Set Operations 9D267E
1. مسئله: داده شده است \( M = \mathbb{Z} \) (مجموعه اعداد صحیح) و \( A' = \{2, 1, 5, 6\} \) و \( B = \{2, -1, -2\} \). باید مقادیر \( (A \cup B)' \)، \( (A \cap B)' \)، \( (A \cap B')' \)، \( A' \cup (B \cap A') \)، \( (A')' \) و \( B - A' \) را بیابیم.
2. ابتدا باید \( A \) را از روی \( A' \) و \( M \) بیابیم. چون \( A' \) مکمل \( A \) نسبت به \( M \) است، داریم:
$$ A = M \setminus A' $$
یعنی \( A \) شامل تمام اعداد صحیح به جز \( 1, 2, 5, 6 \) است.
3. حال به ترتیب هر عبارت را محاسبه میکنیم:
- \( (A \cup B)' = M \setminus (A \cup B) \)
از آنجا که \( A = M \setminus A' \)، پس:
$$ A \cup B = (M \setminus A') \cup B $$
مکمل آن:
$$ (A \cup B)' = M \setminus ((M \setminus A') \cup B) = A' \setminus B $$
- \( (A \cap B)' = M \setminus (A \cap B) \)
از قانون د مورگان:
$$ (A \cap B)' = A' \cup B' $$
- \( (A \cap B')' = M \setminus (A \cap B') \)
باز هم قانون د مورگان:
$$ (A \cap B')' = A' \cup (B')' = A' \cup B $$
- \( A' \cup (B \cap A') \)
از خاصیت اجتماع و اشتراک:
$$ A' \cup (B \cap A') = A' $$
چون اجتماع مجموعه با زیرمجموعهاش برابر خود مجموعه است.
- \( (A')' = A \)
مکمل مکمل مجموعه برابر خود مجموعه است.
- \( B - A' = B \setminus A' \)
یعنی اعضای \( B \) که در \( A' \) نیستند:
$$ B - A' = \{ x \in B : x \notin A' \} = \{-1, -2\} $$
4. پاسخ نهایی:
$$ (A \cup B)' = A' \setminus B = \{1, 5, 6\} $$
$$ (A \cap B)' = A' \cup B' $$ (که برابر با \( (A \cap B)' \) است و میتوان با توجه به \( B' = M \setminus B \) محاسبه کرد)
$$ (A \cap B')' = A' \cup B = \{1, 2, 5, 6, -1, -2\} $$
$$ A' \cup (B \cap A') = A' = \{1, 2, 5, 6\} $$
$$ (A')' = A = M \setminus A' $$
$$ B - A' = \{-1, -2\} $$