- คำว่า เป็นสมาชิกของ หรือ อยู่ใน เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ ∈
- คำว่า ไม่เป็นสมาชิกของ เขียนแทนด้วยสัญลักษณ์ ∉
บทนิยาม:
เซต A เท่ากับเซต B ก็ต่อเมื่อเซตทั้งสองมีสมาชิกเหมือนกัน
- เซต A เท่ากับเซต B เขียนแทนด้วย A = B
- เซต A ไม่เท่ากับเซต B เขียนแทนด้วย A ≠ B
การเขียนเซตอาจเขียนได้ 2 แบบ คือ
1. การเขียนซตแบบแจกแจงสมาชิก เขียนสมาชิกทุกตัวลงในเครื่องหมายวงเล็บปีก กา { } และใช้เครื่องหมายจุลภาค ( , ) คั่นระหว่างสมาชิกแต่ละตัว เช่น
- เซตของจำนวนนับที่น้อยกว่า 7 เขียนแทนด้วย {1,2,3,4,5,6,}
- เซตของพยัญชนะไทย 5 ตัวแรก เขียนแทนด้วย { ก,ข,ฃ,ค,ฅ }
ในการเขียนเซตแบบแจกแจงสมาชิกนั้นจะใช้จุด ( … ) เพื่อแสดงว่ามีสมาชิกอื่นๆ ซึ่งเป็นที่เข้าใจกันทั่วไปว่ามีอะไรบ้างที่อยู่ในเซต เช่น
- { 1,2,3,…,10 } สัญลักษณ์ … แสดงว่ามี 4,5,6,7,8 และ9 เป็นสมาชิกของเซต
- { วันจันทร์, อังคาร, พุธ,…, อาทิตย์ } สัญลักษณ์ … แสดงว่ามีวันพฤหัสบดี วันศุกร์ และวันเสาร์ เป็นสมาชิกของเซต
2. เขียนแบบบอกเงื่อนไข ใช้ตัวแปรเขียนแทนสมาชิกของเซต แล้วบรรยายสมบัติของสมาชิกที่อยู่รูปของตัวแปร เช่น
- {x| x เป็นสระในภาษาอังกฤษ } อ่านว่า เซตของ x โดยที่ x เป็นสระในภาษาอังกฤษ
- {x| x เป็นเดือนแรกและเดือนสุดท้ายของปี } อ่านว่า เซตของ xโดยที่ x เป็นเดือนแรกและเดือนสุดท้ายของปี เครื่องหมาย “ | ” แทนคำว่า โดยที่
สัญลักษณ์แทนเซต ในการเขียนเซตโดยที่ทั่วไปจะแทนเซตด้วยอักษรภาษาอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่ เช่น A,B,C และแทนสมาชิกของเซตด้วยตัวพิมพ์เล็ก เช่น a,b,c เช่น
- A = {1,4,9,16,25,36} หมายถึง A เป็นเซตของกำลังสองของจำนวนนับหกจำนวนแรก }
เอกภพสัมพัทธ์
เอกภพสัมพัทธ์ คือ เซตที่กำหนดขึ้นโดยมีข้อตกลงว่า จะไม่กล่าวถึงสิ่งใดนอกเหนือไปจากสมาชิกของเซตที่กำหนดขึ้น โดยทั่วไปจะใช้สัญลักษณ์ แทนเซตที่เป็นเอกภพสัมพัทธ์ เขียนแทนด้วย U
เช่น
- U = {x / x เป็นอักษรในภาษาอังกฤษ}
- A = {x / x เป็นสระในภาษาอังกฤษ}
- B = {x / x เป็นอักษรในภาษาอังกฤษในคำว่า Math}
ตัวอย่างที่ 1
U = {x| x เป็นพยัญชนะในภาษาไทย } และ {x| x เป็นพยัญชนะในภาษาไทย 3 ตัวแรก }
จงเขียนเซต A แบบแจกแจงสมาชิก
วิธีทำ
U = {ก,ข,ค,…,ฮ}
ดังนั้น A = {ก,ข,ค}
ตัวอย่างที่ 2
U = {1,2,3,…} , B {x| x เป็นจำนวนนับที่น้อยกว่า 5 } จงเขียน B แบบแจกแจงสมาชิก
วิธีทำ
U = {1,2,3,…}
ดังนั้น B = {1,2,3,4}
ตัวอย่างที่ 3
กำหนดให้ A = {1, 2, 3, …, 20} จงหาเอกภพสัมพัทธ์มา 3 เซต
วิธีทำ
เอกภพสัมพัทธ์(U) ได้แก่
1. {1, 2, 3, …,}
2. {x / x เป็นจำนวนเต็มบวก}
3. {x / x เป็นจำนวนเต็ม}
ตัวอย่างที่ 4
กำหนดเอกภพสัมพัทธ์ (U) เป็นเซตจำนวนนับ จงเขียนเซตต่อไปนี้ แบบแจกแจงสมาชิก
1) A = {x / x ≤ 10}
2) B = {x / x2 + x – 12 = 0}
3) C = {x / x เป็นจำนวนนับที่ 5 หารลงตัว}
วิธีทำ
1) จาก A เป็นเซตจำนวนนับที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10
A = {1, 2, 3, …, 10}
2) จาก B เป็นเซตจำนวนนับที่สอดคล้องกับสมการ x2 + x – 12 = 0
พิจารณา x2 + x – 12 = 0
(x + 4)(x – 3) = 0
x = 3, -4
จะได้ 3 เป็นจำนวนนับ แต่ -4 ไม่เป็นจำนวนนับ
ดังนั้น B = {3}
3) จาก C เป็นจำนวนนับที่ 5 หารลงตัว
C = {5, 10, 15, …}
เซตว่าง
เซตว่าง (empty set) คือ เซตจำกัดที่ไม่มีสมาชิก หรือจำนวนสมาชิกเป็นศูนย์ เรียกว่า เซตว่าง สัญลักษณ์ที่ใช้ในเซตว่าง คือ {} หรือ Ø (อ่านว่าไฟ (phi))
ตัวอย่างของเซตว่างได้แก่
- A = { x| x เป็นจังหวัดในประเทศไทยที่ขึ้นต้นด้วย “ข”}
เซตจำกัด
เซตจำกัด (finite sets) คือ เซตซึ่งมีจำนวนสมาชิกเท่ากับจำนวนเต็มบวกใด ๆ หรือศูนย์ ว่า เซตจำกัด จำนวนสมาชิกของเซตจำกัด A เขียนแทนด้วย n(A) หรือ #(A)
ตัวอย่างเซตจำกัด ได้แก่
- A = {0,2,4,…,10} , n(A) = 11
- B = {x| x เป็นพยัญชนะในคำว่า “เซตว่าง” }, n( A ) = 4
- C = {1,2,…,8}
เซตอนันต์
เซตอนันต์ (infinite sets) คือ เซตที่มีจำนวนมากมายนับไม่ถ้วน หรือ เซตที่ไม่ใช่เซตจำกัด
เช่น เซตของจุดบนส่วนของเส้นตรง, เชตของวงกลมในระนาบ, {x| x เป็นจำนวนอตรรกยะ}
ตัวอย่างเซตอนันต์ ได้แก่
- A = {x| x เป็นจำนวนเฉพาะที่มากกว่า 5 }
- B = {x| x 3,7,11,15,…}
- C = {1,2,3,…}
ข้อตกลงเกี่ยวกับเซต
- เซตว่างเป็นเซตจำกัด
- การเขียนเซตแบบแจกแจงสมาชิกเขียนสมาชิกแต่ละตัวเพียงครั้งเดียวเท่านั้น เช่น เซตของเลขโดดที่อยู่ในจำนวน 232 คือ {2,3}
- เซตของจำนวนที่มักจะกล่าวถึงเสมอและใช้กันทั่วไป มีดังนี้
I เป็นเซตของจำนวนเต็ม หรือ I = {…,-2,-1,0,1,2,…}
I เป็นเซตของจำนวนต็มบวก หรือ I = {1,2,3,…}
I เป็นเซตของจำนวนต็มลบ หรือ I = {-1,-2,-3,…}
N เป็นเซตของจำนวนนับ หรือ N = {1, 2, 3,…}
P เป็นเชตของจำนวนเฉพาะ หรื P = { 2, 3 , 5 , 7,…}
เซตที่เท่ากัน
เซต A = B หมายถึง สมาชิกทุกตัวของเซต A เป็นสมาชิก ของเซต A เป็นสมาชิกของเซต B เป็นสมาชิกของเซต A เท่ากับเซต B เขียนแทนด้วย A = B
และเซตA ไม่เท่ากับเซต B หมายความว่า มีสมาชิกอย่างน้อยหนึ่งตัวของเซต A ที่ไม่ใช้สมาชิกของเซต B หรือมีสมาชิกอย่างน้อยของเซต B ที่ไม่ใช่สมาชิกของเซต A เขียนแทนด้วย AB
ตัวอย่างที่ 1
A = {0,1,2 } และ B = {2,0,1}
ดั้งนั้น เซต A เท่ากันกับเซต B เขียนแทนด้วย A = B
ตัวอย่างที่ 2
กำหนด A= {1,1,2,4,5,6} , B ={2,1,2,4,5,6}, C = {1,2,4,5,5,6,7,8}
จงหาว่ามีเซตใดบ้างที่เท่ากัน
วิธีทำ
A = {1,1,2,4,5,6}, B ={2,1,2,4,5,6}
จะได้ A=B เพราะมีสมาชิกเหมือนกันทุกตัว
แต่ AC , BC เพราะว่า7 €A และ 7 € B
สับเซต
- เซต A เป็นสับเซตของเซต B ก็ต่อเมื่อ สมาชิกทุกตัวของ A เป็นสมาชิกของ B เขียนแทนด้วย A ⊂ B หรือ A ⊆ B
- เซต A ไม่เป็นสับเซตของเซต B ก็ต่อเมื่อ มีสมาชิกอย่างน้อยหนึ่งตัวของเซต A ที่ไม่ป็นสมาชิกของเซต B เขียนแทนด้วย A ⊄ B
เช่น
A = {1, 2, 3}
B = {4, 3, 2, 1}
จะได้ A ⊂ B เพราะสมาชิกทุกตัวของ A เป็นสมาชิกของ B
C = {1, 5, 7}
D = {7, 5, 1}
จะได้ C ⊂ D เพราะสมาชิกทุกตัวของ C เป็นสมาชิกของ D
เช่น A = {a, b, c, d, e}
B = {a, e, i, o, u}
จะได้ A ⊄ B เพราะว่า สมาชิกบางตัวของ A ได้แก่ b, c, d ไม่เป็นสมาชิกของ A
และจะได้ว่า B ⊄ A เพราะว่า สมาชิกบางตัวของ B ได้แก่ i, o, u ไม่เป็นสมาชิกของ B
ตัวอย่าง จงพิจารณาว่าเซตใดเป็นสับเซตของเซตใดบ้าง
1) A = {a, b, c}, B = {a, b, c, d, e, f}
2) A = {x / x เป็นจำนวนคู่}, B = {x / x = 2n และ n ∈ I+}
วิธีทำ
1) A = {a, b, c}, B = {a, b, c, d, e, f}
ดังนั้น A ⊂ B เพราะสมาชิกทุกตัวของ A เป็นสมาชิกของ B
2) A = {x / x เป็นจำนวนคู่}
ดังนั้น A = {0, ±2, ±4, ±6, …}
B = {x / x = 2n และ n ∈ I+}
จาก x = 2n, n ∈ I+ จะได้ x = 21, 22, 23, 24, …
ดังนั้น B = {2, 4, 8, 16, …}
ดังนั้น A ⊂ B เพราะสมาชิกทุกตัวของ B เป็นสมาชิกของ A
สับเซตแท้ (Proper Subset)
A เป็นสับเซตแท้ของ B ก็ต่อเมื่อ A ⊂ B แต่ A ≠ B
เช่น {a, i, o} เป็นสับเซตแท้ของ {a, e, i, o, u}
และ {a, e, i, o, u} เป็นสับเซตของ {a, e, i, o, u}
ข้อสังเกต
- เซตทุกเซตเป็นสับเซตของตัวมันเอง นั่นคือ ถ้า A เป็นเซตใด ๆ แล้ว A ⊂ A
- เซตว่างเป็นสับเซตของทุกเซต นั่นคือ A เป็นเซตใด ๆ แล้ว Ø ⊂ A
- จำนวนสับเซตของเซต มีได้เท่ากับ 2n สับเซต เมื่อ n แทนจำนวนสมาชิกของเซต A
- ถ้าเซตสองเซตเป็นสับเซตซึ่งกันและกัน กล่าวคือ A ⊂ B และ B ⊂ A แล้ว A จะเท่ากับเซต B หรือ A = B
สมบัติของซับเซต
- A ⊂ A (เซตทุกเซตเป็นสับเซตของตัวมันเอง)
- A ⊂ U (เซตทุกเซตเป็นสับเซตของเอกภพสัมพัทธ์)
- Ø ⊂ A (เซตว่างเป็นสับเซตของทุกๆ เซต)
- ถ้า A ⊂ ø แล้ว A = ø
- ถ้า A ⊂ B และ B ⊂ C แล้ว A ⊂ C (สมบัติการถ่ายทอด)
- A = B ก็ต่อเมื่อ A ⊂ B และ B ⊂ A
- ถ้า A มีจำนวนสมาชิก n ตัว สับเซตของเซตจะมีทั้งสิ้น 2n สับเซต
การหาสับเซตทั้งหมดของA
- จำนวนสับเซตทั้งหมดหาได้จาก 2n เมื่อ n = จำนวนสมาชิกในเซต
ตัวอย่าง
จงหาสับเซตทั้งหมดของ A เมื่อ A = {2, 4, 6, 8}
A จะมีสับเซตทั้งหมด 24 =16 สับเซต เมื่อแจกแจงสับเซตทั้งหมดจะได้ดังนี้
Ø
{2} {4} {6} {8}
{2, 4} {2, 6} {2, 8} {4, 6} {4, 8} {6, 8}
{2, 4, 6} {2, 6, 8} {2, 4, 8} {4, 6, 8}
{2, 4, 6, 8}
- ถ้า A เป็นเซตใด ๆ เพาเวอร์ของเซต A คือ เซตที่มีสมาชิกเป็นสับเซตทั้งหมดของ A เขียนแทนด้วย P(A)
- กำหนดให้ A เป็นเซตใด ๆ เพาเวอร์เซตของ A คือ เซตที่มีสับเซตทั้งหมดของ A เขียนแทนด้วย P(A) เขียนอยู่ในรูปเซต นั่นคือ P(A) = {x / x ⊂ A}
- เซตว่าง
- เซตที่ประกอบด้วยสมาชิก 1 ตัว
- เซตที่ประกอบด้วยสมาชิก 2 ตัว
- เซตที่ประกอบด้วยสมาชิก n ตัว
- A υ A = A
- A υ U = U
- A υ B = B υ A
- (A υ B) υ C = A υ (B υ C)
- A υ Ø = Ø υ A = A
- A ⊂ B ก็ต่อเมื่อ A υ B = B
- A ⊂ A υ B และ B ⊂ A υ B
- Ø’ = U, U’ = Ø’
- (A’)’ = A
- (A ∩ B)’ = A’ υ B’
- (A υ B)’ = A’ ∩ B’
- A υ A’ = U
- A ∩ A’ = Ø
- N เซตของจำนวนนับ
- I+ เซตของจำนวนเต็มบวก (จำนวนนับ)
- I- เซตของจำนวนเต็มลบ
- I เซตของจำนวนเต็ม
- Q เซตของจำนวนตรรกยะ
- Q’ เซตของจำนวนอตรรกยะ
- R+ เซตของจำนวนจริงบวก
- R- เซตของจำนวนจริงลบ
- R เซตของจำนวนจริง