Aiuto Esercizio di Combinatoria e matematica discreta

Davide1986
Esercizio :

Descrivere $AnnB$ nei seguenti casi :

(a) $A$ è l'insieme dei numeri naturali pari, $B$ quello dei numeri naturali divisibili per $5$;
(b) $A = {x in ZZ | x = 2t, t in ZZ}$ , $B$ è l'insieme dei numeri primi;


Svolgimento della prima (a) :

Per prima cosa io definisco l'insieme $A$ in questa maniera , $A = { x in NN | x = 2*a, a in NN}$ in questa maniera qualsiasi numero che io prendo pari o dispari moltiplicato a $2$ ottengo sempre un numero pari.

Mentre l'insieme $B$ lo rappresento in questa maniera , $B = { x in NN | x = 5*a, a in NN }$ in questa maniera ottengo tutti i numeri che sono divisibili per $5$ .

L'esercizio chiede di descrivere $AnnB$ , il simbolo $nn$ significa intersezione di $A$ e $B$ è l'insieme di tutti gli oggetti che si trovano sia in $A$ sia in $B$. È indicata da $AnnB$.

Ora la mia domanda che mi faccio quali sono i numeri in comune tra l'insieme $A$ e l'insieme $B$ ?

Rispondo che l'insieme è costituito cosi : $AnnB = { x in NN | x = 5*2a , a in NN }$ .

Se faccio un esempio :

Insieme $A = { 2, 4, 6, 8, 10, ...., 20, ...,40,....}$

Insieme $B = { 5, 10, 15, 20, 25, ....,40, ...,60,....}$

Insieme $AnnB = { 20, 40, 60, 80, 100, ....}$

E' giusto come ragionamento ?!

Svolgimento della prima (b) :

$A = {x in ZZ | x = 2t, t in ZZ}$ , $B$ è l'insieme dei numeri primi;

Sappiamo che l'insieme $A$ è formato da tutti i numeri pari e sappiamo che $B$ è formato da tutti i numeri primi e sappiamo che il $2$ è l'unico numero pari primo e per tanto la sua intersezione è proprio lui.

Insieme $AnnB = { 2 }$

Che dite è accettabile come cosa?!

Grazie anticipatamente.

P.s. per i moderatori se ho sbagliato la sezione chiedo scusa.

Risposte
Gi81
Il secondo è giusto.
Nel primo invece c'è qualcosa che non va: sarai d'accordo con me che anche $10$ appartiene a $A nn B$. E anche $30$, anche $50$,...

Davide1986
Giusto che stupido quindi la forma corretta è questa :$ AnnB={x in NN | x= 5⋅2a,ainNN}$
Adesso è coretto?!

Grazie mille.

Gi81
Ora è tutto corretto. Ciao

Davide1986
Esercizio :

Se $AuuB=A$, a cosa è uguale $AnnB$?E se $AuuB=AnnB$ allora ...

Per rispondere alla prima domanda facciamo un ripasso di teoria:

Definizione di $AuuB$ : Sia $A$ e $B$ due insiemi. Diciamo unione di $A$ e $B$ e la indichiamo con $AuuB$ l'insieme formato da tutti gli elementi appartenenti ad $A$ oppure $B$ o ad entrambi.

Per definizione si sa che $AuuB = { x : x in A vv x in B }$

Definizione di $AnnB$ : Sia $A$ e $B$ due insiemi. Diciamo intersezione di $A$ e $B$ e la indichiamo con $AnnB$ l'insieme formato da tutti gli elementi comuni ad $A$ e $B$.

Per definizione si sa che $AnnB = { x : x in A ^^ x in B }$

Prima Domanda : Se $AuuB=A$, a cosa è uguale $AnnB$?

Quindi possiamo dire che : Se $AuuB=A$, a cosa è uguale $AnnB$? io risponderei $A$ .

Perché se l'insieme $AuuB$ mi da l'insieme $A$ significa che l'insieme $B$ coincide all'insieme $A$ quindi i due insiemi sono uguali $B=A$ e se questi due insiemi sono uguali posso concludere che l'insieme Intersezione $AnnB = A$ .

Perché come abbiamo visto nella definizione l'insieme intersezione contiene tutti gli elementi in comune ad $A$ e $B$

Seconda Domanda E se $AuuB=AnnB$ allora ...

Ricordando che :

$AuuB = { x : x in A vv x in B } $

$AnnB = { x : x in A ^^ x in B } $

Posso dire che se $AuuB=AnnB$ allora si a come risultato l'insieme $A$

Non sono sicuro se il mio ragionamento è corretto chiedo a voi di aiutarmi.

Saluti e grazie mille dell'aiuto che mi state dando.

Kashaman
Per questa domanda, forse sbaglio, sono di fretta, però vedila così
Se $A uu B = A$
significa che $B sube A$ , giusto?
quindi $A nn B = B$

Davide1986
Tu vuoi dire con $BsubeA iff ( AA b in B => b in A )$ quindi se abbiamo detto che $AuuB=A$ e che gli elementi di $B$ sono anche in $A$ otteniamo nell'elemento di intersezione $AnnB=B$ cioè tutti gli elementi in comune con $A$ e $B$ .

Esempio :

$A={ x: x in ZZ}$
$B={ x: x in NN}$

Se faccio $AuuB=A$ perché l'insieme $ZZ$ contiene tutto $NN$ e se faccio l'intersezione ottengo $AnnB=B$ quindi l'insime $NN$ è giusto come ragionamento?! o è totalmente sbagliato?!

Kashaman
va bene.
Penso valga una doppia equivalenza.
Siano $A,B$ insiemi .
Allora
$A uu B = A <=> A nn B = B$ .

Domanda
Siano $H= { x | x=2k , k in ZZ}$
e $J= {x | x= 2f+1 , f in ZZ}$
chi è
$H uu J$ e chi è $ H nn J$?

Davide1986
Scusami non avevo visto la tua Domanda :
Adesso Rispondo :

Domanda : Siano $H={x|x=2k,kinZZ}$ e $J={x|x=2f+1,finZZ}$ chi è $HuuJ$ e chi è $HnnJ$?

L'insieme $H$ contiene tutti i numeri pari e l'insieme $J$ contiene i numeri dispari . Quindi se faccio l'unione $HuuJ$ significa che è proprio tutto $ZZ$ quindi $HuuJ=ZZ$ ma se io faccio $HnnJ$ quindi devo prendere tutte le $ x in A$ e $x in B$ e mi verrebbe da dire insieme vuoto. Perché un insieme pari meno un insieme dispari non hanno niente in comune.

Esercizio :

Siano $A = {a,b}$ e $B={x,y,z}$

Descrivere esplicitamente $A x A$ , $B x B$, $A x B$ .

$A x B = { (a,x) ; (a,y) ; (a,z) ; (b,x) ; (b,y) ; (b,z) }$

Per fare la verifica di quante coppie devo scrivere per $A x B$ faccio $2*3=6$ e ottengo le combinazioni che devo ottenere.

$A x A = { (a,a) ; (a,b) ; (b,a) ; (b,b) }$

Per fare la verifica di quante coppie devo scrivere per $A x A$ faccio $2*2=4$ e ottengo le combinazioni che devo ottenere.

$B x B = { (x,x) ; (x,y) ; (x,z) ; (y,x) ; (y,y) ; (y,z) ; (z,x) ; (z,y) ; (z,z) }$

Per fare la verifica di quante coppie devo scrivere per $B x B$ faccio $3*3=9$ e ottengo le combinazioni che devo ottenere.

Kashaman
entrambi gli esercizi sono corretti. Bravissimo.
Sapresti spiegare perché se $A$ ha $n$ elementi, $B$ ne ha $m$ , $A\timesB$ ne ha $n*m$?

Davide1986
Ci provo a spiegarlo.

Abbiamo l'insieme $A$ composto da $n$ elementi e l'insieme $B$ formato da $m$ elementi , quindi il mio obbiettivo è di formare tutte le possibili coppie $(m,n)$ tra gli elementi di $A$ e $B$ .

Non so proprio come spiegarlo.. aiutino.. :-)

Kashaman
allora
$A\timesB={(a,b) | a in A ^^ b in B}$
in quanti modi puoi scegliere $A$ e in quanti $B$?

Davide1986
Teoria - Prodotto Cartesiano :

Definizione : Diciamo coppia ordinata e la indichiamo con $(a,b)$ una coppia di oggetti, non necessariamente distinti, dove $a$ è il primo oggetto e $b$ il secondo oggetto.

Ci dobbiamo ricordare che è importante l'ordine con il quale gli elementi della coppia sono scritti tra le due parentesi tonde.

Definizione : Siano $A$ e $B$ due insiemi. Diciamo prodotto cartesiano di $A$ e $B$ e lo indichiamo con $A x B$ l'insieme di tutte le coppie ordinate $(a,b)$ dove $a in A$ e $b in B$

Quindi alla domanda : in quanti modi puoi scegliere $A$ e in quanti $B$?

Risponderei : Posso scegliere $A$ per il massimo numero di elementi che è costituito l'insieme e quindi $n$ e posso scegliere $B$ per $m$ elementi che lo costituiscono.

Kashaman
"Davide1986":
Teoria - Prodotto Cartesiano :

Definizione : Diciamo coppia ordinata e la indichiamo con $(a,b)$ una coppia di oggetti, non necessariamente distinti, dove $a$ è il primo oggetto e $b$ il secondo oggetto.

Ci dobbiamo ricordare che è importante l'ordine con il quale gli elementi della coppia sono scritti tra le due parentesi tonde.

Definizione : Siano $A$ e $B$ due insiemi. Diciamo prodotto cartesiano di $A$ e $B$ e lo indichiamo con $A x B$ l'insieme di tutte le coppie ordinate $(a,b)$ dove $a in A$ e $b in B$

Quindi alla domanda : in quanti modi puoi scegliere $A$ e in quanti $B$?

Risponderei : Posso scegliere $A$ per il massimo numero di elementi che è costituito l'insieme e quindi $n$ e posso scegliere $B$ per $m$ elementi che lo costituiscono.

sì , e quindi hai $n*m$ combinazioni di $a^^b$ e quindi $n*m$ enuple del tipo $(a,b)$

Davide1986
Un'altro esercizio per divertirci :

Sia $P(A)$ l'insieme delle parti dell'insieme A. Descrivere esplicitamente $P({x,y,z})$. Quanti elementi ha $P({x,y,z})$?

Teoria :

Definizione : Sia $A$ un insieme qualsiasi. Diciamo insieme delle parti di $A$ e lo indichiamo con $P(A)$ l'insieme formato da tutti i sottoinsiemi, propri e impropri di $A$.

Ricordiamo che l'insieme delle parti è detto anche insieme potenza. Questa denominazione è dovuta dal fatto che se l'insieme $A$ ha $n$ elementi allora l'insieme delle parti $P(A)$ ha $2^n$ elementi.


Svolgimento Esercizio :

Definiamo $A={x,y,z}$ quindi $P(A)={{x},{y},{z},{x,y},{x,z},{y,z},{\emptyset},A}.$

Per rispondere alla domanda : Quanti elementi ha $P({x,y,z})$? Rispondo ne ha $2^n=2^3=8$ elementi.

Kashaman
mi sembra ok.
Comunque vale un risultato generale .
Sia $A$ un insieme con $n$ elementi. E sia $P(A)$ l'insieme delle sue parti allora $P(A)$ ha $2^n$ elementi.
prova a dimostrarlo
hint

Davide1986
Vediamo quello che ho capito dallo studio :

Sia $A$ un insieme con n elementi (quindi un insieme finito di elementi). E sia $P(A)$ l'insieme delle sue parti allora $P(A) = 2^n$ elementi .

Proviamo a dimostrarlo :

Caso Base :
Sia $n=0$ e $A=\emptyset$ otteniamo $P(A)={{\emptyset}} => P(A) = 2^0 => P(A) = 1$ Condizione vera perché vi è un solo elemento, l'elemento che rappresenta l'insieme $\emptyset$ .

Sia $n>0$ e supponiamo vera che $A$ è un insieme formato da $n-1$ elementi, allora $P(A)=2^(n-1)$ .

Ipotizziamo che $A = n >0$ segue che $n!= \emptyset $ e quindi ammette almeno un elemento. Sia $x_0$ un elemento dell'insieme. Ci dobbiamo ricordare che i sottoinsiemi di $A$ posso o non possono contenere $x_0$ , quindi si vanno a studiare :

I sottoinsiemi che non contengono $x_0$, sono sottoinsiemi di $A\{x_0}$ segue che $A\\{x_0} = n -1$, tali sottoinsiemi sono, per l'ipotesi induttiva $2^n-1$

I sottoinsiemi che contengono $x_0$, sono sottoinsiemi di $G uuu {x_0}$ con $G$ sottoinsieme di $A\\{x_0}$ , quindi anche tali sottoinsiemi sono, per ipotesi induttiva $2^(n-1)$ .

Quindi i sottoinsiemi di $A$ sono in tutto $2^(n-1) + 2^(n-1) = 2*2^(n-1) = 2^n$ .

Kashaman
mi sembra ok.

gundamrx91-votailprof
"Kashaman":
mi sembra ok.
Comunque vale un risultato generale .
Sia $A$ un insieme con $n$ elementi. E sia $P(A)$ l'insieme delle sue parti allora $P(A)$ ha $2^n$ elementi.
prova a dimostrarlo
hint


Ci provo pure io :-D


gundamrx91-votailprof
Ops, Davide hai postato mentre io ancora scrivevo :-D

Davide1986
Esercizio :

Verificare quali delle seguenti applicazioni $f$ ( in cui $A$ è il dominio e $B$ il codominio, e $x$ è un elemento di $A$) sono iniettive, quali surriettive, quali biettive.

(a) $A={$mesi dell'anno$}$ , $B={$lettere dell'alfabeto italiano$}$ , $f(x)=$ lettera con cui inizia il nome di $x$
(b) $A = NN$ , $B= NN$, $f(x)=x^2$
(c) $A = ZZ$ , $B= ZZ$, $f(x)=x^2$
(d) $A = RR$ , $B= RR$, $f(x)=x^2$
(e) $A = CC$ , $B= CC$, $f(x)=x^2$


Teoria :

SURRIETTIVA

Definizione : Sia $f$ una funzione di $A$ in $B$ con $domf = A$. Diciamo che $f$ è surriettiva se per ogni $b in B$ esiste almeno una $a in A$ tale che $b=f(a)$ .

$AAbinBEEainA:f(a)=b$

Quindi ogni elemento di $B$ è immagine di almeno un elemento di $A$ => $f(A)=B$ .

INIETTIVA

Definizione : Sia $f$ una funzione di $A$ in $B$ con $domf = A$. Diciamo che $f$ è iniettiva se presi due qualsiasi elementi distinti di $A$, $x_1$ e $x_2$ , risulta $f(x_1) != f(x_2)$.

In altre parole ciò che la definizione assicura è che elementi distinti di $A$ abbiano immagini distinte.

$x_1 != x_2 => f(x_1) != f(x_2)$

BIETTIVA

Definizione : Sia $f$ una funzione di $A$ in $B$. Diciamo che $f$ è biettiva se essa è allo stesso tempo suriettiva e iniettiva. A elementi distinti corrispondono immagini distinte.

SVOLGIMENTO :

(a) $A={$mesi dell'anno$}$ , $B={$lettere dell'alfabeto italiano$}$ , $f(x)=$ lettera con cui inizia il nome di $x$

L'insieme è costituito dai seguenti elementi $A={$ "Gennaio", "Febbraio", "Marzo", "Aprile", "Maggio", "Giugno", "Luglio", "Agosto", "Settembre", "Ottobre", "Novembre", "Dicembre" $}$

L'insieme $B$ è formato da tutte le lettere dell'alfabeto italiano

Prima considerazione non è Iniettiva perché se prendo due elementi distinti di $A$, $x_1 , x_2$ precisamente Maggio e Marzo e li passo alla funzione ottengo come risultato che puntano allo stesso elemento di $B$ precisamente alla lettera $M$ e quindi non rispetta la condizione di iniettiva che dice che ogni elemento di $A$ deve corrispondere un elemento ben preciso di $B$ .

Quindi posso dire che non è neanche Biettiva .

Verifichiamo se è Surriettiva, quindi $AAbinBEEainA:f(a)=b$ verifichiamo :

Se prendiamo come elemento la lettera dell'alfabeto italiano "c" deve corrispondere a un elemento che si trova nell'insieme $A$ ma questo non è vero perché non esiste nessun mese che inizia con la lettera $C$ , quindi possiamo concludere che è Falsa.

In conclusione NON è Surriettiva, NON è Iniettiva, NON è Biettiva.

Ora procedo con gli altri esercizi.

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