تفاضل دو مجموعه

آخرین ویرایش: 18 بهمن 1403
دسته‌بندی: مجموعه در ریاضی
امتیاز:

تعریف تفاضل دو مجموعه

اگر A و B دو مجموعه دل‌خواه باشند، تفاضل A-B به‌صورت زیر تعریف می‌شود:

A−B=xx∈A∧x∉B≡∀x  ,  x∈A−B⇔x∈A∧x∉B

A-B مجموعه‌ای است که عضوهای آن متعلق به مجموعه A است ولی متعلق به B نیست.

همان‌طور که از نمودارِ ون مشاهده می‌کنید:

A−B=A−A∩B

تمرین

تفاضل مجموع‌های زیر را به‌دست آورید.

a,b−b

a,b−b=a

x,y,z−a,b

x,y,z−a,b=x,y,z

b−b

b−b=∅

a,c,d,f,q−a,f,t,w,z

a,c,d,f,q−a,f,t,w,z=c,d,q

a,f,t,w,z−a,c,d,f,q

a,f,t,w,z−a,c,d,f,q=t,w,z

a,c,d,f,q−1,4,7

a,c,d,f,q−1,4,7=a,c,d,f,q=A

تمرین

اگر داشته باشیم:

A=1,2,3,4,5

B=3,4,5,6

حاصل عبارات زیر را به‌دست آورید.

A−B

A−B=​1,2,3,4,5−​3,4,5,6=​1,2

B−A

B−A=​3,4,5,6−​1,2,3,4,5=​6

A∪B−A∩B

A∪B−A∩B=1,2,3,4,5,6−3,4,5=1,2,6

A−B∪B−A∪A∩B

A−B∪B−A∪A∩B


=​1,2∪​6∪​3,4,5

=​1,2,6∪​3,4,5

=​1,2,3,4,5,6

تمرین

نمودارهای داده شده در شکل زیر را به زبان مجموعه بنویسید.

تفاضل دو مجموعه - پیمان گردلو

A∩B=A

تفاضل دو مجموعه - پیمان گردلو

A∪B=B

تفاضل دو مجموعه - پیمان گردلو

B−A

تمرین

مجموعه‌های داده شده را با هاشور زدن مشخص کنید.

A-B

A−B∪B−A

A∪B−A

تمرین

مجموعه‌های زیر را تفسیر کنید.

Z−N=... , −2,−1,0,1,2,...−1,2,3,...=0,−1,−2,−3,...

Z−N مجموعه عددی است شامل همه‌ عضوهایی که عضو مجموعه Z هستند ولی عضو مجموعه N نیستند.

N−Z=1,2,3,...−... , −2,−1,0,1,2,...=   

N-Z مجموعه عددی است شامل همه‌ عضوهایی که عضو مجموعه N هستند ولی عضو مجموعه Z نیستند.

W−N=0,1,2,3,...−1,2,3,...=0

W-N مجموعه عددی است شامل همه‌ عضوهایی که عضو مجموعه W (مجموعه حسابی) هستند ولی عضو مجموعه N نیستند.

قضایای تفاضل دو مجموعه

قضیه

A−B=A∩B'A−B=A−A∩BA−B=B'−A'

اثبات

∀x  ,   x∈A−B⇔x∈A∧x∉B⇔x∈A∧x∈B'⇔x∈A∩B'⇔A−B=A∩B'

A−A∩B=A∩A∩B'=A∩A'∪B'=A∩B'=A−B

B'−A'=B'∩A''=B'∩A=A∩B'=A−B

قضیه

A−B⊂AB−A⊂B

اثبات

به اثبات A−B⊂A می‌پردازیم:

x∈A−B⇒x∈A∧x∉B

با توجه به قانون حذف عاطف، داریم: 

x∈A


به اثبات B−A⊂B می‌پردازیم:

x∈B−A⇒x∈B∧x∉A

با توجه به قانون حذف عاطف، داریم: 

x∈B

قضیه

A−B∪A=AA−B∩B=∅

اثبات

A−B⊂A⇒A−B∪A=A

A−B∩B=A∩B'∩B=A∩B'∩B=A∩∅=∅

قضیه

A−B∪B=A∪BA−B∪B−A∪A∩B=A∪B

اثبات

A−B∪B=A∩B'∪B=A∪B∩B'∪B=A∪B∩M=A∪B

A−B∪A∩B∪B−A=A∩B'∪A∩B∪B−A

=A∩B'∪B∪B−A=A∩M∪B−A

=A∪B−A=A∪B∩A'=A∪B

قضیه

A−A=∅A−∅=A∅−∅=∅A'=M−A∅−A=∅

اثبات

A−A=A∩A'=∅A−∅=A∩∅'=A∩M=A∅−∅=∅∩∅'=∅∩M=∅

M−A=M∩A'=A'∅−A=∅∩A'=∅

قضیه

A⊂B⇔A−B=∅

اثبات

A⊂B⇔A∩B=AA−B=A−A∩B=A−A=∅

A−B=∅⇒A∩B'=∅⇒B∪A∩B'=B∪∅⇒A∪B=B⇒A⊂B

نتیجه:

A⊂B⇔A∩B=A⇔A∪B=B⇔A−B=∅

قضیه

A و B دو مجموعه جدا از هم هستند:

A∩B=∅⇔A−B=AA∩B=∅⇔B−A=A

اثبات

فرض کنید A∩B=∅، آنگاه: 

A−B=A−A∩B=A−∅=A

فرض کنید A−B=A، آنگاه: 

A−B=A⇒B∩A−B⏟A=B∩A

A و B دو مجموعه جدا از هم هستند:

A∩B=∅

قضیه

اشتراک روی تفاصل از چپ توزیع پذیراست:

A∩B−C=A∩B−A∩C

اثبات

A∩B−A∩C=A∩B∩A∩C'=A∩B∩A'∪C'

=A∩B∩A'∪A∩B∩C'=∅∪A∩B∩C'

=A∩B∩C'=A∩B∩C'=A∩B−C

قضیه

تفاضل از راست بر اشتراک و اجتماع توزیع پذیر است:

A∩B−C=A−C∩B−CA∪B−C=A−C∪B−C

اثبات

A−C∩B−C=A∩C'∩B∩C'=A∩B∩C'=A∩B−C

A−C∪B−C=A∩C'∪B∩C'=A∪B∩C'=A∪B−C

نکته

حالت تعمیم یافته قضیه فوق:

A1∩A2∩…∩An−C=A1−C∩A2−C∩…∩An−C   ,   ∩i=1nAi−C= ∩i=1nAi−C

A1∪A2∪...∪An−C=A1−C∪A2−C∪...∪An−C  ,  ∪i=1nAi−C=∪i=1nAi−C

قضیه

A−B∩C=A−B∪A−CA−B∪C=A−B∩A−C

اثبات

A−B∩C=A∩B∩C'=A∩B'∪C'=A∩B'∪A∩C'=A−B∪A−C

A−B∪C=A∩B∪C'=A∩B'∩C'=A∩B'∩A∩C'=A−B∩A−C

نکته

حالت تعمیم یافته قضیه فوق:

A−B1∩B2∩…∩Bn=A−B1∪A−B2∪…∪A−Bn  ,  A−∩i=1nBi=∪i=1nA−Bi

A−B1∪B2∪…∪Bn=A−B1∩A−B2∩…∩A−Bn  ,  A−∪i=1nBi=∩i=1nA−Bi

قضیه

تفاضل از سمت راست بر خودش توزیع پذیر است:

A−B−C=A−C−B−C

اثبات

A−C−B−C=A∩C'−B∩C'=A∩C'∩B∩C''=A∩C'∩B'∪C

=A∩C'∩B'∪C=A∩C'∩B'

=A∩B'∩C'=A−B∩C'=A−B−C

قضیه

A⊆B⇒A∪B−A=B

اثبات

A∪B−A=A∪B∩A'=A∪B=B

قضیه

A−B∩C=A∩C−B

اثبات

A−B∩C=A∩B'∩C=A∩C∩B'=A∩C−B

قضیه

B∪A−B=A∪B

اثبات

B∪A−B=B∪A∩B'=B∪A=A∪B

تمرین

درستی تساوی های زير را ثابت كنيد:

A∪B−A'∪B∪A−B'−A'=A

A∪B−A'∪B∪A−B'−A'


=A∪B∩A''∪B∪A∩B''∩A''


=A∪B∩A∪B∪A∩B∩A


=A∪B∩A∪∅∪B∩M∪A∩B∩A


=A∪B∩∅∪B∩M∪A∩A=A∪∅∪B∩M∩A=A∪B∩A=A

A−B'∩A−C'=A−B∩C'

A−B'∩A−C'=A∩B''∩A∩C''=A'∪B∩A'∪C


=A'∪B∩C=A∩B∩C''=A−B∩C'

A−B−C=A−B∪C

A−B−C=A∩B'∩C'=A∩B'∩C'


=A∩B∪C'=A−B∪C

A−B∪C∪A∩D−B=A−B−C−D

A−B∪C∪A∩D−B=A∩B∪C'∪A∩D∩B'=A∩B∪C'∪D∩B'

=A∩B'∩C'∪D∩B'=A∩B'∩C'∪D=A∩B'∩C'∪D

=A−B∩C∩D''=A−B∩C−D'=A−B−C−D

B∪A∩A∪B'∩B'∩A'∪B'∪A']=B−A

B∪A∩A∪B'∩B'∩A'∪B'∪A']


=A∪B∩B'∩B'∩A'∪B'∪A'


=A∪∅∩B'∩A'∪B'∪A'=A∩B'∩A'∪B∩A'


=A∩A'∩B'∪B−A=∅∪B−A=B−A

A−A∩B=A−B

A−A∩B=A∩A∩B'=A∩A'∪B'

=A∩A'∪A∩B'=∅∪A∩B'=A∩B'=A−B

A∪B−B∪C=A−B−C

A∪B−B∪C=A∪B∩B∪C'=A∪B∩B'∩C'

=A∪B∩B'∩C'=A∩B'∩C'=A−B∩C'=A−B−C

A−B∪C=A−B−C

A−B∪C=A∩B∪C'=A∩B'∩C'

=A∩B'∩C'=A−B∩C'=A−B−C

A−B∩C−D=A∩C−B∪D

A−B∩C−D=A∩B'∩C∩D'=A∩C∩B'∩D'

=A∩C∩B∪D'=A∩C−B∪D

A∩B−B∩C=A−B'−C

A∩B−B∩C=A∩B∩B∩C'=A∩B∩B'∪C'

=A∩B∩B'∪C'=A∩B∩B'∪B∩C'=A∩∅∪B∩C'

=A∩B∩C'=A∩B∩C'=A−B'∩C'=A−B'−C

A∪B−A∩B=A−B∪B−A

A∪B−A∩B=A∪B∩A∩B'=A∪B∩A'∪B'=A∪B∩A'∪A∪B∩B'

=A∩A'∪B∩A'∪A∩B'∪B∩B'


=∅∪B∩A'∪A∩B'∪∅=B∩A'∪A∩B'=A∩B'∪B∩A'=A−B∪B−A

تمرین

در صورتی كه A,B دو مجموعه دل‌خواه باشند، ‌هر يک از موارد زير را ثابت يا رد كنيد.

PA∪B=PA∪PB

برقرار نيست، فرض کنیم:

if   A=0,1⇒pA=0,1,0,1,∅if  B=0,2⇒pB=0,2,0,2,∅


pA∪pB=0,1,2,0,1,0,2,∅


A∪B=0,1,2


⇒pA∪B=0,1,2,0,1,0,2,1,20,1,2,∅


PA∪B≠pA∪PB

PA∩B=PA∩PB

برقرار است. فرض کنیم:

if   A=0,1⇒pA=0,1,0,1,∅if  A=0,2⇒pB=0,2,0,2,∅


pA∩pB=0,∅

A∩B=0⇒pA∩B=0,∅

pA∩pB=pA∩B

دریافت مثال

تست‌های این مبحث

تست شماره 1

کنکور ریاضی 1401

اگر A,B دو مجموعه ناتهی از مجموعه مرجع U باشند، مجموعه A'∪B∩A∩B∪A∩B با کدام مجموعه برابر است؟

  1. A−B'
  2. B-A
  3. B
  4. ∅
مشاهده پاسخ تست بستن

تست شماره 2

اگر U مجموعه مرجع و داشته باشیم:

A∪A∩B∪B∩A∪B=B

آن‌گاه متمم مجموعه A-B برابر با کدام مجموعه است؟

  1. A
  2. B
  3. U
  4. ∅
مشاهده پاسخ تست بستن

تست شماره 3

مجموعه زیر با کدام مجموعه برابر است؟

A−A∩B'∪B∩A∩B'

  1. A
  2. B
  3. A'
  4. B'
مشاهده پاسخ تستبستن

تست شماره 4

متمم مجموعه زیر کدام گزینه است؟

A−A−B∪A∩B'

  1. A
  2. B
  3. ϕ
  4. B'
مشاهده پاسخ تستبستن

تست شماره 5

اگر U=1,2,3,⋯,9 مجموعه مرجع باشد و داشته باشیم:

A=1,3,5,9B=2,3,5,8C2,5,7,8

مجموعه A'∩B'−C' کدام است؟

  1. 1,3,9
  2. 7
  3. 1,4,9
  4. 2,4,8
مشاهده پاسخ تستبستن

تست شماره 6

اگر  0,+∞ مجموعه مرجع باشد و داشته باشیم:

A=3,4B=2,+∞

مجموعه A'−B' کدام است؟

  1. 2,3
  2. 2,3∪4,+∞
  3. 2,3∪4,+∞
  4. 3,4
مشاهده پاسخ تستبستن

تست شماره 7

اگر U مجموعه مرجع و A زیر مجموعه دل‌خواهی از آن باشد، کدام یک درست نیست؟

  1. A∪A'=U
  2. A∩A'=ϕ
  3. A−A'=A
  4. A'−A=A
مشاهده پاسخ تستبستن

خرید پاسخ‌ها

تفاضل دو مجموعه

5,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید