1.2.2  Operationen mit Mengen.

Die Menge B ist eine Teilmenge oder Untermenge von A, kurz B A, falls alle Elemente von B auch Elemente von A sind. Diese Definition kann man kurz wie folgt schreiben. Falls B A und BA so ist B eine echte Teilmenge von A.

Problem 1.2.3. Zeigen Sie, dass

(A = B) (A B) (B A).

Die leere Menge = {x A|xA} ist eine Teilmenge jeder Menge A.

Für zwei Mengen A und B definieren wir die Operationen des Durchschnitts, der Vereinigung und der Differenz wie folgt A B := {x|(x A) (x B)}, A B := {x|(x A) (x B)}, A \ B := {x|(x A) (xB)}.

Falls A B = , so nennt man die Mengen A und B disjunkt.

Problem 1.2.4. Beweisen Sie die Kommutativität

A B = B A,A B = B A,

die Distributivität

A (B C) = (A B) (A C),A (B C) = (A B) (A C),

die Assoziativität

A (B C) = (A B) C,A (B C) = (A B) C

sowie die Idempotenz

A A = A,A A = A

dieser Operationen.

Falls A M so ist die Menge AMc = M \ A das Komplement von A in M.

Problem 1.2.5. Beweisen Sie das de Morgansche Gesetz

(A B)Mc = A Mc B Mc,(A B) Mc = A Mc B Mc,

wobei A M und B M.

Es sei K in eine beliebige Indexmenge. Mit jedem Index κ K sei eine Menge Aκ eines Mengensystems {Aκ}κK verknüpft. Wir definieren

κKAκ = {x|κK(x Aκ)}, κKAκ = {x|κK(x Aκ)}.

Problem 1.2.6. Zeigen Sie die Verallgemeinerung des Distributivgesetzes

B ( κKAκ) = κK(B Aκ),B ( κKAκ) = κK(B Aκ),

und des de Morganschen Gesetzes

( κKAκ)Mc = κK(Aκ)Mc,( κKAκ)Mc = κK(Aκ)Mc.

Das Kreuzprodukt bzw. das kartesische Produkt A × B zweier Mengen A und B ist die Menge der geordneten Paare2 (a,b) mit a A und b B. Desweiteren setzt man A2 = A × A, A3 = A2 × A usw. Dann besteht An aus der Menge aller geordneten n-Tupel (a1,a2,,an).

2Für geordnete Paare gilt (a1,b1) = (a2,b2) (a1 = a2) (b1 = b2).