี และเป็นเซตสำหรับทุก ⁠ ⁠ ในกรณีที่เซตดัชนี I...