Soru

Zorluk: ZorKümelerde Fark ve Tümleme İşlemleri
EE evrensel kümesinin boştan farklı AA ve BB alt kümeleri için,
[(A∖B)′∩(A∩B)]∪(B∖A) \left[ (A \setminus B)' \cap (A \cap B) \right] \cup (B \setminus A)
ifadesinin en sade hali aşağıdakilerden hangisidir?
  1. A
    AA
  2. BBCevap
  3. C
    A∩BA \cap B
  4. D
    B∖AB \setminus A
  5. E
    A∪BA \cup B

Cevap

İfadenin en sade hali BB kümesidir.
Verilen ifadede öncelikle fark işleminin tümleyeni alınır: (A∖B)′=A′∪B(A \setminus B)' = A' \cup B. Bu ifade ile (A∩B)(A \cap B) kesiştirildiğinde, (A∩B)(A \cap B) kümesi A′∪BA' \cup B kümesinin bir alt kümesi olduğu için sonuç yine (A∩B)(A \cap B) olur. Son adımda, BB kümesinin AA ile olan kesişimi (A∩B)(A \cap B) ile BB kümesinin AA farkı (B∖A)(B \setminus A) birleştirilir. Bir kümenin kesişim bölgesi ile fark bölgesinin birleşimi, o kümenin kendisine (BB) eşittir.

Adım Adım Çözüm

1
Parantez içindeki (A∖B)′(A \setminus B)' ifadesini De Morgan kuralı ile açalım.
(A∖B)′=(A∩B′)′=A′∪B(A \setminus B)' = (A \cap B')' = A' \cup B
Fark işlemi A∖B=A∩B′A \setminus B = A \cap B' olarak yazılabilir ve ardından tümleyeni alınır.
2
Köşeli parantez içindeki kesişim işlemini dağılma özelliği veya alt küme ilişkisi ile sadeleştirelim: (A′∪B)∩(A∩B)(A' \cup B) \cap (A \cap B).
A∩BA \cap B
(A∩B)(A \cap B) kümesi hem BB'nin hem de AA'nın alt kümesidir. Dolayısıyla (A′∪B)(A' \cup B) kümesinin de alt kümesidir. Bir kümenin, kendisini kapsayan bir küme ile kesişimi kendisine eşittir.
3
Elde edilen sonucu dışarıdaki ifade ile birleştirelim: (A∩B)∪(B∖A)(A \cap B) \cup (B \setminus A).
BB
(A∩B)(A \cap B), BB kümesinin AA ile ortak olan kısmıdır. (B∖A)(B \setminus A) ise BB kümesinin AA ile ortak olmayan kısmıdır. Bu iki ayrık parçanın birleşimi BB kümesinin kendisini verir.

Anahtar Kavram

Kümelerde fark işleminin tümleyeni ve dağılma özellikleri kullanılarak yapılan cebirsel sadeleştirme.

İpuçları

1
Önce parantez içindeki (A∖B)′(A \setminus B)' ifadesini, fark işlemini kesişime çevirerek (A∩B′)′(A \cap B')' şeklinde düşünün ve De Morgan kuralını uygulayın.
2
Bulduğunuz (A′∪B)(A' \cup B) ifadesi ile (A∩B)(A \cap B) ifadesinin kesişimini düşünün. (A∩B)(A \cap B) kümesi, (A′∪B)(A' \cup B) kümesinin içinde midir?
3
Elde ettiğiniz (A∩B)(A \cap B) kümesi ile (B∖A)(B \setminus A) kümesini birleştirin. BB kümesinin AA ile ortak olan kısmı ve AA ile ortak olmayan kısmının birleşimi neyi verir?

Daha Fazla Pratik

Benzer mantıkla (A∪B)′∩(A′∖B)(A \cup B)' \cap (A' \setminus B) ifadesinin sadeleştirilmesini içeren sorular çözebilirsiniz.

Alternatif Yöntem

Venn şeması çizerek her bir bölgeyi numaralandırabilirsiniz. (A∖B)′(A \setminus B)' bölgesi, AA fark BB dışındaki her yerdir. Bu bölge ile A∩BA \cap B kesiştiğinde sadece kesişim bölgesi kalır. Son olarak bu bölgeye B∖AB \setminus A eklenirse BB kümesinin tamamı elde edilir.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla