Soru

Zorluk: ZorKartezyen Çarpım

Tam sayılar kümesi (Z\mathbb{Z}) üzerinde tanımlı AA ve BB kümeleri aşağıdaki gibi verilmiştir:

A={x∈Z:∣x∣≤3}A = \{x \in \mathbb{Z} : |x| \le 3\}
B={x∈Z:−5<x≤1}B = \{x \in \mathbb{Z} : -5 < x \le 1\}

Buna göre, (A×B)∖(B×A)(A \times B) \setminus (B \times A) kümesinin eleman sayısı kaçtır?

  1. A
    12
  2. 17Cevap
  3. C
    25
  4. D
    37
  5. E
    42

Cevap

17
Soruda istenen (A×B)∖(B×A)(A \times B) \setminus (B \times A) kümesinin eleman sayısını bulmak için, önce AA ve BB kümelerinin eleman sayılarını ve kesişimlerinin eleman sayısını belirlemeliyiz. s(A)=7s(A)=7 ve s(B)=6s(B)=6 olarak bulunur. Kartezyen çarpımın toplam eleman sayısı s(A×B)=7⋅6=42s(A \times B) = 7 \cdot 6 = 42'dir. Çıkarılacak kısım olan kesişim kümesi (A×B)∩(B×A)(A \times B) \cap (B \times A), aslında (A∩B)×(A∩B)(A \cap B) \times (A \cap B) kümesine eşittir. Ortak eleman sayısı s(A∩B)=5s(A \cap B) = 5 olduğundan, kesişim bölgesindeki eleman sayısı 5⋅5=255 \cdot 5 = 25 olur. Sonuç olarak 42−25=1742 - 25 = 17 bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
A kümesinin elemanlarını belirle.
∣x∣≤3  ⟹  −3≤x≤3|x| \le 3 \implies -3 \le x \le 3. A={−3,−2,−1,0,1,2,3}A = \{-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3\}. s(A)=7s(A) = 7.
Mutlak değer eşitsizliği çözülerek kümenin elemanları listelenir.
2
B kümesinin elemanlarını belirle.
−5<x≤1-5 < x \le 1. B={−4,−3,−2,−1,0,1}B = \{-4, -3, -2, -1, 0, 1\}. s(B)=6s(B) = 6.
Basit eşitsizlik aralığındaki tam sayılar listelenir.
3
A ve B kümelerinin kesişimini (A∩BA \cap B) bul.
A∩B={−3,−2,−1,0,1}A \cap B = \{-3, -2, -1, 0, 1\}. s(A∩B)=5s(A \cap B) = 5.
Her iki kümede ortak olan elemanlar belirlenir.
4
İstenen kümenin eleman sayısını formülle hesapla.
s((A×B)∖(B×A))=s(A×B)−s((A×B)∩(B×A))s((A \times B) \setminus (B \times A)) = s(A \times B) - s((A \times B) \cap (B \times A)). Kesişim özelliği gereği bu ifade s(A)⋅s(B)−[s(A∩B)]2s(A) \cdot s(B) - [s(A \cap B)]^2 olur.
7⋅6−52=42−25=177 \cdot 6 - 5^2 = 42 - 25 = 17.
Kartezyen çarpımın fark ve kesişim özellikleri kullanılarak sonuca ulaşılır.

Anahtar Kavram

Kartezyen Çarpım ve Küme Farkı Özellikleri

İpuçları

1
Önce A ve B kümelerinin elemanlarını listeleyerek her birinin eleman sayısını bulun.
2
İki kartezyen çarpım kümesinin kesişiminin formülünü hatırlayın: (A×B)∩(B×A)=(A∩B)×(B∩A)(A \times B) \cap (B \times A) = (A \cap B) \times (B \cap A).

Alternatif Yöntem

Kümeleri görselleştirmek için bir koordinat düzlemi çizebilirsiniz. A kümesini x ekseninde, B kümesini y ekseninde işaretleyerek A×BA \times B dikdörtgenini oluşturun. Çıkarılacak olan B×AB \times A bölgesinin bu dikdörtgenle nerede kesiştiğini (ortak kare bölgeyi) belirleyip toplam noktadan çıkarın.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla