Soru

Zorluk: ZorKartezyen Çarpım
Z\mathbb{Z} tam sayılar kümesi olmak üzere,
A={x∈Z:∣x−2∣≤3}A = \{x \in \mathbb{Z} : |x - 2| \le 3\}
B={x∈Z:x2<17}B = \{x \in \mathbb{Z} : x^2 < 17\}
kümeleri tanımlanmıştır.

Buna göre, (A×B)∪(B×A)(A \times B) \cup (B \times A) kümesinin eleman sayısı kaçtır?

  1. A
    63
  2. 90Cevap
  3. C
    100
  4. D
    126
  5. E
    144

Cevap

90
Soruda verilen (A×B)∪(B×A)(A \times B) \cup (B \times A) kümesinin eleman sayısını bulmak için s(X∪Y)=s(X)+s(Y)−s(X∩Y)s(X \cup Y) = s(X) + s(Y) - s(X \cap Y) formülü kullanılır. Burada X=A×BX = A \times B ve Y=B×AY = B \times A'dır.

Öncelikle kümelerin eleman sayıları bulunur:
A={−1,0,1,2,3,4,5}⇒s(A)=7A = \{-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5\} \Rightarrow s(A)=7
B={−4,−3,−2,−1,0,1,2,3,4}⇒s(B)=9B = \{-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4\} \Rightarrow s(B)=9

Buradan s(A×B)=7⋅9=63s(A \times B) = 7 \cdot 9 = 63 ve s(B×A)=9⋅7=63s(B \times A) = 9 \cdot 7 = 63 bulunur.

Önemli nokta kesişim kümesidir: (A×B)∩(B×A)=(A∩B)×(B∩A)=(A∩B)×(A∩B)(A \times B) \cap (B \times A) = (A \cap B) \times (B \cap A) = (A \cap B) \times (A \cap B).
A∩B={−1,0,1,2,3,4}A \cap B = \{-1, 0, 1, 2, 3, 4\} olup s(A∩B)=6s(A \cap B) = 6'dır.
Kesişim kümesinin eleman sayısı: 6⋅6=366 \cdot 6 = 36.

Sonuç: 63+63−36=9063 + 63 - 36 = 90.

Adım Adım Çözüm

1
A kümesinin elemanlarını belirle
∣x−2∣≤3⇒−3≤x−2≤3⇒−1≤x≤5|x - 2| \le 3 \Rightarrow -3 \le x - 2 \le 3 \Rightarrow -1 \le x \le 5. A={−1,0,1,2,3,4,5}A = \{-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5\}, yani s(A)=7s(A) = 7.
Mutlak değer eşitsizliğini çözerek tam sayı elemanları listelemek gerekir.
2
B kümesinin elemanlarını belirle
x2<17x^2 < 17 koşulunu sağlayan tam sayılar: −17<x<17-\sqrt{17} < x < \sqrt{17} (≈4.12\approx 4.12). B={−4,−3,−2,−1,0,1,2,3,4}B = \{-4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4\}, yani s(B)=9s(B) = 9.
Karesi 17'den küçük olan tam sayıları bulmak gerekir.
3
Kesişim kümesini (A∩BA \cap B) ve eleman sayısını bul
Ortak elemanlar: {−1,0,1,2,3,4}\{-1, 0, 1, 2, 3, 4\}. s(A∩B)=6s(A \cap B) = 6.
Birleşim formülünde kullanılacak olan kesişim değerini bulmak için.
4
Birleşim formülünü uygula
s((A×B)∪(B×A))=s(A×B)+s(B×A)−s((A×B)∩(B×A))s((A \times B) \cup (B \times A)) = s(A \times B) + s(B \times A) - s((A \times B) \cap (B \times A)). Bu da s(A)s(B)+s(B)s(A)−[s(A∩B)]2s(A)s(B) + s(B)s(A) - [s(A \cap B)]^2 eşittir. 63+63−36=126−36=9063 + 63 - 36 = 126 - 36 = 90.
Kartezyen çarpımın birleşim eleman sayısını hesaplamak için dahil etme-hariç tutma prensibi kullanılır.

Anahtar Kavram

Kartezyen Çarpım ve Kümelerde Birleşim Prensibi

İpuçları

1
Önce A ve B kümelerinin elemanlarını açıkça listeleyin ve kaçar elemanlı olduklarını (s(A) ve s(B)) bulun.
2
İki kümenin birleşiminin eleman sayısı formülünü hatırlayın: s(X∪Y)=s(X)+s(Y)−s(X∩Y)s(X \cup Y) = s(X) + s(Y) - s(X \cap Y). Burada X ve Y kartezyen çarpım kümeleridir.
3
(A×B)∩(B×A)(A \times B) \cap (B \times A) kümesinin eleman sayısı, (A∩B)(A \cap B) kümesinin eleman sayısının karesine eşittir.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla