วันพฤหัสบดีที่ 12 มกราคม พ.ศ. 2555

เซต

ความหมายของเซต


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


เซต สมาชิกของเซตประกอบด้วย
เซตของวันในหนึ่งสัปดาห์ วันอาทิตย์, วันจันทร์, วันอังคาร, วันพุธ, วันพฤหัสบดี, วันศุกร์, วันเสาร์
เซตของจำนวนเต็มบวกที่หารด้วย 5 ลงตัว 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, ...
เซตของคำตอบของสมการ X2 - 4 = 0 2, -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

ลักษณะของเซต

สับเซต (Subset)ปฏิบัติการระหว่างเซต (Operation between Sets)การเขียนเซต
นอกจากจะเขียนวงกลมหรือวงรีล้อมรอบสมาชิกทั้งหมดของเซตแล้ว เรายังมีวิธีเขียนเซตได้อีก 2 วิธี ดังนี้


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 A = B
C = {a, e, i, o, u}
D = {i, o, u, e, o}
เซต C มีสมาชิกเหมือนกับเซต D C = 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 E F
G = {สีแดง, สีน้ำเงิน, สีขาว}
H = {สีแดง, สีน้ำเงิน, สีเหลือง}
สีขาว G แต่ สีขาว H G 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}
A B แต่เซตทั้งสองมีจำนวนสมาชิกเท่ากัน และสามารถจับคู่แบบ 1:1 ได้พอดี

A 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


C D
หมายเหตุ 1. ถ้า A = B แล้ว A B
2. ถ้า A B แล้ว ไม่อาจสรุปได้ว่า A = B


เพาเวอร์เซต (Power Set)


ถ้า A เป็นเซตใด ๆ เพาเวอร์ของเซต A คือ เซตที่มีสมาชิกเป็นสับเซตทั้งหมดของ A เขียนแทนด้วย P(A)



เซต A P(A)
{}
{a} {, {a}}
{a, b} {, {a}, {b}, {a, b}}
{a, b, c} {, {a}, {b}, {c}, {a, b}, {a, c}, {b, c}, {a, b, c}}

แผนภาพของเวนน์-ออยเลอร์ (Venn-Euler Diagram)


การพิจารณาเกี่ยวกับเซตจะง่ายขึ้น ถ้าเราใช้แผนภาพของเวนน์-ออยเลอร์ เข้ามาช่วย หลักการเขียนแผนภาพมีดังนี้
1. ใช้รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือสี่เหลี่ยมมุมฉากแทนเอกภพสัมพัทธ์
2. ใช้วงกลมหรือวงรีหรือรูปปิดใด ๆ แทนเซตต่าง ๆ ที่เป็นสมาชิกของ และเขียนภายในสี่เหลี่ยมผืนผ้า


เป็นเอกภพสัมพัทธ์

A เป็นสับเซตของ

เซต A และ B เป็นสับเซตของ โดยที่ A และ B ไม่มีสมาชิกร่วมกัน

เซต A และ B เป็นสับเซตของ โดยที่ A และ B มีสมาชิกบางตัวร่วมกัน

เซต A เป็นสับเซตของ B

เซต A = B

สัญลักษณ์แทนเซตที่เกี่ยวข้องกับจำนวนต่าง ๆ ที่ควรทราบ


สัญลักษณ์ ความหมาย
N เซตของจำนวนนับ
I+ เซตของจำนวนเต็มบวก (จำนวนนับ)
I- เซตของจำนวนเต็มลบ
I เซตของจำนวนเต็ม
Q เซตของจำนวนตรรกยะ
Q' เซตของจำนวนอตรรกยะ
R+ เซตของจำนวนจริงบวก
R- เซตของจำนวนจริงลบ
R เซตของจำนวนจริง

ที่มา  http://web.ku.ac.th/schoolnet/snet2/knowledge_math/set/set5.htm

1) วิธีแจกแจงสมาชิก (Tubular form) มีหลักการเขียน ดังนี้
  1. เขียนสมาชิกทั้งหมดในวงเล็บปีกกา
  2. สมาชิกแต่ละตัวคั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค (,)
  3. สมาชิกที่ซ้ำกันให้เขียนเพียงตัวเดียว
  4. ในกรณีที่จำนวนสมาชิกมาก ๆ ให้เขียนสมาชิกอย่างน้อย 3 ตัวแรก แล้วใช้จุด 3 จุด (Tripple dot) แล้วจึงเขียนสมาชิกตัวสุดท้าย
2) วิธีบอกเงื่อนไขของสมาชิก (Set builder form) หลักการเขียนมีดังนี้
  1. เขียนเซตด้วยวงเล็บปีกกา
  2. กำหนดตัวแปรแทนสมาชิกทั้งหมดตามด้วยเครื่องหมาย | (| อ่านว่า "โดยที")่ แล้วตามด้วยเงื่อนไขของตัวแปรนั้น ดังรูปแบบ {x | เงื่อนไขของ x}

เซต แบบแจกแจงสมาชิก แบบบอกเงื่อนไข
A เป็นเซตของจำนวนเต็มบวกที่มีค่าน้อยกว่า 5 A = {1, 2, 3, 4} A = {x | x เป็นจำนวนเต็มบวกที่มีค่าน้อยกว่า 5}
B เซตของวันในหนึ่งสัปดาห์ B = {วันอาทิตย์, วันจันทร์, วันอังคาร, วันพุธ, วันพฤหัสบดี, วันศุกร์, วันเสาร์} B = {x | x เป็นชื่อวันในหนึ่งสัปดาห์}
C เป็นเซตของตัวอักษรในภาษาอังกฤษ C = {a, b, c, ... ,z} C = {y | y เป็นตัวอักษรในภาษาอังกฤษ}







การที่เซต A จะเป็นสับเซตของเซต B ได้นั้นสมาชิกทุกตัวของเซต A จะต้องเป็นสมาชิกของเซต B
สัญลักษณ์ เซต 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}
A B, A C, A D
B A, B C, B D
C A, C B, C D
D A, D B, D C

เอกภพสัมพัทธ์ (Relative Universe)

เอกภพสัมพัทธ์ คือ เซตที่ถูกกำหนดขึ้นโดยมีข้อตกลงว่า จะกล่าวถึงสิ่งที่เป็นสมาชิกของเซตนี้เท่านั้น จะไม่กล่าวถึงสิ่งอื่นใดที่ไม่เป็นสมาชิกของเซตนี้ โดยทั่วไปจะใช้สัญลักษณ์ แทนเซตที่เป็นเอกภพสัมพัทธ์

A เป็นเซตของจำนวนนับที่มีค่าน้อยกว่า 5 สมาชิกในเซต 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
1. 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



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


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}

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

A 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,

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น