פרק 1: תורת הקבוצות
1.1 הגדרות בסיסיות
הגדרה 1.1 (קבוצה)
קבוצה היא אוסף של אובייקטים הנקראים איברים. נסמן אם איבר ב-.
הגדרה 1.2 (תת-קבוצה)
אם לכל מתקיים .
אם וגם .
1.2 פעולות על קבוצות
הגדרה 1.3
- איחוד:
- חיתוך:
- הפרש:
- משלים: (כאשר הקבוצה האוניברסלית)
משפט 1.4 (חוקי דה-מורגן)
הוכחה
הוכחת (1):
וגם
וגם
1.3 פונקציות
הגדרה 1.5 (פונקציה)
פונקציה היא התאמה שלכל מתאימה איבר יחיד .
- נקרא תחום ההגדרה
- נקרא הטווח
הגדרה 1.6
פונקציה נקראת:
- חד-חד-ערכית (חח"ע):
- על: לכל קיים כך ש-
- הפיכה: אם היא חח"ע ועל
1.4 עוצמות
הגדרה 1.7
שתי קבוצות הן שוות עוצמה אם קיימת פונקציה חח"ע ועל .
- קבוצה בת-מנייה אם היא שווה עוצמה ל-
- קבוצה ניתנת לספירה אם היא סופית או בת-מנייה
משפט 1.8
בת-מנייה.
משפט 1.9 (קנטור)
אינה בת-מנייה (לא ניתנת לספירה).
תרגילים
תרגיל 1
הוכיחו כי .
פתרון
או
או
תרגיל 2
הוכיחו כי חח"ע אם ורק אם לכל מתקיים .
פתרון
כיוון : נניח . נגדיר , .
לפי ההנחה:
לכן , כלומר .
כיוון : נניח חח"ע. תמיד .
יהי . קיימים , כך ש-.
מחח"ע: , לכן ו-.