วันเสาร์ที่ 17 ธันวาคม พ.ศ. 2554

เซต

ความหมายของเซต

               ในทางคณิตศาสตร์ เราใช้คำว่าเซตในความหมายของคำว่า กลุ่ม หมู่ เหล่า กอง ฝูง ชุด และเมื่อกล่างถึงเซตของสิ่งใด ๆ จะทราบได้ทันทีว่าในเซตนั้นมีอะไรบ้าง เราเรียกสิ่งที่อยู่ในเซตว่า สมาชิก


  



เซตสมาชิกของเซตประกอบด้วย
เซตของวันในหนึ่งสัปดาห์วันอาทิตย์, วันจันทร์, วันอังคาร, วันพุธ, วันพฤหัสบดี, วันศุกร์, วันเสาร์
เซตของจำนวนเต็มบวกที่หารด้วย 5 ลงตัว5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, ...
เซตของคำตอบของสมการ X2 - 4 = 02, -2

สัญลักษณ์ที่ใช้แทนเซต ชื่อและสมาชิกของเซต
  1. สามารถใช้วงกลม, วงรี แทนเซตต่าง ๆ ได้
  2. ชื่อเซตนิยมใช้ตัวใหญ่ทั้งหมด เช่น A, B, C, ...
  3. สัญลักษณ์  แทนคำว่า "เป็นสมาชิกของ"
                  แทนคำว่า "ไม่เป็นสมาชิกของ"
1. ให้ A เป็นเซตของจำนวนนับตั้งแต่ 1 ถึง 5 นั่นคือ




    1  A,     2  A,     3  A,     4  A,     5  A
   -----------------------------------------------
    0  A,    6  A
2. ให้ B เป็นเซตของสระในภาษาอังกฤษ จะได้ว่า




    a  B,     e  B,     i  B,     o  B,     u 
   ----------------------------------------------




    b  B,    c  B





สัญลักษณ์แทนเซตที่เกี่ยวข้องกับจำนวนต่าง ๆ ที่ควรทราบ




สัญลักษณ์ความหมาย
Nเซตของจำนวนนับ
I+เซตของจำนวนเต็มบวก (จำนวนนับ)
I-เซตของจำนวนเต็มลบ
Iเซตของจำนวนเต็ม
Qเซตของจำนวนตรรกยะ
Q'เซตของจำนวนอตรรกยะ
R+เซตของจำนวนจริงบวก
R-เซตของจำนวนจริงลบ
Rเซตของจำนวนจริง

ลักษณะของเซต


เซตว่าง (Empty Set)คือ เซตที่ไม่มีสมาชิกเลย เขียนแทนด้วย { } หรือ  (phi) เช่น
 เซตของจำนวนเต็มที่อยู่ระหว่าง 1 กัน 2
 เซตของสระในคำว่า "อรวรรณ"
เซตจำกัด (Finite Set)คือ เซตที่มีจำนวนสมาชิกเท่ากับจำนวนเต็มบวก หรือ ศูนย์ เช่น
  มีจำนวนสมาชิกเป็น 0
 {1, 2, 3, ...,100} มีจำนวนสมาชิกเป็น 100
เซตอนันต์ (Infinite Set)คือ เซตที่ไม่ใช่เซตจำกัด ไม่สามารถบอกจำนวนสมาชิกได้ เช่น
 เซตของจำนวนเต็มบวก {1, 2, 3, ...}
 เซตของจุดบนระนาบ

สับเซต (Subset)
การที่เซต A จะเป็นสับเซตของเซต B ได้นั้นสมาชิกทุกตัวของเซต A จะต้องเป็นสมาชิกของเซต B
สัญลักษณ์เซต A เป็นสับเซตของเซต B แทนด้วย A  B
เซต A ไม่เป็นสับเซตของเซต B แทนด้วย A  B





A = {1, 2}     B = {2, 3}
C = {1, 2, 3}     D = {1, 2, 3, 4}
 B, A  C, A  D
 A, B  C, B  D
 A, C  B, C  D
 A, D  B, D  C


หมายเหตุ1. เซตทุกเซตเป็นสับเซตของตัวมันเอง (A  A)
2. เซตว่าง เป็นสับเซตของทุก ๆ เซต (  A)
3. ถ้า A   แล้ว A = 
4. ถ้า A  B และ B  C แล้ว A  C
5. A = B ก็ต่อเมื่อ A  B และ B  A





เอกภพสัมพัทธ์ (Relative Universe)



เอกภพสัมพัทธ์ คือ เซตที่ถูกกำหนดขึ้นโดยมีข้อตกลงว่า จะกล่าวถึงสิ่งที่เป็นสมาชิกของเซตนี้เท่านั้น จะไม่กล่าวถึงสิ่งอื่นใดที่ไม่เป็นสมาชิกของเซตนี้ โดยทั่วไปจะใช้สัญลักษณ์  แทนเซตที่เป็นเอกภพสัมพัทธ์


A เป็นเซตของจำนวนนับที่มีค่าน้อยกว่า 5สมาชิกในเซต A ต้องเลือกมาจากเซตของจำนวนนับเท่านั้น ซึ่งได้แก่ 1, 2, 3, 4 ดังนั้น เซตของจำนวนนับทั้งหมดเป็นเอกภพสัมพัทธ์ หรือ
 คือเซตของจำนวนนับ
B เป็นเซตของจำนวนเต็มที่เป็นคำตอบ
ของสมการ (2x - 1)(x + 4) = 0
สมาชิกของ B ต้องเลือกมาจากเซตจำนวนเต็มเท่านั้น ซึ่งได้แก่ -4 ดังนั้น
เซตของจำนวนเต็มทั้งหมดจึงเป็นเอกภพสัมพัทธ์ หรือ
 คือเซตของจำนวนเต็ม
หมายเหตุในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับระบบจำนวน ถ้าไม่ระบุแน่ชัดว่าเชตใดเป็นเอกภพสัมพัทธ์ ให้หมายถึงเซตของจำนวนจริงเป็นเอกภพสัมพัทธ์เสมอ


ปฏิบัติการระหว่างเซต (Operation between Sets)




ปฏิบัติการระหว่างเซต คือ การนำเซตต่าง ๆ มากระทำกันเพื่อให้เกิดเป็นเซตใหม่ได้ ซึ่งทำได้ 4 วิธี คือ
1.ยูเนียน (Union)ยูเนียนของเซต A และ B คือเซตที่ประกอบด้วยสมาชิกของเซต A หรือ B
เขียนแทนด้วย A  B
2.อินเตอร์เซคชัน (Intersection)อินเตอร์เซคชันของเซต A และ B คือเซตที่ประกอบด้วยสมาชิกของเซต A และ B
เขียนแทนด้วย A  B
3.คอมพลีเมนต์ (Complement)คอมพลีเมนต์ของเซต A คือเซตที่ประกอบด้วยสมาชิกที่เป็นสมาชิกของเอกภพสัมพัทธ์ แต่ไม่เป็นสมาชิกของ A
เขียนแทนด้วย A'
4.ผลต่างของเซต (Difference)ผลต่างของเซต A และ B คือเซตที่ประกอบด้วยสมาชิกที่เป็นสมาชิกของเซต A แต่ไม่เป็นสมาชิกของเซต B
เขียนแทนด้วย A - B






 = {1, 2, 3, ..., 20},      A = {1, 2, 3, 4, 5, 6},      B = {2, 4, 6, 8, 10, 12}

 B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12}

 B = {2, 4, 6}

A' = {7, 8, 9, ..., 20}

B' = {1, 3, 5, 7, 9, 11, ...,20}

(A  B)' = {7, 9, 11, 13, ..., 20}

(A  B)' = {1, 3, 5, 7, ..., 20}

A - B = {1, 3, 5}

B - A = {8, 10, 12}


การเขียนเซต
1) วิธีแจกแจงสมาชิก (Tubular form) มีหลักการเขียน ดังนี้
  1. เขียนสมาชิกทั้งหมดในวงเล็บปีกกา
  2. สมาชิกแต่ละตัวคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค (,)
  3. สมาชิกที่ซ้ำกันให้เขียนเพียงตัวเดียว
  4. ในกรณีที่จำนวนสมาชิกมาก ๆ ให้เขียนสมาชิกอย่างน้อย 3 ตัวแรก แล้วใช้จุด 3 จุด (Tripple dot) แล้วจึงเขียนสมาชิกตัวสุดท้าย
  1. เขียนเซตด้วยวงเล็บปีกกา
  2. กำหนดตัวแปรแทนสมาชิกทั้งหมดตามด้วยเครื่องหมาย | (| อ่านว่า "โดยที")่ แล้วตามด้วยเงื่อนไขของตัวแปรนั้น ดังรูปแบบ {x | เงื่อนไขของ x}
เซตแบบแจกแจงสมาชิกแบบบอกเงื่อนไข
A เป็นเซตของจำนวนเต็มบวกที่มีค่าน้อยกว่า 5A = {1, 2, 3, 4}A = {x | x เป็นจำนวนเต็มบวกที่มีค่าน้อยกว่า 5}
B เซตของวันในหนึ่งสัปดาห์B = {วันอาทิตย์, วันจันทร์, วันอังคาร, วันพุธ, วันพฤหัสบดี, วันศุกร์, วันเสาร์}B = {x | x เป็นชื่อวันในหนึ่งสัปดาห์}
C เป็นเซตของตัวอักษรในภาษาอังกฤษC = {a, b, c, ... ,z}C = {y | y เป็นตัวอักษรในภาษาอังกฤษ}

ความสัมพันธ์ของเซต

1. เซตที่เท่ากัน (Equal Sets)คือ เซตสองเซตจะเท่ากันก็ต่อเมื่อเซตทั้งสองมีสมาชิกเหมือนกัน
สัญลักษณ์ เซต A เท่ากับ เซต B แทนด้วย    A = B
             เซต A ไม่เท่ากับ เซต B แทนด้วย  A  B


A = {1, 2, 3, 4, 5}
B = {1, 2, 3, 4, 3, 2, 5, 5, 5}
เซต A มีสมาชิกเหมือนกับเซต B= B
C = {a, e, i, o, u}
D = {i, o, u, e, o}
เซต C มีสมาชิกเหมือนกับเซต D= D
E = {0, 1, 3, 5}
F = {x | x  I+, x < 6}
เซต E มีสมาชิก 4 ตัว คือ 0, 1, 3, 5 แต่เซต F มีสมาชิก 5 ตัว คือ 1, 2, 3, 4, 5 F
G = {สีแดง, สีน้ำเงิน, สีขาว}
H = {สีแดง, สีน้ำเงิน, สีเหลือง}
สีขาว  G แต่ สีขาว  H H

2. เซตที่เทียบเท่ากัน (Equivalentl Sets)คือ เซตที่มีจำนวนสมาชิกเท่ากัน และสมาชิกของเซตจับคู่กันได้พอดีแบบหนึ่งต่อหนึ่ง
สัญลักษณ์ เซต A เทียบเท่ากับ เซต B แทนด้วย A  B



A = {a, b, c, d, e}
B = {1, 2, 3, 4, 5}
 B แต่เซตทั้งสองมีจำนวนสมาชิกเท่ากัน และสามารถจับคู่แบบ 1:1 ได้พอดี





 B
C = {x | x  I+}
D = {x | x = 2n , n = 1, 2, 3, ...}
C เป็นเซตจำนวนเต็มบวก {1, 2, 3, ...}
ส่วนเซต D เป็นเซตของจำนวนคู่ตั้งแต่ 2 ขึ้นไป {2, 4, 6, ...}
โดยสมาชิกของเซต C กับ D จับคู่แบบ 1:1 ได้พอดี






เพาเวอร์เซต (Power Set)
ถ้า A เป็นเซตใด ๆ เพาเวอร์ของเซต A คือ เซตที่มีสมาชิกเป็นสับเซตทั้งหมดของ A เขียนแทนด้วย P(A) 






เซต AP(A)
{}
{a}{, {a}}
{a, b}{, {a}, {b}, {a, b}}
{a, b, c}{, {a}, {b}, {c}, {a, b}, {a, c}, {b, c}, {a, b, c}}
 D
หมายเหตุ1. ถ้า A = B แล้ว A  B
2. ถ้า A  B แล้ว ไม่อาจสรุปได้ว่า A = B

แผนภาพของเวนน์-ออยเลอร์ (Venn-Euler Diagram)









 เป็นเอกภพสัมพัทธ์



A เป็นสับเซตของ 






        เซต A และ B เป็นสับเซตของ  โดยที่ A และ B ไม่มีสมาชิกร่วมกัน




 เซต A และ B เป็นเซตของ 
โดยที่ A และ B มีสมาชิกบางตัวร่วมกัน

เซต A เป็นสับเซตของ B




เซต A = B







http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet2/knowledge_math/set/set1.htm 

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น