۲- سه عبارت بنویسید که هر کدام مشخص کنندهی مجموعهای فقط با یک عضو باشد.
پاسخ تشریحی:
مجموعهای که فقط یک عضو دارد، **مجموعهی تکعضوی (Singleton Set)** نامیده میشود. در اینجا سه مثال برای چنین مجموعههایی آورده شده است:
۱. **مجموعهی اعداد اولِ زوج:** تنها عددی که هم اول و هم زوج است، عدد ۲ میباشد. بنابراین، این مجموعه به صورت $ A = \{2\} $ نوشته میشود.
۲. **مجموعهی پایتخت کنونی کشور ایران:** پایتخت ایران در حال حاضر شهر تهران است. این مجموعه به صورت $ B = \{\text{تهران}\} $ است.
۳. **مجموعهی اعداد طبیعی بین ۸ و ۱۰:** تنها عدد طبیعی که بزرگتر از ۸ و کوچکتر از ۱۰ است، عدد ۹ میباشد. این مجموعه به صورت $ C = \{9\} $ نوشته میشود.
۱- سه عبارت بنویسید که هرکدام نشان دهندهی مجموعهی تهی باشد؛ سپس عبارتهای خود را با نوشتههای هم کلاسیهای خود مقایسه کنید.
پاسخ تشریحی:
مجموعهی تهی، مجموعهای است که هیچ عضوی ندارد و آن را با نماد $ \emptyset $ یا $ \{\} $ نمایش میدهیم. برای تعریف چنین مجموعهای باید شرطی را بیان کنیم که هیچ شیئی نتواند آن شرط را برآورده کند. در اینجا سه مثال آورده شده است:
۱. **مجموعهی اعداد طبیعی که بین ۱ و ۲ قرار دارند:** اعداد طبیعی شامل $ \{1, 2, 3, ...\} $ هستند و هیچ عدد طبیعی بین ۱ و ۲ وجود ندارد.
۲. **مجموعهی مربعهای سهضلعی:** مربع یک شکل چهارضلعی است و نمیتواند سه ضلع داشته باشد. بنابراین، چنین مجموعهای عضوی ندارد.
۳. **مجموعهی اعداد اول بزرگتر از ۷ که بر ۵ بخشپذیر باشند:** هر عددی که بر ۵ بخشپذیر باشد (به جز خود ۵) نمیتواند اول باشد، زیرا ۵ یک مقسومعلیه برای آن خواهد بود. عدد ۵ هم بزرگتر از ۷ نیست. پس چنین عددی وجود ندارد.
۳- عبارتهایی که مجموعهای را مشخص میکند، با علامت ✓ و بقیه را با علامت × مشخص کنید (با ذکر دلیل).
الف) چهار عدد فرد متوالی
ب) سه عدد طبیعی زوج متوالی با شروع از ۲
ج) عددهای اول کوچکتر از ۲۰
د) سه شهر ایران
ه) شمارندههای عدد ۲۴
و) ۵ عدد بزرگ
ز) عددهای طبیعی بین ۲ و ۳
پاسخ تشریحی:
یک عبارت زمانی یک **مجموعه** را مشخص میکند که اعضای آن **کاملاً معین و بدون ابهام** باشند (اصطلاحاً خوشتعریف باشد).
* **الف) چهار عدد فرد متوالی: (×)** این عبارت یک مجموعه را مشخص نمیکند، زیرا مبهم است. مشخص نیست کدام چهار عدد فرد متوالی مد نظر است. برای مثال، $ \{1, 3, 5, 7\} $ یا $ \{11, 13, 15, 17\} $ ؟
* **ب) سه عدد طبیعی زوج متوالی با شروع از ۲: (✓)** این عبارت کاملاً مشخص است. اعضای آن دقیقاً اعداد ۲، ۴ و ۶ هستند. پس مجموعهی $ \{2, 4, 6\} $ را مشخص میکند.
* **ج) عددهای اول کوچکتر از ۲۰: (✓)** این عبارت اعضای مشخصی دارد. اعداد اول کوچکتر از ۲۰ عبارتند از ۲، ۳، ۵، ۷، ۱۱، ۱۳، ۱۷ و ۱۹. پس مجموعهی $ \{2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19\} $ را مشخص میکند.
* **د) سه شهر ایران: (×)** این عبارت مبهم است. ایران شهرهای زیادی دارد و مشخص نیست کدام سه شهر انتخاب شدهاند.
* **ه) شمارندههای عدد ۲۴: (✓)** این عبارت کاملاً مشخص است. شمارندههای طبیعی عدد ۲۴ عبارتند از ۱، ۲، ۳، ۴، ۶، ۸، ۱۲ و ۲۴. پس مجموعهی $ \{1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24\} $ را مشخص میکند.
* **و) ۵ عدد بزرگ: (×)** این عبارت مبهم است، زیرا «بزرگ» یک صفت نسبی است و معیار مشخصی برای آن تعریف نشده است.
* **ز) عددهای طبیعی بین ۲ و ۳: (✓)** این عبارت کاملاً مشخص است. هیچ عدد طبیعی بین ۲ و ۳ وجود ندارد. بنابراین، این عبارت **مجموعهی تهی** ($ \emptyset $) را مشخص میکند که یک مجموعهی کاملاً معین است.
۵- کدامیک از عبارتهای زیر مشخصکنندهی یک مجموعه است؟ با نمودار ون نشان دهید:
الف) عددهای صحیح مثبت و کمتر از ۱۰
ب) شمارندههای اولِ عدد ۱۹
ج) عددهایی که شش وجه یک تاس معمولی را مشخص میکند.
د) جوابهای معادلهی $۲x+۸=۱$
ه) چهار میوهی خوشمزه
و) عددهای صحیح منفی و بزرگتر از ۸-
پاسخ تشریحی:
یک عبارت زمانی مشخصکنندهی یک مجموعه است که اعضای آن کاملاً **معین و بدون ابهام** باشند.
**الف) عددهای صحیح مثبت و کمتر از ۱۰:**
* **مشخصکنندهی مجموعه است.** اعضای آن کاملاً معین هستند.
* مجموعه: $A = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\}$
* نمودار ون: یک دایره یا منحنی بسته که اعداد ۱ تا ۹ داخل آن نوشته شدهاند.
**ب) شمارندههای اولِ عدد ۱۹:**
* **مشخصکنندهی مجموعه است.** عدد ۱۹ خود یک عدد اول است، پس تنها شمارندهی اول آن خودش است.
* مجموعه: $B = \{19\}$
* نمودار ون: یک دایره که فقط عدد ۱۹ داخل آن نوشته شده است.
**ج) عددهایی که شش وجه یک تاس معمولی را مشخص میکند:**
* **مشخصکنندهی مجموعه است.** اعداد روی تاس استاندارد مشخص هستند.
* مجموعه: $C = \{1, 2, 3, 4, 5, 6\}$
* نمودار ون: یک دایره که اعداد ۱ تا ۶ داخل آن نوشته شدهاند.
**د) جوابهای معادلهی $۲x+۸=۱$:**
* **مشخصکنندهی مجموعه است.** این معادله یک جواب مشخص دارد.
* $2x = 1 - 8 \Rightarrow 2x = -7 \Rightarrow x = -3.5$
* مجموعه: $D = \{-3.5\}$
* نمودار ون: یک دایره که فقط عدد ۳.۵- داخل آن نوشته شده است.
**ه) چهار میوهی خوشمزه:**
* **مشخصکنندهی مجموعه نیست.** عبارت «خوشمزه» یک معیار شخصی و مبهم است. برای افراد مختلف، میوههای خوشمزه متفاوت هستند، پس اعضای این گروه مشخص نیستند.
**و) عددهای صحیح منفی و بزرگتر از ۸- :**
* **مشخصکنندهی مجموعه است.** این اعداد کاملاً معین هستند.
* مجموعه: $F = \{-7, -6, -5, -4, -3, -2, -1\}$
* نمودار ون: یک دایره که اعداد ۱- تا ۷- داخل آن نوشته شدهاند.