Naivní teorie množin. Naivní pojem množiny Funkce jako nálepkovací schéma Konečnost, nekonečnost Spočetnost, nespočetnost

Podobné dokumenty
Marie Duží

Teorie množin. pro fajnšmekry - TeMno. Lenka Macálková BR Solutions Orličky. Lenka (Brkos 2010) TeMno

Matematická analýza 1

Kapitola Základní množinové pojmy Princip rovnosti. Dvě množiny S a T jsou si rovny (píšeme S = T ) prvek T je také prvkem S.

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík

Množiny, relace, zobrazení

Zobrazení. prof. RNDr. Čestmír Burdík DrCs. prof. Ing. Edita Pelantová CSc. Katedra matematiky BI-ZMA ZS 2009/2010

Teorie množin. Čekají nás základní množinové operace kartézské součiny, relace zobrazení, operace. Teoretické základy informatiky.

NAIVNÍ TEORIE MNOŽIN, okruh č. 5

Úvod do logiky (presentace 2) Naivní teorie množin, relace a funkce

Teoretická informatika Tomáš Foltýnek Teorie čísel Nekonečno

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík

Základy teorie množin

Matematika I. Přednášky: Mgr. Radek Výrut, Zkouška:

MNOŽINY. x A. Jeho varianty paradox mostu se šibenicí, paradox holiče.

Rezoluce ve výrokové logice

Základy elementární teorie čísel

Aplikovaná matematika 1 NMAF071, ZS

Lineární algebra Kapitola 1 - Základní matematické pojmy

Aplikovaná matematika I, NMAF071

Základy elementární teorie čísel

Doporučené příklady k Teorii množin, LS 2018/2019

Markl: 2.1.Korespondence a zobrazení /ras21.doc/ Strana 1

1. Základy matematiky

1 Kardinální čísla. množin. Tvrzení: Necht X Cn. Pak: 1. X Cn a je to nejmenší prvek třídy X v uspořádání (Cn, ),

MATEMATICKÁ ANALÝZA 1 - ZIMNÍ SEMESTR PŘEDNÁŠKA

Kapitola 1. Úvod. 1.1 Značení. 1.2 Výroky - opakování. N... přirozená čísla (1, 2, 3,...). Q... racionální čísla ( p, kde p Z a q N) R...

Báze a dimense. Odpřednesenou látku naleznete v kapitolách a 3.6 skript Abstraktní a konkrétní lineární algebra.

Relace a kongruence modulo

1. Základy matematiky

1. Množiny, zobrazení, relace

Teorie množin Pavel Podbrdský

Rezoluce v predikátové logice

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík. Zpracováno dle učebního textu prof. Bělohlávka: Úvod do informatiky, KMI UPOL, Olomouc 2008.

Matematika 1 Jiˇr ı Fiˇser 19. z aˇr ı 2016 Jiˇr ı Fiˇser (KMA, PˇrF UP Olomouc) KMA MAT1 19. z aˇr ı / 19

HL Academy - Chata Lopata Emu (Brkos 2012) Řetězové zlomky / 27

ZÁKLADY ARITMETIKY A ALGEBRY I

IV. Základní pojmy matematické analýzy IV.1. Rozšíření množiny reálných čísel

Intuitivní pojem pravděpodobnosti

Co je to univerzální algebra?

Výroková logika. Teoretická informatika Tomáš Foltýnek

Lebesgue Manuál. Josef Hekrdla 1. prosince (Vzniklo pro potřeby předmětu Matematická teorie signálů ) 1 Objem intervalu. 3

Základy logiky a teorie množin

Matematická analýza. L. Pick a J. Spurný

Požadavky k ústní části zkoušky Matematická analýza 1 ZS 2014/15

KATEDRA INFORMATIKY UNIVERZITA PALACKÉHO ALGEBRA DAGMAR SKALSKÁ VÝVOJ TOHOTO UČEBNÍHO TEXTU JE SPOLUFINANCOVÁN

p 2 q , tj. 2q 2 = p 2. Tedy p 2 je sudé číslo, což ale znamená, že

Rezoluce v predikátové logice

Výroková a predikátová logika - I

Banachův-Tarského paradox

Množina je nejdůležitější matematický pojem, na kterém stojí veškeré další matematické pojmy.

N Q Z N N N, kde A Bjesymbolprokartézskýsoučinmnožin A, B(tj.množinuvšechuspořádanýchdvojic [a, b],kde a A, b B).Opětprosímpřijmětejakofakt, 1 že

Základy teorie pravděpodobnosti

10 Funkce více proměnných

Výroková a predikátová logika - I

PŘEDNÁŠKA 5 Konjuktivně disjunktivní termy, konečné distributivní svazy

Teorie množin- stručný přehled. Základy diskrétní matematiky, BI-ZDM ZS 2011/12, Lekce 2

Úlohy k procvičování textu o svazech

Matematika 2 Úvod ZS09. KMA, PřF UP Olomouc. Jiří Fišer (KMA, PřF UP Olomouc) KMA MA2AA ZS09 1 / 25

Odpřednesenou látku naleznete v kapitole 3.1 skript Abstraktní a konkrétní lineární algebra.

Matematická analýza I (NMUM101)

Základy teorie množin

Přijímací zkouška - matematika

INVESTICE DO ROZVOJE VZDĚLÁVÁNÍ. Modernizace studijního programu Matematika na PřF Univerzity Palackého v Olomouci CZ.1.07/2.2.00/28.

Lineární algebra : Báze a dimenze

Matematika IV - 2. přednáška Základy teorie grup

Permutační grupy Cykly a transpozice Aplikace. Permutace. Rostislav Horčík: Y01DMA 11. května 2010: Permutace 1/17

Speciální prostory Příklady na konstrukce prostorů 2. KONSTRUKCE. Miroslav Hušek, Pavel Pyrih KMA MFF UK. 2. Příklady

Úvod do informatiky. Miroslav Kolařík

TEORIE MÍRY V některých předchozích kapitolách jste se setkali s měřením velikostí množin a víte, jaké byly těžkosti s měřením množin i na reálné ose.

Matematická analýza pro informatiky I.

Základy teorie množin

Základy matematiky pro FEK

Matematika 1. 1 Derivace. 2 Vlastnosti a použití. 3. přednáška ( ) Matematika 1 1 / 16

1. POJMY 1.1. FORMULE VÝROKOVÉHO POČTU

Odpřednesenou látku naleznete v kapitolách skript Abstraktní a konkrétní lineární algebra.

Pojem binární relace patří mezi nejzákladnější matematické pojmy. Binární relace

AUTOMATY A GRAMATIKY. Pavel Surynek. Kontextové uzávěrové vlastnosti Turingův stroj Rekurzivně spočetné jazyky Kódování, enumerace

2. přednáška 8. října 2007

Vysoké učení technické v Brně Fakulta informačních technologií. Regulární pologrupy. Semestrální práce do předmětu Algebra, Kombinatorika, Grafy

Výroková logika syntaxe a sémantika

Výroková a predikátová logika - XI

Pravděpodobnost a statistika

1. POJMY 1.1. FORMULE VÝROKOVÉHO POČTU

Paradoxy nekonečna. Co analyzuje Matematická analýza? Nekonečné procesy. n(n + 1) + = n 2 + = π2 6

Automaty a gramatiky(bi-aag) Motivace. 1. Základní pojmy. 2 domácí úkoly po 6 bodech 3 testy za bodů celkem 40 bodů

Výroková a predikátová logika - I

Hlubší věty o počítání modulo

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od jara 2016

VI. Maticový počet. VI.1. Základní operace s maticemi. Definice. Tabulku

Algebra - druhý díl. Lenka Zalabová. zima Ústav matematiky a biomatematiky, Přírodovědecká fakulta, Jihočeská univerzita

1 Základní pojmy. 1.1 Množiny

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od jara 2014

Základní pojmy teorie množin Vektorové prostory

1. Základy logiky a teorie množin

SVD rozklad a pseudoinverse

Zadání a řešení testu z matematiky a zpráva o výsledcích přijímacího řízení do magisterského navazujícího studia od podzimu 2015

Pro každé formule α, β, γ, δ platí: Pro každé formule α, β, γ platí: Poznámka: Platí právě tehdy, když je tautologie.

doplněk, zřetězení, Kleeneho operaci a reverzi. Ukážeme ještě další operace s jazyky, na které je

PŘEDNÁŠKA 2 POSLOUPNOSTI

Transkript:

Naivní teorie množin Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 1/16

Definice Množinou A rozumíme souhrn určitých a rozlišitelných objektů x existujících v naší mysli. Těmto objektům říkáme prvky množiny A. aa Georg Ferdinand Ludwig Philipp Cantor, 1845 1918. Obvyklé značení 1 x A (x je prvkem A) 2 x / A (x není prvkem A) 3 A B (A je podmožinou B, pro každé x A platí x B) 4 A B (průnik A a B, x A B iff x A a současně x B) 5 A B (sjednocení A a B, x A B iff x A nebo x B) 6 exp(a) (potence množiny A, M exp(a) iff M A) 7 Atd. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 2/16

Pricip extensionality A = B iff A B a současně B A Russellův paradox Množina všech množin neexistuje. Důsledek není konsistentní. Východisko Axiomatická teorie množin: Gödel-Bernays, Zermelo-Fraenkel, non-well-founded set theory,... Nestudujeme teorii množin budeme používat naivní teorii. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 3/16

Definice f je funkce z množiny A do množiny B, a pokud platí f A B a současně pro každé x A existuje právě jedno y B tak, že (x, y) f. Toto jednoznačně určené y značíme f (x). Funkci značíme f : A B. a Slova funkce a zobrazení jsou synonyma. Příklad funkce (teorie integrálu) 1 b, jestliže x = a b je racionální číslo a a a b jsou nesoudělná celá čísla f (x) = 0, jestliže x je iracionální Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 4/16

Příklady a značení 1 Funkce id A : A A, a a, pro každé a A. Říkáme jí identita na množině A. 2 Prázdná funkce :. 3 Pro f : A B, g : B C je g f : A C (složená funkce), kde g f (a) = g(f (a)). Vlastnosti skládání 1 Asociativita skládání: platí h (g f ) = (h g) f, a to pro všechna f : A B, g : B C, h : C D. 2 Neutralita identit: platí id B f = f = f id A. Vlastnosti plynou z pohledu na funkci jako na deterministický výpočet. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 5/16

Definice Řekneme, že funkce f : A B je: 1 injektivní (také se říká injekce nebo prostá funkce), když platí: jestliže f (x) = f (x ), potom x = x, a to pro všechna x, x z množiny A. 2 surjektivní (také se říká surjekce nebo funkce na), když platí: pro každé y z množiny B existuje x z množiny A tak, že platí y = f (x). 3 bijektivní (také se říká bijekce), když f je surjektivní a injektivní současně. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 6/16

Platí: 1 Identita na množině A je bijekce. 2 Prázdná funkce : je bijekce. 3 Složení injekcí je injekce. 4 Složení surjekcí je surjekce. 5 Složení bijekcí je bijekce. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 7/16

Definice Ať A a B jsou dvě množiny. Řekneme, že 1 množiny A a B mají stejnou mohutnost (také se říká stejnou kardinalitu), když existuje bijekce f : A B. Značíme carda = cardb. 2 množina A má nanejvýš stejnou mohutnost jako množina B, když existuje injekce f : A B. Značíme carda cardb. 3 množina A má menší mohutnost než množina B, když platí carda cardb a neplatí carda = cardb. Tento fakt značíme carda < cardb. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 8/16

Příklady 1 card{u, w, F, m} = card{z, n, k, s}. 2 cardn = cardz. 3 card( π 2, π 2 ) = cardr. 4 cardn < cardr. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 9/16

Platí: Ať A, B a C jsou jakékoli množiny. Pak: 1 carda = carda. 2 Jestliže carda = cardb, pak cardb = carda. 3 Jestliže carda = cardb a současně cardb = cardc, pak carda = cardc. 1 carda carda. 2 Jestliže carda cardb a současně cardb cardc, pak carda cardc. 3 Jestliže carda cardb a současně cardb carda, pak carda = cardb. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 10/16

Cantorova věta Ať A je jakákoli množina. Označme B = expa. Potom platí carda < cardb. Důkaz. Viz skripta a přednáška. Bude vyžadován u zkoušky. Důsledek Škála mohutností není omezena! Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 11/16

Definice Řekneme, že množina A je 1 konečná, když je buď prázdná nebo existuje kladné přirozené číslo n tak, že carda = card{1,..., n}. 2 nekonečná, když není konečná. Důsledek Každá množina je buď konečná nebo nekonečná! Příklady 1 {a, w, x, U} je konečná. 2 N je nekonečná. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 12/16

Definice Řekneme, že množina A je 1 spočetná, když platí carda = cardn. 2 nespočetná, když je nekonečná a není spočetná. Důsledek Každá nekonečná množina je buď spočetná nebo nespočetná! Příklady 1 Z je spočetná. 2 expn je nespočetná (Cantorova věta). 3 R je nespočetná (netriviální). Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 13/16

Definice Stream znaků 0 a 1 je nekonečná posloupnost znaků 0 a 1. Množinu všech streams znaků 0 a 1 značíme {0, 1} ω. Cantorův diagonální trik Množina {0, 1} ω je nespočetná. Důkaz. Viz skripta a přednáška. Bude vyžadován u zkoušky. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 14/16

Definice Slovo nad konečnou abecedou Σ je konečná posloupnost znaků ze Σ. Množinu všech slov nad Σ značíme Σ. Mohutnost množiny formálních jazyků Ať Σ je konečná abeceda. Pak platí: 1 Σ je spočetná množina. 2 expσ je nespočetná množina. Důkaz. Viz skripta a přednáška. Bude vyžadován u zkoušky. Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 15/16

Další fakta viz 1 skripta na http://math.feld.cvut.cz/velebil/teaching/yd01mlo.html 2 M. Demlová a B. Pondělíček, Matematická logika, skriptum FEL ČVUT, Praha, 1997 Jiří Velebil: YD01MLO 27. února 2008: Naivní teorie množin 16/16