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Complément (théorie des ensembles)

En théorie des ensembles , le complémentaire d'un ensemble A , souvent noté (ou A ′ ), est l'ensemble des éléments qui ne font pas partie de A . UN ∁ {\displaystyle A^{\compléme...

En théorie des ensembles , le complémentaire d'un ensemble A , souvent noté (ou A ), est l'ensemble des éléments qui ne font pas partie de A .

Lorsque tous les éléments de l' univers , c'est-à-dire tous les éléments considérés, sont considérés comme membres d'un ensemble donné U , le complément absolu de A est l'ensemble des éléments de U qui ne sont pas dans A.

Le complément relatif de A par rapport à un ensemble B , également appelé différence d'ensemble de B et A , s'écrit l'ensemble des éléments de B qui ne sont pas dans A.

Complément absolu

Le complément absolu du disque blanc est la région rouge

Définition

Si A est un ensemble, alors le complément absolu de A (ou simplement le complément de A ) est l'ensemble des éléments qui ne sont pas dans A (au sein d'un ensemble plus grand implicitement défini). En d'autres termes, soit U un ensemble qui contient tous les éléments étudiés ; s'il n'est pas nécessaire de mentionner U , soit parce qu'il a été précédemment spécifié, soit parce qu'il est évident et unique, alors le complément absolu de A est le complément relatif de A dans U :

Le complément absolu de A est généralement noté par . D'autres notations incluent

Exemples

  • Supposons que l'univers soit l'ensemble des entiers . Si A est l'ensemble des nombres impairs, alors le complément de A est l'ensemble des nombres pairs. Si B est l'ensemble des multiples de 3, alors le complément de B est l'ensemble des nombres congrus à 1 ou 2 modulo 3 (ou, en termes plus simples, les entiers qui ne sont pas des multiples de 3).
  • Supposons que l'univers soit un jeu de cartes standard de 52 cartes . Si l'ensemble A est la couleur des piques, alors le complément de A est la réunion des couleurs des trèfles, des carreaux et des cœurs. Si l'ensemble B est la réunion des couleurs des trèfles et des carreaux, alors le complément de B est la réunion des couleurs des cœurs et des piques.
  • Lorsque l'univers est l' univers des ensembles décrits dans la théorie formalisée des ensembles , le complément absolu d'un ensemble n'est généralement pas lui-même un ensemble, mais plutôt une classe propre . Pour plus d'informations, voir ensemble universel .

Propriétés

Soient A et B deux ensembles dans un univers U. Les identités suivantes capturent des propriétés importantes des compléments absolus :

Lois de De Morgan :

Lois complémentaires :

  • (ceci résulte de l'équivalence d'un conditionnel avec sa contraposée ).

Loi d'involution ou de double complément :

Relations entre compléments relatifs et absolus :

Relation avec une différence d'ensemble :

Les deux premières lois du complément ci-dessus montrent que si A est un sous-ensemble propre non vide de U , alors { A , A } est une partition de U .

Complément relatif

Définition

Si A et B sont des ensembles, alors le complément relatif de A dans B , également appelé différence d'ensemble de B et A , est l'ensemble des éléments de B mais pas de A.

Le complément relatif de A dans B :

Le complément relatif de A dans B est noté selon la norme ISO 31-11 . Il est parfois écrit mais cette notation est ambiguë, car dans certains contextes (par exemple, les opérations sur les ensembles de Minkowski en analyse fonctionnelle ) il peut être interprété comme l'ensemble de tous les éléments où b est pris de B et a de A .

Officiellement:

Exemples

Propriétés

Soient A , B et C trois ensembles dans un univers U. Les identités suivantes capturent les propriétés notables des compléments relatifs :

  • avec le cas particulier important démontrant que l'intersection peut être exprimée en utilisant uniquement l'opération de complément relatif.
  • Si , alors .
  • est équivalent à .

Relation complémentaire

Une relation binaire est définie comme un sous-ensemble d'un produit d'ensembles. La relation complémentaire est le complément d'ensemble de . La relation complémentaire de peut s'écrire ici, est souvent considérée comme une matrice logique avec des lignes représentant les éléments de et des colonnes les éléments de. La vérité de correspond à 1 dans la ligne et la colonne. Produire la relation complémentaire à correspond alors à changer tous les 1 en 0 et les 0 en 1 pour la matrice logique du complément.

Avec la composition des relations et les relations réciproques , les relations complémentaires et l' algèbre des ensembles sont les opérations élémentaires du calcul des relations .

Notation LaTeX

Dans le langage de composition LaTeX , la commande \setminus est généralement utilisée pour restituer un symbole de différence d'ensemble, qui est similaire à un symbole de barre oblique inverse . Une fois rendue, la \setminuscommande ressemble à \backslash, sauf qu'elle a un peu plus d'espace devant et derrière la barre oblique, semblable à la séquence LaTeX \mathbin{\backslash}. Une variante \smallsetminusest disponible dans le paquet amssymb, mais ce symbole n'est pas inclus séparément dans Unicode. Le symbole (par opposition à ) est produit par . (Il correspond au symbole Unicode U+2201COMPLEMENT .) \complement

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