Àlach
As a'Wikipedia
Ann am matamataig, ’s e buidheann no seata nithean sam bith a th’ ann an àlach. Mar eisimpleir, tha na ceithir dathan: dearg, buidhe, uaine agus gorm, nam buill de dh’ àlach nan dathan uile. Ged tha bun-bheachd nan àlach simplidh, ’s e fear de na smaoineasan bunaiteach ann am matamataig nar latha an-diugh. ’S e teòiridh àlach sgoilearachd feartan nan àlach, agus tha cuid mhath de mhatamataig stèidhichte air.
Mar a leanas tha geàrr-chunntas bunasach de na theirear teòiridh àlach sìmplidh. Gheibh cus fiosrachadh air smaointean nas pongaile bho theòiridh àlach aicseamach.
Clàr-innse |
[deasaich] Mìneachadh
’S e cruinneachadh de nithean sam bith a th’ ann an àlach. Tha na nithean seo nam buill no eileamaidean den àlach. Is àbhaisteach àlach a chomharrachadh le litir mhòr (me. A, B, C, msaa.). Tha dà àlach co-ionnan, sgrìobhte A = B, ma tha gach ball de A na bhall de B cuideachd.
Tha na buill de dh’ àlach matamataigeach uile eadar-dhealaichte. Chan fhaod ach aon bhall den t-seòrsa a bhith ann an àlach. Anns an t-seagh seo tha diofar eadar àlach matamataigeach agus cleachdadh an fhacail sa chainnt chumanta làitheil.
Chan eil òrdugh aig buill an àlaich. Mar eisimpleir, biodh A na àlach anns a bheil na ceithir àireamhan 2, 4, 6 agus 8. ’S urrainnear òrdugh na h-aibidil a chur riutha, no òrdugh àireamhail, no òrdugh sam bith eile ach chan eil òrdugh ann mar thà.
Glèidhidh obrachaidhean àlach na buadhan seo.
[deasaich] Iomraidhean air àlaichean
Thathar a’ toirt iomraidh air àlaichean an iomadh dòigh. Mar eisimpleir, le faclan:
-
- ’S e A an t-àlach anns nach eil ach a’ chiad cheithir àireamhan slàn dearbh.
- ’S e B an t-àlach anns nach eil ach dathan bratach na Frainge.
Faodaidh nithean eugsamhail a bhith ann an àlach agus ’s e an cleachdadh liosta dhiubh a dhèanamh eadar camagan bachlach. Mar eisimpleir:
-
- C = { 4, 2, 1, 3 }
- D = { dearg, geal, gorm }
Faodaidh dà iomradh a bhith air an aon àlach. Mar eisimpleir, mar os cionn tha A agus C co-ionnan chionns gu bheil na buill de A nam buill de C cuideachd, agus tha gach ball de C na bhall de A. ’S ann an seo a tha seagh “co-ionnanachd” nan àlach, agus seagh comharra “=” nuair a sgrìobh sinn A = C. Mar an ceudna, tha B = D.
Chan eil òrdugh aig na buill agus chan eil e gu diofar co dhiù a sgrìobhar:
-
- C = { 4, 2, 1, 3 } = { 1, 2, 3, 4 } = { 1, 3, 2, 4 } = …
Chan ann ach aon de gach seòrsa ge b’ e air bith dè cho tric ’s a tha ball ainmichte anns an liosta. Ma tha:
-
- E = { dearg, geal, gorm, geal, dearg, dearg, gorm }
Chan eil ach trì dathan ann, agus tha E = D = B.
Ma tha an liosta fada, agus pàtran nam ball follaiseach, ’s urrainnear beàrn ( ... ) a chur ann. Mar eisimpleir tha a’ chiad chaogad àireamh chothromach dhearbh:
-
- { 2, 4, 6, 8, ..., 100 }
Anns an dòigh cheudna, tha àlach nan àireamhan nàdarra corra:
-
- { 1, 3, 5, 7, ... }
Uaireannan tha foirmle feumail. Mar eisimpleir, ma tha F na àlach den chiad fhichead àireamhan a tha ceithir nas lugha na slàn-àireamh cheàrnaichte, ’s urrainnear a sgrìobhadh:
-
- F = { n² − 4 : n na shlàn-àireamh; 0 ≤ n ≤ 19 }
Thathar a’ leughadh a’ chòilein (:) “far a bheil”, agus an iomraidh gu lèir: “Tha F na àlach àireamh den riochd n² − 4, far a bheil n na shlàn-àireamh agus tha n san raon bho 0 gu 19”.
[deasaich] Ballrachd àlach
Thathar a’ comharrachadh ball no eileamaid àlaich le ∈, bho litir na Grèigis ε a’ riochdachadh “eileamaid de”. Mur eil rudeigin na bhall thathar a’ comharrachadh le ∉. Mar eisimpleirean:
-
- dearg ∈ { dearg, geal, gorm }, ach uaine ∉ D
- 4 ∈ A
- 285 ∈ F (chionns gu bheil 172 – 4 = 285) ach 9 ∉ F
Ma tha àlach a’ gabhail a-steach eileamaid, tha seo air a chomharrachadh le ∋, agus mur eil leis a’ chomharra ∌ (me. D ∋ dearg, D ∌ uaine). Tha na comharran seo air an leughadh “a tha gabhail a-steach” no “anns a bheil an eileamaid” agus “anns nach eil an eileamaid”.
[deasaich] An t-àlach bàn
Mur eil ball no eileamaid sam bith anns an àlach, ’s e an t-àlach bàn a th’ ann agus tha an comharra sònraichte air.
-
- = { }
[deasaich] Fo-àlaichean agus for-àlaichean
Ma tha gach ball den àlach A na bhall den àlach B cuideachd, ’s e fo-àlach B a th’ anns an A. Tha seo air a sgrìobhadh A ⊆ B. Ma tha A ⊆ B agus B ⊆ A, ’s ann a tha A = B. Ma tha A na fho-àlach B agus tha eileamaidean anns a’ B nach eil anns an A, tha A na fho-àlach fìor de B. Tha seo air a sgrìobhadh A ⊂ B, no mar A ⊊ B airson a shoilleireachadh nach eil A agus B co-ionnan. Mar eisimpleir:
-
- { 1, 3 } ⊂ { 1, 2, 3, 4 }
- { 1, 3, 4, 2 } ⊆ { 1, 2, 3, 4 }
Tha gach àlach na fho-àlach fhèin, A ⊆ A, agus tha an t-àlach bàn na fho-àlach de gach àlach, ⊆ A. Mur eil A na fho-àlach B, thèid a sgrìobhadh A ⊈ B, no A ⊄ B.
Ma tha A na fho-àlach B, ’s e for-àlach A a th’ anns a’ B. ’S urrainnear a’ sgrìobhadh B ⊇ A. Faodaidh na comharran eile air an cur air ais cuideachd (.i. ⊃ ⊅ ⊉ ⊋).
[deasaich] Aonadh àlach
’S e aonadh nan àlach A agus B àlach nan eileamaidean uile a th’ anns an A no a th’ anns a’ B. Tha seo air a sgrìobhadh: A ⋃ B. Mar eisimpleir:
-
- { 1, 3, 5 } ⋃ { 2, 4, 6 } = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 }
Tha e soilleir gu bheil:
-
- A ⋃ B = B ⋃ A
- A ⋃ A = A
- A ⊆ A ⋃ B
- A ⋃ = A
[deasaich] Eadar-ghearradh àlach
’S e eadar-ghearradh nan àlach A agus B àlach nan eileamaidean uile a tha an dà chuid na bhall de A agus na bhall de B. Tha seo air a sgrìobhadh: A ⋂ B. Mar eisimpleir:
-
- { 1, 2, 3, 4, 5 } ⋂ { 2, 3, 7, 9 } = { 2, 3 }
- { 1, 3, 5, 7 } ⋂ { 2, 4, 6, 8 } =
Ma tha A ⋂ B = ∅, tha na h-àlaichean neo-thàthach. Tha e soilleir gu bheil:
-
- A ⋂ B = B ⋂ A
- A ⋂ A = A
- A ⋂ B ⊆ A
- A ⋂ =
[deasaich] Àlach co-phàirteach
’S e co-phàirt an àlaich A àlach nan eileamaidean uile nach eil anns an àlach A. Tha seo air an sgrìobhadh A′. Thathar a’ togail às an seo gu bheil ciall air àlach anns a bheil gach ni a th’ anns a’ chruinne-cè. Tha seo ainmichte àlach na h-uileachd, U, agus tha e soilleir gu bheil:
-
- A ⋃ A′ = U
- A ⋂ A′ =
- (A′)′ = A
- U = ′
- U ′ =
Anns a’ chumantas, tha e nas feumaile bheachdachadh air àlach leis na h-eileamaidean nach eil anns an àlach A, can, ach gu bheil ann an àlach eile B, can. ’S e co-phàirt dàimheach na h-A anns a’ B a tha seo, no an diofar eadar an t-àlach B agus an t-àlach A. Tha an diofar seo air a sgrìobhadh: B – A. Tha e soilleir gu bheil:
-
- A – B = A ⋂ B ′
- A – A =
[deasaich] Àlaichean sònraichte
Tha grunnan àlaich a tha cudromach ann am matamataig agus tha ainmean sònraichte aca. Is iad seo:
-
- P àlach nam prìomh-àireamhan. ’S e sin { 1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, ... }.
- N àlach nan àireamhan nàdarrach. ’S e sin { 1, 2, 3, 4, 5, 6, ... }.
- Z àlach nan slàn-àireamhan. ’S e sin { ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ... }.
- Q àlach nan àireamhan coimeasta. ’S e sin { a/b : a, b ∈ Z; b ≠ 0 }.
- R àlach nam fìor-àireamhan. ’S e sin aonadh Q agus àlach nan àireamhan eucoimeasta (.i. na h-àireamhan nach thathar a’ sgrìobhadh mar bloighean, me. π, e, agus √2).
- C àlach nan àireamhan co-fhillte. ’S e sin { a + b i : a, b ∈ R }.
Tha P ⊂ N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R ⊂ C.
[deasaich] Àrdaileachd àlaich
’S e àrdaileachd àlaich an àireamh de bhuill no eileamaidean a th' anns an àlach. ’S e neoni àrdaileachd an àlaich bhàin agus eicrioch àrdaileachd nan àlach P, N, Z, Q, R agus C.