7. Mengen III

Es gelten weiter:

Konsistenzprinzip:

M  ∪ N =  N  ⇔ N  ⊇  M

M  ∩ N  = M   ⇔ M   ⊆ N

Adjunktivität: M∩ (MN) = M und mit ∩ und ∪ vertauscht.

DeMorgan:

--------  ---  ---
M  ∪ N =  M  ∩ N
--------  ---  ---
M  ∩ N =  M  ∪ N

Einsehen über Venn-Diagramme

Man kann diese Sachen auch streng beweisen. Ein halbwegs strenges Beispiel: MN =MN.

Zu zeigen “⊇”, also nach Definition: “Jedes Element von MN ist auch Element von MN”. Sei also xMN Dann ist nach der Definition der Schnittmenge xM und gleichzeitig xN, also nach Definition des Komplements xM und gleichzeitig xN, also ist mit einfacher Logik nicht xM oder xN, also nach Definition der Vereinigung xMN, also nach Definition des Komplements xMN.

Zu zeigen “⊆”, also nach Definition: “Jedes Element von MN ist auch Element von MM. Sei also xMN. Dann ist nach Definition des Komplements xMN, also nach Definition der Schnittmenge xM und zugleich xN, also nach Definition des Komplements xM und zugleich xM, also nach Definition der Schnittmenge xMN, q.e.d.”

Potenzmenge

Die Potenzmenge ℘(A) ist die Menge aller Teilmengen von A. Es gilt |℘(A)|= 2|A|, wobei |A| für die Zahl der Elemente in A steht. Beispiel: ℘({a,b}) = {∅,{a},{b},{a,b}}.

Wir haben die Zahl der Elemente einer Menge A als |A| recht nonchalant eingeführt. Wie so oft in der Mathematik ist das nicht ohne Fallen, denn niemand hat gesagt, dass man die Elemente einer Menge auch wirklich zählen kann – was wäre z.B. |ℕ|? Wir kehren unter dem Stichwort Kardinalität später nochmal zu dieser Frage zurück.

Kartesisches Produkt

M×N= {< m,n >|mM,nN}. heißt Kartesisches Produkt von M und N, dabei ist < m, n > ein Tupel.

Tupel sind anders als Mengen geordnet (d.h., < m,n >< n,m >) und können einzelne Elemente öfter als ein Mal enthalten. Tupel mit zwei Elementen heißen auch Paare, solche mit drei und vier Tripel und Quadrupel, allgemein n-Tupel.

Der Begriff “kartesisch” bezieht sich auf René Descartes, der erkannte, dass mit einem Kartesischen Produkt der reellen Zahlen Punkte in der Ebene beschrieben werden können – zweidimensionale Koordinaten eben.

Beispiel:

{a,b,c} × {0,1} =
       {<  a,0 >, < a,1 >, < b,0 >, < b,1 >, < c,0 >, < c,1 > }

Übungen zu diesem Abschnitt

Ihr solltet euch wenigstens an den rötlich unterlegten Aufgaben versuchen

(1)

Seien wieder A= {1,2,3,a,b}, B= {4,a} und C= AB.

Rechnet A×B, C\ (AB) und (C\A) ∪ (C\B) aus.

(2)

Zeigt dem Beweis für MN =MN folgend die andere DeMorgan’sche Formel.


Markus Demleitner

Copyright Notice