- •Часть I. Теория множеств
- •Предисловие
- •Тема 1 Основы теории множеств и комбинаторики.
- •1 «Операции над множествами»
- •2. «Отображения множеств».
- •IV. Решение некоторых типовых заданий.
- •2. Задано отображение f: rr,
- •3. «Декартово произведение множеств».
- •II. Задачи для усвоения материала.
- •IV. Решение некоторых типовых заданий.
- •5. «Мощность множеств»
- •IV. Решение некоторых типовых заданий.
- •1*. Используя методы теории множеств, решить задачу:
- •6. «Отношения на множестве»
- •I. Необходимые определения и формулировки теорем.
- •II. Задачи для усвоения материала.
- •III. Самостоятельная работа 6.
- •IV. Решение некоторых типовых заданий.
- •1. Выяснить, какими свойствами обладает отношение на множествеA, если .
- •2. На множестве людей рассмотрим отношение "быть одинакового роста". Является ли оно отношением эквивалентности? Если да, то что служит классом эквивалентности?
- •7. Итоговое повторение темы 1. Контрольная работа № 1.
- •Основная литература
- •Дополнительная литература
2. Задано отображение f: rr,
Определить, является ли отображение инъективным.
Определить, является ли отображение сюръективным.
Определить, является ли отображение биективным.
Найти образ отрезка .
Найти прообраз отрезка
Решение.
Для определения инъективности исследуем функцию на монотонность. Вычислим производную функции : .Производная определена и непрерывна при и обращается в нуль при. Прии припроизводная положительна, а, следовательно, функция возрастает. При производная отрицательна, а, следовательно, функция убывает. График функции меняет направление с возрастания на убывание и обратно (можно даже построить его эскиз), следовательно, найдутся два значения итакие, что, а(например,
).
Таким образом, отображение неинъективно.
График функции y=f(x) принимает все значения от – до +, поэтому можно утверждать что для любого y=найдётся соответствующее значение. Таким образом, отображение сюръективно.
Так как отображение неинъективно, то оно не является биективным.
На отрезке только одна точка экстремума графика функции . Это точка минимума. Поэтому в этой точке отображение примет наименьшее значение. Для нахождения наибольшего значения подставим значения концов отрезка в формулу f(x):
;
;
.
Образы элементов отрезка расположатся между наименьшим и наибольшим значениями, поэтому образом отрезкаявляется отрезок(то есть).
Для нахождения прообраза отрезка воспользуемся результатами, полученными в предыдущих пунктах., если, причём функция принимает неотрицательные значения при и при. Значение 2 функция принимает при, причём на отрезкеотображение инъективно. Итак, прообразом отрезка является множество чисел то есть.
Примечание.
Данную задачу проще решить, построив график отображения y=f(x).
3. «Декартово произведение множеств».
I. Необходимые определения и формулировки теорем.
Что такое «декартово произведение множеств А и В»?
II. Задачи для усвоения материала.
Заданы множества А и В. Составить декартовы произведения :
а) ;
б) ;
в) ;
г) .
Доказать равенства:
а) ;
б) .
3. Изобразить на координатной плоскости множество
. Декартовым произведением каких двух множеств из R оно является?
III. Самостоятельная работа 3.
Вариант 0
1 Составить декартово произведение множеств , если
.
2 Изобразить на координатной плоскости множество
. Декартовым произведением каких двух множеств из R оно является?
Решение некоторых типовых заданий.
Составить декартово произведение множеств ,
если .
Решение.
Согласно определению декартового произведения множеств, получаем:
.
4. «Основы комбинаторики»
Необходимые определения и формулировки теорем.
Что изучает комбинаторика?
Сформулируйте правило произведения.
Что такое перестановки?
Что Вы знаете о числе перестановок элементов без повторений?
Что Вы знаете о числе перестановок с повторениями?
Что такое сочетания?
Что Вы знаете о числе сочетаний?
Что такое размещения?
Что Вы знаете о числе размещений?