od Daniel » Subota, 08. Avgust 2015, 20:59
Sve OK. (Uzgred, u Latexu vitičaste zagrade moraš pisati s backslashom, tj. \{ i \}, jer ako stoje bez backslasha tada ih Latex ne prikazuje, budući da on simbole vitičastih zagrada, kada nisu s backslashom, koristi za grupisanje izraza; korigovao sam ti to.)
E sad, na samom početku, jedna napomena. U tvom zadatku je kao pretpostavka zadato [inlmath]A\subset B[/inlmath]. To bi trebalo da znači da je [inlmath]A[/inlmath] pravi podskup od [inlmath]B[/inlmath], tj. da skup [inlmath]B[/inlmath] sadrži sve elemente skupa [inlmath]A[/inlmath], pri čemu skupovi [inlmath]A[/inlmath] i [inlmath]B[/inlmath] nisu jednaki. Za razliku od tog slučaja, [inlmath]A\subseteq B[/inlmath] bi značilo da je [inlmath]A[/inlmath] podskup od [inlmath]B[/inlmath] pri čemu može biti i [inlmath]A=B[/inlmath]. Otprilike slično kao relacije [inlmath]<[/inlmath] i [inlmath]\le[/inlmath].
Za [inlmath]A\subseteq B[/inlmath] definicija bi glasila upravo kako si i napisao,
[inlmath]A\subseteq B\;\iff\;\forall x\left(x\in A\;\Rightarrow\;x\in B\right)[/inlmath]
Za [inlmath]A\subset B[/inlmath] bilo bi potrebno još dodati i uslov da skup [inlmath]B[/inlmath] sadrži bar jedan element koji ne pripada skupu [inlmath]A[/inlmath]:
[inlmath]A\subset B\;\iff\;\forall x\left(x\in A\;\Rightarrow\;x\in B\right)\;\land\;\exists x\left(x\notin A\;\land\;x\in B\right)[/inlmath].
Problem je u tome što neki autori pod znakom [inlmath]\subset[/inlmath] podrazumevaju, zapravo, znak [inlmath]\subseteq[/inlmath]. Ne znam da li je to, možda, slučaj i u ovom tvom zadatku.
Kada piše znak [inlmath]\subseteq[/inlmath], tada, naravno, nikakve dileme nema.
U svakom slučaju, i iz [inlmath]A\subset B[/inlmath] i iz [inlmath]A\subseteq B[/inlmath] sledi da mora važiti implikacija [inlmath]x\in A\;\Rightarrow\;x\in B[/inlmath] tako da ćemo to i koristiti u rešavanju ovog zadatka.
Pokazaću postupak za uniju:
Pošto je rečeno da je [inlmath]A\subset B[/inlmath], iz toga sledi implikacija [inlmath]x\in A\;\Rightarrow\;x\in B[/inlmath].
Na osnovu jedne od poznatih tautologija, [inlmath]p\Rightarrow p[/inlmath], izimajući da [inlmath]p[/inlmath] označava iskaz [inlmath]x\in B[/inlmath], možemo pisati i [inlmath]x\in B\;\Rightarrow\;x\in B[/inlmath].
Sada objedinimo pretpostavke ove dve implikacije, pri čemu dobijemo novu implikaciju, [inlmath]x\in A\;\lor\;x\in B\;\Rightarrow\;x\in B[/inlmath].
Kako je iskaz [inlmath]x\in A\;\lor\;x\in B[/inlmath] ekvivalentan iskazu [inlmath]x\in A\cup B[/inlmath], dobijamo implikaciju [inlmath]x\in A\cup B\;\Rightarrow\;x\in B[/inlmath], a na osnovu nje [inlmath]A\cup B\;\subseteq\;B[/inlmath].
Sada treba dokazati tvrdnju i u obrnutom smeru:
Na osnovu iste tautologije, [inlmath]p\Rightarrow p[/inlmath], ponovo pišemo [inlmath]x\in B\;\Rightarrow\;x\in B[/inlmath]. Pošto će uvek kada je ispunjeno [inlmath]x\in B[/inlmath] biti ispunjeno i [inlmath]x\in A\;\lor\;x\in B[/inlmath], na osnovu prethodne implikacije možemo napisati [inlmath]x\in B\;\Rightarrow\;x\in A\;\lor\;x\in B[/inlmath], to jest [inlmath]x\in B\;\Rightarrow\;x\in A\cup B[/inlmath]. Odatle sledi [inlmath]B\;\subseteq\;A\cup B[/inlmath].
(U ovom drugom delu dokaza čak nismo ni koristili podatak da je [inlmath]A\subset B[/inlmath], što znači da implikacija [inlmath]B\;\subseteq\;A\cup B[/inlmath] važi uvek, bez obzira na taj uslov; zaista, ako nacrtaš Venov dijagram, videćeš da neki skup uvek predstavlja podskup unije tog i nekog drugog skupa.)
I, na kraju,
[dispmath]\left.\begin{array}{l}
A\cup B\;\subseteq\;B\\
B\;\subseteq\;A\cup B
\end{array}\right\}\quad\Rightarrow\quad A\cup B=B[/dispmath]
To bi bio neki princip, možeš li sad da pokušaš za presek?
I do not fear death. I had been dead for billions and billions of years before I was born, and had not suffered the slightest inconvenience from it. – Mark Twain