Algebra va sonlar nazariyasi
O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY VA O‘RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI ALISHER NAVOIY NOMIDAGI SAMARQAND DAVLAT UNIVERSITETI Algebra va geometriya kafedrasi TO’PLAMLAR VA AKSLANTIRISHLAR «Algebra va sonlar nazariyasi» fanidan amaliy mashg’ulotlar o’tkazish uchun uslubiy tavsiyalar « 5 460100 MATEMATIKA » ta’lim yo‘nalishi bakalav r talabalari uchun (Uslubiy qo‘llanma) SamDU o‘quv-uslubiy kengashi tomonidan 2011 yil ______da nashrga tavsiya etilgan. Samarqand – 2011 1
To’plamlar va akslantirishlar. «Algebra va sonlar nazariyasi» fanidan amaliy mashg’ulotlar o’tkazish uchun uslubiy tavsiyalar. . Uslubiy qo‘llanma. – Samarqand: SamDU nashri, 2011. – 41 bet. Ushbu uslubiy qo‘llanma « Algebra va sonlar nazariyasi » fani bo‘yicha «5460100 – matematika» ta’lim yo‘nalishi bakalav r talabalari va «5A460100 – Matematik mantiq, Algebra va sonlar nazariyasi» mutaxassisligi magistrantlari uchun mo‘ljallangan bo‘lib, unda shu fanning namunaviy o‘quv dasturidan kelib chiqib, t o’plamlar va akslantirishlar nazariyasi ning usullariga oid qisqacha nazariy ma’lumotlar, bu usullarning taqbiqiga oid namunaviy misollar yechimlari, mustaqil ish topshiriqlari va boshqa tarqatma materiallar keltirilgan. Bular talabalarga shu fanni yanada chuqurroq o‘ zlashtir ishga yaqindan yordam beradi degan umiddamiz . Tuzuvchilar: U.X. Narzullayev. A.S. Soleev, H.Nosirova Mas‘ul muharrir fizika-matematika fanlari nomzodi, dotsent H.X. Ro’zimuradov Taqrizchilar : fizika-matematika fanlari doktori, professor Ikromov I.A. fizika-matematika fanlari nomzodi, dotsent Yaxshiboyev M.Y. 2
Tayanch iboralar: to’plam; qarashlilik munosabati; tegishlilik munosabati; to’plamlar birlashmasi; to’plamlar majmuyi birlishmasi; to’plamalr kesishmasi; unversal to’plam; to’ldiruvchi; simmetrik ayirma; to’plamlarning bevosita yoki dekart ko’paytmasi; to’plamning bevosita darajasi; akslantirish; to’plamni almashtirish; elementning obrazi; elementning proobrazi; to’plamning obrazi; inyektsiya; syuryeksiya; biyeksiya; akslantirishning arligi; kompozisiya; teskari akslantirish; binar munosabat; binar munosabatning aniqlanish sohasi; binar munosabatning qiymatlar sohasi; binar munosabat uchun teskari munosabat; munosabatlar ko’paytmasi; refleksivlik; irrefleksivlik; simmetriklik, antisimmetriklik; ekvivalentlik; ekvivalentlik sinfi (qo’shni sinf); faktor to’plam; tabiiy akslantirish; old tartib; qismiy tartib; qismiy (chiziqli) tartiblanganlik; maksimal (minimal), eng katta (eng kichik) elementlar; qismto’plamning yuqori (quyi) chegarasi; qismto’plamning aniq yuqori (quyi) chegarasi; to’la tartiblanganlik; monoton akslantirish; qisman tartiblangan to’plamlar izomorfizmi; chekli to’plam; to’plam elementlarining soni; cheksiz to’plam; sanoqli to’plam; kontinual to’plam; kardinal sonlar; deduksiya; induksiya; matematik induksiya usuli. 1-§. To’plamlar ustida amallar Qandaydir xossa aniqlangan bo’lib, biror matematik nazariyada o’rganilishi mumkin bo’lgan har qanday predmetning bu xossaga ega yoki emasligini aytish mumkin bo’lsin. U holda bu xossaga ega birgalikda olingan barcha predmetlarni biz yangi matematik obyekt kabi tasavvur eta olamiz. Bu obyekt aytilgan xossaga ega bo’lgan barcha predmetlardan iborat to’plam, predmetlarning o’zlari esa uning elementlari deyiladi. Shunday qilib, biror to’plamning berilishi uchun yo shunday xossani ifodalash kerak bo’ladiki, unga ega bo’lishlik biror matematik predmetni bu to’plamning elementi qilsin, yoki unig hamma elementlarini ko’rsatish kerak bo’ladi. Mana bu belgi orqali qarashlilik munosabati belgilanadi, ya’ni ifoda element to’plamga qarashli ekanligini ifodalaydi. ning ning elementi emasligi kabi yoziladi. Agar ikkita va to’plamlar bir xil elementlardan iborat bo’lsa, ular teng deyiladi. Agar va to’plamlar teng bo’lsalar = kabi, aks holda kabi yozamiz. Mana bu orqali o’z ichiga olishlik munosabati ifodalanadi ya’ni yozuv ning har bir eleyenti ning elementi ham bo’lishini bildiradi. Bu holda to’plam B ning qism to’plami, esa ning ustto’plami deyiladi. Agar va bo’lsa to’plam ning xos qism to’plami deyiladi va kabi yoziladi. Hech qanday elementlarga ega bo’lmagan to’plam bo’sh to’plam deyiladi va orqali belgilanadi. to’plamning barcha qism to’plamlari majmuyi R(A) bilan belgilanadi. 3
va to’plamlarning birlashmasi deb, to’plamga aytiladi. to’plamlar majmuyining birlashmasi deb to’plamga aytiladi. va to’plamlarning kesishmasi deb , to’plamga aytiladi. to’plamlar majmuiyning kesishmasi deb , to’plamga aytiladi, bu yerda . va to’plamlarning ayirmasi deb , to’plamga aytiladi. Biz bu paragrafdagi masalalarda uchraydigan hamma to’plamlar biror U universal to’plamning qism to’plamlari deb hisoblaymiz. U \ ayirma to’plamning to’ldiruvchisi deyiladi va (- ) orqali belgilanadi. va to’plamlarning simmetrik ayirmasi deb, to’plamga aytiladi. 1-m i s o l . Ø, Ø, ( )\ С = Ø bo’ladigan A, B va C to’plamlar mavjudmi? Yechish. bo’lsin, u holda . Shunday qilib . Demak, bunday to’plamlar mavjud emas. ■ 2-m i s o l. Ayniyatni isbot qiling . Yechish. bo’lsin. U holda va bo’ladi. Agar , bo’lsa, bo’ladi, va demak, . Agar bo’lsa, bo’ladi, va demak, . Shunday qilib . bo’lsin. Agar bo’lsa va bo’ladi. Bundan va , ya’ni. kelib chiqadi. Agar bo’lsa va bo’ladi. Bundan va , ya’ni kelib chiqadi. Shunday qilib . ■ 3-m i s o l. Ayniyatni isbot qiling: . Yechish. bo’lsin. Bu bo’lishini bildiradi. Bundan yoki ligi kelib chiqadi. Agar bo’lsa bo’ladi, va va demak, . Agar bo’lsa, bo’ladi, va demak, . Shunday qilib, bo’lsin. Agar bo’lsa bo’ladi, va demak, . Bundan kelib chiqadi. Agar bo’lsa, , va demak, bo’ladi. Bundan kelib chiqadi. Shunday qilib . ■ 4-m i s o l. Quyidagilarni isbotlang: a) ; b) . 4
Yechish. a) va bo’lsin. Ikki holni qarab chiqamiz: yoki . Agar bo’lsa ya’ni bo’ladi. Agar bo’lsa bo’ladi. va bo’lsin. U holda va . Demak, . b) va bo’lsin. U holda tushinarliki . bo’lsin. U holda . ■ 5-m i s o l. Ayniyatni isbot qiling . Yechish. bo’lsin. U holda va bo’ladi. Bundan, agar bo’lsa bo’lishi, va demak, bo’lishi kelib chiqadi, ammo . Agar bo’lsa . Demak, , ammo . Shunday qilib . Demak . bo’lsin. Agar va bo’lsa u holda , , bo’ladi. Demak . Agar va bo’lsa, u holda , , . Demak, bo’ladi. Shunday qilib; . 6-m i s o l. Isbot qiling: . Yechish. bo’ladi. U holda , chunki va . 7-m i s o l. amallarni a) ; b) ; s) amallar orqali ifodalang. Yechish. a) ; b) ; s) . ■ 8-m i s o l. n elementli to’plam 2 n ta qism to’plamlarga ega bo’lishini isbot qiling. Yechilish . va bo’lsin. Har bir a i element uchun ikki: va imkoniyat mavjud. A ning hammasi bo’lib 2·2·2···2 = 2 n ta qism to’plami mavjud. ■ 9-m i s o l. Isbot qiling: . Yechish. , ya’ni bo’lsin. U holda va , va demak, va . Shunday qilib . bo’lsin. U holda va , ya’ni va , va demak, . Shunday qilib, . Demak, . ■ 10-m i s o l. Agar va bo’lsa, hamma A,B va C lar uchun bo’lishini isbot qiling. Yechish. Teskarisini faraz qilib isbotlaymiz. bo’lsin, u holda bo’lgani uchun bo’ladi. Ammo , demak, . Bu esa bo’lishiga ziddir. M A S H Q L A R 5