Operații cu mulțimi

Operații cu mulțimi

Reuniunea a două mulțimi AA și BB este mulțimea notată AB,A \cup B, formată din toate elementele celor două mulțimi, comune și necomune, luate o singură dată.

Exemplu: Fie A={1,2,3}A=\{1,2,3\} și B={2,4}.B=\{2,4\}. Atunci AB={1,2,3,4}.A \cup B = \{1,2,3,4\}.

Intersecția a două mulțimi AA și BB este mulțimea notată AB,A \cap B, formată din toate elementele comune celor două mulțimi, luate o singură dată.

Exemplu: Fie A={1,2,3}A=\{1,2,3\} și B={2,4}.B=\{2,4\}. Atunci AB={2}.A \cap B = \{2\}.

Diferența a două mulțimi AA și BB este mulțimea notată A\B,A \backslash B, formată din elementele mulțimii AA care nu aparțin mulțimii B.B.

Exemplu: Fie A={1,2,3}A=\{1,2,3\} și B={2,4}.B=\{2,4\}. Atunci A\B={1,3}A \backslash B = \{1,3\} și B\A={4}.B \backslash A = \{4\}.

Două mulțimi a căror intersecție este mulțimea vidă se numesc mulțimi disjuncte.

Nivel introductiv

E.129. Determinați mulțimile AA și BB care îndeplinesc condițiile:

  1. AB={1,2,3,4,5,6}A \cup B = \{1,2,3,4,5,6\};
  2. AB={2,3}A \cap B = \{2,3\};
  3. mulțimea BB are cel puțin 44 elemente;
  4. suma elementelor mulțimii AA este un număr prim.
Olimpiadă, etapa locală, Caraș-Severin, 2020

Răspuns: Problema are 33 soluții:

  • A={1,2,3,5}A=\{1,2,3,5\},  B={2,3,4,6}~B=\{2,3,4,6\};
  • A={2,3,6}A=\{2,3,6\},  B={1,2,3,4,5}~B=\{1,2,3,4,5\};
  • A={2,3}A=\{2,3\},  B={1,2,3,4,5,6}~B=\{1,2,3,4,5,6\};

E.130. Arătați că mulțimile A={6n+1, 6n+2, 5n+3, 5n+7  nN}A=\{6^n+1,~6^n+2,~5n+3,~5n+7 ~ | ~ n \in \N^*\} și B={k2  kN}B=\{ k^2 ~|~ k\in \N\} sunt disjuncte.

Olimpiadă, etapa locală, Vrancea, 2020

Indicația 1: Se arată că niciunul dintre elementele mulțimii AA nu este pătrat perfect.

Indicația 2: Pentru a arăta că niciunul dintre elementele mulțimii AA nu este pătrat perfect, folosim ultima cifră.

E.132. Considerăm mulțimile XX și YY. Care este cea mai mică sumă a elementelor mulțimii XX, dacă sunt satisfăcute următoarele condiții:

  • XY=ϕX \cap Y = \phi;
  • XY={8,9,10,11,12,13,14}X \cup Y = \{8,9,10,11,12,13,14\};
  • dacă a+1Xa+1 \in X, atunci aYa \in Y;
  • card X3card~X \geq 3.
Olimpiadă, etapa locală, Dolj, 2020

Răspuns: X={9,11,13}X=\{9,11,13\}, Y={8,10,12,14}\quad Y=\{8,10,12,14\}.

E.133. Se dau mulțimile A={x  x=24n+3+5n1, nN}A=\{x~ | ~ x=2^{4n+3}+5^n-1,~ n\in \N \} și B={y  y=4m, mN}B=\{y ~ | ~ y=4^m,~ m\in \N \}. Arătați că AB=ϕA \cap B = \phi.

Olimpiadă, etapa locală, Buzău, 2020

Indicații: Ne folosim de ultima cifră.

Soluție:

Uc(A){2,8}U_c(A) \in \{2,8\} și Uc(B){0,4,6}U_c(B) \in \{0,4,6\}, deci mulțimile AA și BB nu au elemente comune.