Halmazelméleti alapfogalmak

Hasonló dokumentumok
Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé.

Itt és a továbbiakban a számhalmazokra az alábbi jelöléseket használjuk:

Diszkrét matematika 1. középszint

1. előadás: Halmazelmélet, számfogalom, teljes

2012. október 2 és 4. Dr. Vincze Szilvia

Mindent olyan egyszerűvé kell tenni, amennyire csak lehet, de nem egyszerűbbé. (Albert Einstein) Halmazok 1

FÜGGVÉNYEK. A derékszögű koordináta-rendszer

2014. szeptember 24. és 26. Dr. Vincze Szilvia

Descartes-féle, derékszögű koordináta-rendszer

Halmaz: alapfogalom, bizonyos elemek (matematikai objektumok) Egy halmaz akkor adott, ha minden objektumról eldönthető, hogy

1. tétel Halmazok és halmazok számossága. Halmazműveletek és logikai műveletek kapcsolata.

HALMAZELMÉLET feladatsor 1.

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

SZÁMÍTÁSTUDOMÁNY ALAPJAI

HALMAZOK. A racionális számok halmazát olyan számok alkotják, amelyek felírhatók b. jele:. A racionális számok halmazának végtelen sok eleme van.

6. Függvények. Legyen függvény és nem üreshalmaz. A függvényt az f K-ra való kiterjesztésének

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

II. Halmazok. Relációk. II.1. Rövid halmazelmélet. A halmaz megadása. { } { } { } { }

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Matematika 10 Másodfokú egyenletek. matematika és fizika szakos középiskolai tanár. > o < szeptember 27.

Halmazelmélet. 1. előadás. Farkas István. DE ATC Gazdaságelemzési és Statisztikai Tanszék. Halmazelmélet p. 1/1

DiMat II Végtelen halmazok

A relációelmélet alapjai

Lengyelné Dr. Szilágyi Szilvia április 7.

Függvények ábrázolása, jellemzése I.

Egy halmazt elemei megadásával tekintünk ismertnek. Az elemeket felsorolással,vagy ha lehet a rájuk jellemző közös tulajdonság megadásával adunk meg.

Leképezések. Leképezések tulajdonságai. Számosságok.

Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

E-tananyag Matematika 9. évfolyam Függvények

Diszkrét matematika I.

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

Nagy Gábor compalg.inf.elte.hu/ nagy

Dr. Vincze Szilvia;

FÜGGVÉNYEK TULAJDONSÁGAI, JELLEMZÉSI SZEMPONTJAI

MATE-INFO UBB verseny, március 25. MATEMATIKA írásbeli vizsga

Készítette: Ernyei Kitti. Halmazok

RE 1. Relációk Függvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK) engedélyével használhatók fel!

Halmazok. Gyakorló feladatsor a 9-es évfolyamdolgozathoz

KISLEXIKON : HALMAZOK, SZÁMHALMAZOK, PONTHALMAZOK. Tárgymutató: I.

1. Halmazok, számhalmazok, alapműveletek

Diszkrét matematika I.

1.1. Alapfogalmak. Vektor: R 2 beli elemek vektorok. Pl.: (2, 3) egy olyan vektor aminek a kezdo pontja a (0, 0) pont és a végpontja a

A matematika nyelvér l bevezetés

Függvények Megoldások

Hozzárendelés, lineáris függvény

Exponenciális, logaritmikus függvények

Másodfokú egyenletek, egyenlőtlenségek

1. Halmazok, halmazműveletek. Nevezetes ponthalmazok a síkban és a térben. (x eleme az A halmaznak, x az A halmazhoz tartozik),

Egyváltozós függvények 1.

Matematika 8. osztály

A fontosabb definíciók

Dierenciálhányados, derivált

Függvények július 13. f(x) = 1 x+x 2 f() = 1 ()+() 2 f(f(x)) = 1 (1 x+x 2 )+(1 x+x 2 ) 2 Rendezés után kapjuk, hogy:

Másodfokú egyenletek, egyenlőtlenségek

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK KÖZÉPSZINT Függvények

Az egyenlőtlenség mindkét oldalát szorozzuk meg 4 16-al:

Diszkrét matematika 2. estis képzés

2011. szeptember 14. Dr. Vincze Szilvia;

MATEMATIKA EMELT SZINTŰ SZÓBELI VIZSGA TÉMAKÖREI (TÉTELEK) 2005

Az R halmazt a valós számok halmazának nevezzük, ha teljesíti az alábbi 3 axiómacsoport axiómáit.

6. Függvények. 1. Az alábbi függvények közül melyik szigorúan monoton növekvő a 0;1 intervallumban?

5.13. A szinusz függvény Az árkusz-szinusz függvény A koszinusz függvény Az árkusz-koszinusz függvény...

A valós számok halmaza

Egyenletek, egyenletrendszerek, egyenlőtlenségek Megoldások

a) A logaritmus értelmezése alapján: x 8 0 ( x 2 2 vagy x 2 2) (1 pont) Egy szorzat értéke pontosan akkor 0, ha valamelyik szorzótényező 0.

Nagy András. Feladatok a logaritmus témaköréhez 11. osztály 2010.

SE EKK EIFTI Matematikai analízis

Diszkrét matematika I.

Matematika B/1. Tartalomjegyzék. 1. Célkit zések. 2. Általános követelmények. Biró Zsolt. 1. Célkit zések Általános követelmények 1

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Abszolútértékes és Gyökös kifejezések

f(x) vagy f(x) a (x x 0 )-t használjuk. lim melyekre Mivel itt ɛ > 0 tetszőlegesen kicsi, így a a = 0, a = a, ami ellentmondás, bizonyítva

Egyenletek, egyenlőtlenségek V.

9. Tétel Els - és másodfokú egyenl tlenségek. Pozitív számok nevezetes közepei, ezek felhasználása széls érték-feladatok megoldásában

Matematika szóbeli érettségi témakörök 2016/2017-es tanév őszi vizsgaidőszak

Abszolútértékes és gyökös kifejezések Megoldások

Az értékelés a következők szerint történik: 0-4 elégtelen 5-6 elégséges 7 közepes 8 jó 9-10 jeles. A szóbeli vizsga várható időpontja

Brósch Zoltán (Debreceni Egyetem Kossuth Lajos Gyakorló Gimnáziuma) Megoldások. 1. Az alábbi hozzárendelések közül melyik függvény? Válaszod indokold!

Tartalomjegyzék 1. Műveletek valós számokkal Függvények Elsőfokú egyenletek és egyenlőtlenségek

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

1. Ábrázolja az f(x)= x-4 függvényt a [ 2;10 ] intervallumon! (2 pont) 2. Írja fel az alábbi lineáris függvény grafikonjának egyenletét!

1. Mondjon legalább három példát predikátumra. 4. Mikor van egy változó egy kvantor hatáskörében?

Analízis I. beugró vizsgakérdések

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉPSZINT Függvények

FÜGGVÉNYTANI ALAPOK A) ÉRTELMEZÉSI TARTOMÁNY

Diszkrét matematika HALMAZALGEBRA. Halmazalgebra

Tartalomjegyzék. Tartalomjegyzék Valós változós valós értékű függvények... 2

Valós függvények tulajdonságai és határérték-számítása

HALMAZOK TULAJDONSÁGAI,

2012. október 9 és 11. Dr. Vincze Szilvia

Az osztályozóvizsgák követelményrendszere MATEMATIKA

Analízis előadás és gyakorlat vázlat

Matematika B/1. Tartalomjegyzék. 1. Célkit zések. 2. Általános követelmények. 3. Rövid leírás. 4. Oktatási módszer. Biró Zsolt. 1.

Sorozatok határértéke SOROZAT FOGALMA, MEGADÁSA, ÁBRÁZOLÁSA; KORLÁTOS ÉS MONOTON SOROZATOK

Óra A tanítási óra anyaga Ismeretek, kulcsfogalmak/fogalmak 1. Év eleji szervezési feladatok 2.

Racionális számok: Azok a számok, amelyek felírhatók két egész szám hányadosaként ( p q

Függvények ábrázolása, jellemzése II. Alapfüggvények jellemzői

Diszkrét matematika I.

Matematikai logika és halmazelmélet

A Föld középpontja felé szabadon eső test sebessége növekszik, azaz, a

Kalkulus S af ar Orsolya F uggv enyek S af ar Orsolya Kalkulus

Átírás:

Halmazelméleti alapfogalmak halmaz (sokaság) jól meghatározott, megkülönböztetett dolgok (tárgyak, fogalmak, stb.) összessége. - halmaz alapfogalom. z azt jelenti, hogy csak példákon keresztül magyarázzuk, szemléltetjük, de értelmezése nincs. - halmazelméletet, melyet önálló diszciplínává antor fejlesztett a XIX. század második felében, a matematika minden ága felhasználja. (Georg antor német matematikus, 1845 1918). - halmazokat az nagybetivel jelöljük. gy halmaz elemeit, az kisbetivel jelöljük. - zt a tényt, hogy x elem az halmaz eleme (hozzátartozik az halmazhoz) x jelöljük és x eleme halmaznak olvassuk. z x jelölés olvasata: x nem eleme -nak (x elem nincs benne az halmazban). halmaz megadása. - halmaz megadható az elemei felsorolásával, vagyis szintetikus módon. felsorolt elemeket { } zárójelbe írjuk. Minden elemet csak egyszer írunk le. felsorolt elemek sorrendje nem számít. z ilyen halmazokat rendezetlen halmazoknak nevezzük. Például: {1,, 3}= {, 1, 3}, stb. mennyiben a sorrend is számít, a halmazt rendezett halmaznak nevezzük, és ( ) zárójelbe írjuk. Rendezett halmazokkal a kombinatorikában foglalkozunk. Például: (1,, 3) (, 1, 3), stb - halmaz másik megadási módja az analitikus megadás, vagyis megadjuk a halmaz elemeinek jellemz tulajdonságát. jelölési mód formája: p x x; p x x vagy Olvasd: azon x elemek halmaza, amelyekre p(x), vagyis azon x elemek halmaza, amelyek rendelkeznek a p(x) tulajdonsággal. Pl. x 10 x 35, x5, x N x N 10 x 35, x5 x N; 10 x 35, x5 Kiolvasása: azon x számok, melyek 10 és 35 között vannak, utóbbit beleértve, amelyek oszthatók 5-tel és természetes számok. Szabatosan, tömören fogalmazva: azon, 5-tel osztható természetes számok halmaza, amelyek 10 és 35 között vannak, beleértve az utóbbit. z halmaz felsorolással megadva: 15,0,5,30,35. gy halmazban lehet véges számú elem, végtelen számú (pl. a természetes számok halmazában), vagy egyetlen elemet sem tartalmaz. z utóbbi neve üres halmaz, jele:ø. Ha az halmaz minden eleme a halmaznak is eleme, akkor azt mondjuk, hogy részhalmaza -nek. Jele:. Kiolvasása: halmaz részhalmaza halmaznak, benne van a -ben, magában foglalja (tartalmazza) -t. 1

z az értelmezés tömörítve: def x x. Ugyanez Venn-uler diagrammal: - z halmaz részhalmazai között van az Ø és maga halmaz is. zeket az halmaz nem valódi részhalmazainak nevezzük. - z halmaz többi részhalmazának a neve az valódi részhalmazai. Ha azt akarjuk jelölni, hogy halmaz valódi részhalmaza -nek, akkor a részhalmaz jelet használjuk, vagyis:. - z halmaz részhalmazainak a halmazát P() jelöli: Vagyis P X X. Tétel: n Ha az halmaznak n eleme van ( n 0 ), akkor részhalmazainak száma. z az állítás matematikai indukcióval, Newton binom- képletével bizonyítható. Pl. P ( ) O, a, b, c, a, b, a, c, b, c,. Legyen = {a, b, c}. Írjuk föl a P()-t. 3 Látható, hogy a megadott 3 elemes halmaznak 8 darab részhalmaza van. Általában egy n elem halmaz esetén P()-nak n eleme van. Két halmaz egyenl, ha ugyanazokat az elemeket tartalmazza, vagyis egymásnak kölcsönösen részhalmazai: ( ) ( ). Halmazmveletek 1. Halmazok egyesített halmaza tartalmazza szóban forgó halmazok összes elemét x x x. Két vagy több halmaz metszete csak azon elemeket tartalmazza, amelyek mindenik halmazban elfordulnak. x x x. def z ábrán a mindkét irányban satírozott rész. Ha két halmaz metszete az üres halmaz, azaz ezeket diszjunkt halmazoknak nevezzük. 3. Két halmaz különbséghalmaza az els halmaz azon elemeit tartalmazza, amelyek nincsenek meg a második halmazban. x x x. (jelöljük \ -vel is.) 4. gy halmaznak adott halmazra vonatkozó kiegészít (komplementer) halmaza tulajdonképpen a két halmaz különbsége: Ha, akkor x x x.

5. Két halmaz szimmetrikus különbségén azt értjük, ami benne van a két halmaz valamelyikében, de nincs benne a metszetben. z értelmezése a következ: ( \ ) ( \ ) vagy ( )\( ) 6. Két halmaz Descartes-szorzata a két halmaz elemeibl képezett rendezett elempárok halmaza. x, y x, y mennyiben ezek a halmazok számhalmazok, a Descartes-szorzat mértani ábrázolása derékszög koordináta rendszerben lehetséges. Ha és halmazok egész számokat tartalmaznak, akkor a sík rácspontjainak részhalmazát kapjuk ábraként. Pl. Ha = {, 3, 5}, = {1, 3}, akkor = {(,1); (,3); (3,1); (3,3); (5,1); (5,3)}. z így kapott szorzat rácspontjai a mellékelt ábrán láthatók Ha és zárt intervallumok, akkor az x képe egy téglalap, a belsejével együtt. Pl. Ha = [, 5], = [1, 3], akkor az szorzat mértani képe az ábrán látható téglalap és annak belseje. Nyilvánvaló, hogy amennyiben nyílt, vagy félig nyílt, félig zárt intervallumokat veszünk, e szerint fog változni az, hogy a téglalap belsejéhez éppen melyik határszakasza fog hozzátartozni. 3

4 halmazokkal végzett mveletek tulajdonságai: O, O O, akkor Ha,, (de Morgan képletek) Halmazelméleti összefüggések bizonyítása:

izonyítás axiomatikusan: Igazolni fogjuk, dupla bennfoglaltatással, hogy M ( ) () () N és N () () ( ) M (1) Ha xm ( ), akkor xx( ), azért x így x( ) x( ), tehát x( ) ( ) N x esetén, azért M N. Fordítva: () Ha x () () N, akkor x( ) x( ), ezért x így x( ) M x esetén, azért N M. Tehát M = N Nevezetes számhalmazok: természetes számok halmaza: N 0,1,,3,... z egész számok halmaza: Z..., 3,, 1,0,1,,3,... a racionális számok halmaza: Q.= a, b Z, b 0 b Valós számok halmaza: R Irracionális számok halmaza: R \ Q Minden olyan számhalmaz esetében, ha a halmaz nem tartalmazza a 0-t, akkor a szokásos jelölés, hogy megcsillagozzuk a halmaz nagybetjét: N* = N \ {0}. számhalmazok között fennáll a következ bennfoglalás: N Z Q R. N Z Q R 5

Függvények Ha az minden elemének megfeleltetünk a halmaz legfeljebb egy elemét, akkor az ilyen f megfeleltetést, függvénynek (leképezésnek) nevezzük. z a függvény értelmezési tartománya és a a függvény értékkészlete. Tehát egy függvényt három elem határoz meg: az értelmezési tartomány, a értékkészlet és a megfeleltetési törvény (eljárás). f függvény jelölése f : vagy. Ha a, akkor az f( a) értéket az a elem képének vagy helyettesítési értéknek nevezzük. Ha az halmaz számhalmaz, akkor az f : függvényt számfüggvénynek nevezzük. Ha M f( M) f( x) x M. és Im( f ) akkor az M halmaz képe z Im( f ) f( ) f( x) x. halmazt a függvény képhalmazának nevezzük, (, ), ( ) G x y x y f x halmazt az f grafikonjának nevezzük. z f(x)= 0 egyenlet megoldásai az f függvény és az OX tengely metszéspontjának az x koordinátáját adja. z f : függvényt monoton növekvnek (csökkennek) nevezzük, ha x1, x esetén f( x1) f( x) illetve f( x1) f( x). monotonítás tanulmányozása f ( x) f( x1) végett az tört eljelét szoktuk tanulmányozni. x x1 z f : R R, f( x) ax b függvényt elsfokú függvénynek nevezzük, amely szigorúan növekv, ha a> 0 és szigorúan csökken, ha a<0 és állandó, ha a= 0. nevezzük. z alakja. z f : R R, ( ), a 0 függvényt másodfokú függvénynek f x a x b x c b a 4a a x b x c a x 6 a másodfokú függvény kannónikus b z ax bxc0 másodfokú egyenlet megoldó képlete: x1,, ahol a b 4ac

másodfokú egyenlet felírása a gyökei segítségével, szorzótényezs alakban: ax bxca xx1 x x másodfokú egyenlet felírása az S és P segítségével: S x1 x és P x1 x z ( ) ( ) x S x P 0 ahol ax bxc 0 másodfokú egyenlet gyökei és együtthatói közötti összefüggések b c (Viéte-féle összefüggések): x1x, x1x a a z b ( ) egyenlet parabola csúcsának a koordinátái: V, a 4a f x a x b x c Ha a 0 akkor min f ( x ) min( ax bx c b ) ha x xr 4a a b Ha a 0 akkor max f( x) max( ax bxc) ha x xr 4a a másodfokú függvény eljeltáblázatai: Ha 0 akkor az f( x) ax bx c eljele: x x 1 x f(x) a eljele 0 a eljele 0 a eljele Ha 0 akkor az f( x) ax bx c eljele: x b x1 x a f(x) a eljele 0 a eljele Ha 0 akkor az f( x) ax bx c eljele: x f(x) a eljele 7

b Ha a< 0 akkor a másodfokú függvény monoton növekv, ha x, a, és b monoton csökken, ha x, a. b Ha a> 0 akkor a másodfokú függvény monoton csökken, ha x, a, és b monoton növekv, ha x, a. gy f : függvény páros, ha f( x) f( x) minden x esetén. gy f : függvény páratlan, ha f( x) f( x) minden x esetén. Szürjektív, injektív, bijektív függvények z f : fügvény szürjektív, ha y esetén létezik x úgy, hogy y f( x). kkor is szürjektív, ha f( ). z f : függvény injektív, ha x1, x és f( x1) f ( x) x1 x. z f : függvény bijektív, ha szürjektív és injektív. Tehát bijektív, ha az f-en keresztül az halmaz minden elemének, a halmazból pontosan egy elem felel meg.(egy az egyel való leképezés). gy függvény akkor és csakis akkor invertálható, ha bijektív. ármely függvény 1 1 és inverze között fennáll: f ( x) f( x) f( x) f ( x) x. 8