1、吸收律证明(A∪(A∩B) = A )
文氏图:
注:三角形区域为 (A∩B)
证明:
∵A = A∩E //E为全集
∴A∪(A∩B) = (A∩E)∪(A∩B)
根据分配律倒推可知:
(A∩E)∪(A∩B) = A∩(B∪E)
∵B∪E = E
∴A∩(B∪E) = A∩E = A
点评:证明过程引入全集E,利用恒等律 A = A∩E,A∪E = E 的性质来增加或消去元素,从而拼凑成对应的定律
2、习题1(刘叙华—离散数学)
证明:A∪(B-A) = A∪B
文氏图:
证明:
∵B-A = B∩~A
∴A∪(B-A) = A∪(B∩~A)
根据分配律:
A∪(B∩~A) = (A∪B)∩(A∪~A)
= (A∪B)∩E
= A∪B
点评:证明过程引入全集E,利用 A∪~A = E 的性质来消去元素
3、习题2(刘叙华—离散数学)
证明:如 A∪B = A∪C,A∩B = A∩C
则 B = C
即 如果任意一个集合 X 和同一个集合 A 的交集和并集都相等,则该集合 X 是同一个集合
证明:
∵B = B∩(A∪B)
∵A∪B = A∪C
∴B = B∩(A∪C)
根据分配律:
B∩(A∪C) = (B∩A)∪(B∩C)
∵A∩B = A∩C
∴(B∩A)∪(B∩C) = (A∩C)∪(B∩C)
= C∩(A∪B)
∵A∪B = A∪C
∴C∩(A∪B) = C∩(A∪C)
根据吸收率倒推:
C∩(A∪C) = C
∴B = C
点评:证明过程充分运用给出的已知条件,将B从扩展式中消除
4、习题3(刘叙华—离散数学)
证明:A∩(B-C) = (A∩B)-(A∩C)
即在此形势下(也仅在此情况下),减法也符合分配律
文氏图:
注:图1中三角形区域为 (B-C),草绿色区域为 A,三角形和草绿色底色重叠区域即为他们的交集
图2中三角形区域为 (A∩C),草绿色区域为 (A∩B),草绿色区域中扣除三角形区域后剩下的部分即为 (A∩B)-(A∩C)
证明:
(A∩B)-(A∩C) = (A∩B)∩~(A∩C)
根据De.Morgan定律:
~(A∩C) = ~A∪~C
∴(A∩B)∩~(A∩C) = (A∩B)∩(~A∪~C)
根据交换律:
(A∩B)∩(~A∪~C) = A∩B∩(~A∪~C)
= B∩A∩(~A∪~C)
= B∩(A∩(~A∪~C))
= B∩((A∩~A)∪(A∩~C))
∵(A∩~A) = Φ
∴B∩((A∩~A)∪(A∩~C)) = B∩(Φ∪(A∩~C))
= B∩(A∩~C)
根据交换律:
B∩(A∩~C) = B∩A∩~C
= A∩B∩~C
= A∩(B∩~C)
= A∩(B-C)
点评:此题的证明过程主要是要充分运用交换律,将相关的元素交换到一起后进行运算,同时此题正向推导困难(因为消除比增加容易,长式子缩短容易),故在正向推导受阻的情况下,可以尝试反向推导
5、习题3(刘叙华—离散数学)
证明:(A∪B)-(A∩B) = (B-A)∪(A-B)
即2个集合的并集减去其交集 = 2个集合互减的并集
文氏图:
注:图1中三角形区域为 (A∩B),草绿色区域为 (A∪B),草绿色区域中扣除三角形区域后剩下的部分即为 (A∪B)-(A∩B)
图2中三角形区域为 (B-A),草绿色区域为 (A-B),草绿色区域和三角形区域即为 (B-A)∪(A-B)
证明:
(A∪B)-(A∩B) = (A∪B)∩~(A∩B)
根据De.Morgan定律:
~(A∩B) = ~A∪~B
∴(A∪B)∩~(A∩B) = (A∪B)∩(~A∪~B)
将(A∪B)当作一个整体,利用分配律可知:
(A∪B)∩(~A∪~B) = ((A∪B)∩~A)∪((A∪B)∩~B)
再次利用分配律:
((A∪B)∩~A)∪((A∪B)∩~B) = ((A∩~A)∪(B∩~A))∪((A∩~B)∪(B∩~B))
= (Φ∪(B∩~A))∪((A∩~B)∪(Φ))
= (Φ∪(B∩~A))∪((A∩~B)∪(Φ))
= (B∩~A)∪(A∩~B)
= (B-A)∪(A-B)
点评:此题的证明过程利用了将分式 A∪B 当作整体代入对应公式进行运算,然后利用 A∩~A= Φ 做消除运算