Законы пересечения и объединения множеств

2. Сочетательный (ассоциативный) закон пересечения и объединения множеств.

Определение. Для любых множеств А, В и С выполняются равенства:

(А Ç B) Ç С = A Ç (ВÇ С), (A È B) È С = A È (B È С).

Свойство ассоциативности для пересечения и объединения множеств не столь очевидно, как свойство коммутативности, и поэтому нуждается в доказательстве. Но прежде всего можно эти свойства проиллюстрировать при помощи кругов Эйлера. Рассмотрим, например, ассоциативное свойство пересечения множеств. Изобразим множества А, В и С в виде трех попарно пересекающихся кругов. (См. рис.3)

Рис. 3

3. Закон пересечения множеств: (А Ç B) Ç С = A Ç (ВÇ С)

В выражении (А Ç B) Ç С скобки определяют следующий порядок действий: сначала выполняется пересечение множеств А и В – оно показано на рисунке вертикальной штриховкой, а затем находят пересечение полученного множества и множества С. Если выделить множество С горизонтальной штриховкой, то область, заштрихованная дважды, будет изображать множество (А Ç B) Ç С.

Представим теперь наглядно множество A Ç (ВÇ С). (См. рис.4) В соответствии с указанным порядком действий сначала надо найти пересечение множеств В и С – на рисунке оно показано вертикальной штриховкой, а затем выполнить пересечение множества А с полученным множеством. Если отметить множество А горизонтальной штриховкой, то область, заштрихованная дважды, и будет изображать множество A Ç (ВÇ С). Видим, что области, представляющие на рисунке множества (А Ç B) Ç С и A Ç (В Ç С), одинаковы, что и подтверждает справедливость свойства ассоциативности для пересечения множеств. Рис. 4.

Аналогично можно проиллюстрировать свойство ассоциативности и для объединения множеств.

Замечание. Важность ассоциативного свойства пересечения и объединения множеств состоит в следующем: