KARTEZYEN ÇARPIM, BAĞINTI Sıralı İkili İki Kümenin Kartezyen Çarpımı Herhangi iki nesne belli bir öncelik sırasına göre bir eleman gibi düşünülürse bu elemana sıralı ikili veya ikili denir. A ve B boş olmayan iki küme olmak üzere birinci bileşen A dan, ikinci bileşen B den alınarak elde edilen tüm sıralı ikililerden oluşan kümeye A ile B kümelerinin kartezyen çarpımı denir ve A B biçiminde gösterilir. Birinci bileşeni x, ikinci bileşeni y olan sıralı ikili x, y şeklinde yazılır. Bu durumda İkili de sıra önemli olduğu için x, y y , x tir. A B ( x, y ) x A ve y B dir. Kural Örnek: x, y ve a, b gibi iki sıralı ikili olmak üzere A 1, 2 ve B 3, 5 ise A B kümesini liste yöntemiyle yazalım. x, y a, b ise x a ve y b dir. Çözüm: Örnek: A B ( x, y ) x A ve y B olduğundan, x, 4 5, y ise x y kaçtır? A B (1, 3), (1, 5), ( 2, 3), ( 2, 5) dir. Çözüm: Örnek: x, 4 5, y ise tanım gereği birinci bileşenler birbirine ve ikinci bileşenler birbirine eşit olmak zorundadır. A 1, 2 ve B 3, 5 ise B A kümesini liste yöntemiyle yazalım. Bu durumda x 5 ve y 4 olup, x y 5 4 9 dur. Çözüm: Örnek: B A ( x, y ) x B ve y A olduğundan, x 4, 8 5, y 5 ise x ve y kaçtır? B A ( 3,1), ( 3,2), ( 5,1), ( 5,2) dir. Çözüm: x 4 5 x 1 ve y 5 8 y 3 bulunur. Sonuç Örnek: A ve B gibi birbirinden farklı ve boş olmayan iki kümenin kartezyen çarpımları için A B B A dir. 11, 2x 3y 3x y, 12 ise x, y sıralı ikilisi nedir? Örnek: Çözüm: sistemi çözülürse, 2 x 3 y 12 3 x y 11 H 1, 2 ve J 5, 7, 9 kümeleri için H J kartezyen çarpım kümesini üç farklı yöntemle gösterelim. x 3 ve y 2 olur. Çözüm: Liste yöntemiyle gösterimi, 1 H J (1, 5), (1, 7), (1, 9), ( 2, 5), ( 2, 7), ( 2, 9) olur. B nin elemanları sayılabilir, A nın elemanları sayılamaz çoklukta olduğundan B A nın grafiği y eksenine paralel doğrulardır. Örnek: Örnek: A B (1, a), (1, b), ( 2, a), ( 2, b), ( 3, b), ( 3, b) kümesi için A ve B x / x R, - 2 x 3 kümeleri için A B nin B kümelerini bulunuz. A x / x R, - 1 x 2 ve Çözüm: grafiğini çizelim. A B kartezyen çarpımında sıralı ikililerin birinci bileşenleri A ya, ikinci bileşenleri B ye ait olduğundan Çözüm: dikdörtgensel bölgedir. x 2 doğrusu üzerindeki noktalar A’ya ait olmadığından, y 2 doğrusu üzerindeki noktalar B’ye ait olmadığından kesikli çizgilerle gösterilmiştir. Her iki kümenin elemanları da sayılamaz (sonsuz) çoklukta olduğundan A B nin grafiği bir alan oluşturur. Uyarı A ve B kümeleri verildiğinde; a. Her iki kümenin elemanları da sayılamaz (sonsuz) çoklukta ise A B ve B A nın grafiği bir alan oluşturur. b. A nın elemanları sayılamaz, B nin elemanları sayılabilir çoklukta ise A B nin grafiği x eksenine paralel doğrulardır. Örnek: A nın elemanları sayılabilir, B nin elemanları sayılamaz çoklukta ise A B nin grafiği y eksenine paralel doğrulardır. B x / x R, - 2 x 3 kümeleri için B A nın c. A x / x R, - 1 x 2 ve grafiğini çizelim. Çözüm: Örnek: A B nin grafiği köşeleri 1,2 , 2,2 , 2,3 , 1,3 olan A 1, 2, 3 ve B a, b dir. A x / x R, 1 x 3 ve B - 1,1,2 kümeleri için x 2 doğrusu üzerindeki noktalar B’ye ait olmadığından, y 2 doğrusu üzerindeki noktalar A’ya ait olmadığından kesikli çizgilerle gösterilmiştir. Her iki kümenin elemanları da sayılamaz (sonsuz) çoklukta olduğundan B A nın grafiği A B ve B A nın grafiğini çizelim. Çözüm: A nın elemanları sayılamaz, B nin elemanları sayılabilir çoklukta olduğundan A B nin grafiği x eksenine paralel doğrulardır. bir alan oluşturur. 2 Örnek: Kartezyen Çarpım İşleminin Özellikleri A 1, 2,3 ve B 1,1 olmak üzere A B kümesinin noktalarını dışarıda bırakmayan en küçük çemberin düzlemde gösterelim. Çözüm: A B kümesinin noktalarını dışarıda bırakmayan en küçük çemberin yanda gösterilmiştir. 1. A (B C) ( A B) C 2. A (B C) ( A B) ( A C) 3. (B C) A (B A ) ( C A ) 4. A (B C) ( A B) ( A C) 5. (B C) A (B A ) ( C A ) Örnek: s( A ) 4 ve s(B C) 7 olduğuna göre ( A B) ( A C) kümesinin eleman sayısını bulalım. Çözüm: Kartezyen Çarpımın Eleman Sayısı s ( A B) ( A C) s Ax B C A ve B gibi boş olmayan iki küme, s( A ) n ve s(B) m olmak üzere s A .s B C 4.7 28 s( A B) s( A ) s(B) ve s(B A ) s(B) s( A ) dır. Örnek: Örnek : A 1, b, c,4 , B b, c,4, e, f, g, k, l , C c,4, e, r kümeleri A 1, 2 ve B a, b, c kümeleri için A B kümesinin eleman sayısı kaçtır? veriliyor. Buna göre ( A B) ( A C) kümesinin eleman sayısı kaçtır? Çözüm: Çözüm: A B bulunursa s( A ) 5 tir. A B (1, a), (1, b), (1, c ), ( 2, a), ( 2, a), ( 2, b), ( 2, c ) elde edilir. B C c ,4,3 olup s B C 3 olduğundan, A B elemanlarını sayarsak 6 olduğunu görürüz. Bu durumda eleman sayısı, yani s( A B) 2.3 6 olur. s ( A B) ( A C) s A B C s A .s B C 4.3 12 Örnek: A 1, 2, 3, 4, 5 ve B a, b, c , d ise s( A B) kaçtır? Bağıntı Çözüm: Birbirinden farklı A ve B boş olmayan iki küme olmak üzere; A B nin her alt kümesine, A dan B ye bağıntı denir. Bağıntılar , , , gibi semboller ile gösterilir. s( A ) 5 ve s(B) 4 olduğundan s( A B) s( A ) s(B) 5 4 bulunur. 3 Örnek: A 1, 3 ve B a, b kümeleri için A B (1, a), (1, b), ( 3, a), ( 3, b) olur. Kartezyen çarpımın her bir alt kümesi A dan B ye bir bağıntıdır. A B nin eleman sayısı 4 ve 4 elemanlı bir 1,3 , 2,3 , 3,3 tür. 13 , 23 , 33 olup bağıntısının şema ve grafiği yukarıda verilmiştir. 4 kümenin bütün alt kümeleri sayısı 2 16 olduğu için A dan B ye 16 tane bağıntı tanımlanabilir. Bunlardan bir kaçı 1 (1, a), ( 3, b) Örnek: 2 (1, b), (1, a) ( x, y ) x ,y R R, x 2 ve y 1 bağıntısının grafiğini analitik düzlemde gösteriniz. 3 (1, a), ( 3, a), ( 3, b) dır. Çözüm: 4 (1, a), (1, b), ( 3, 1), ( 3, a), ( 3, b) bağıntısı A B nin bir alt ( x, y ) x ,y R R, x 2 ve y 1 bağıntısının kümesi değildir. Çünkü 4 bağıntısının ( 3, 1) elemanı A B nin elemanı değildir. elemanları R R nin alt kümesi olan ikililerden oluştuğuna göre, Yani 4 (1, a), (1, b), ( 3, 1), ( 3, a), ( 3, b) A B dir. 4 bir bağıntı değildir. x, y şeklindeki sıralı x 2 x 2 veya x 2 dir. y 1 1 y 1 dir. Uyarı ( x, y ) x ,y R R, x 2 ve y 1 olmak A ve B kümeleri için A dan B ye tanımlanan bağıntısı B varsa : A B veya A üzere bağıntısının grafiği y eksenine paralel doğru doğrulardan oluşur. biçiminde gösterilir. x, y ise xy veya x y şeklinde gösterilir. Örnek: Örnek: bağıntısı A 1, 3 ve B a, b, c olmak üzere : A B ( x, y ) x ,y A B ve x y şeklinde A 1, 2,3 ve B 1,3 olmak üzere, : A B bağıntısı (1, a), (1, c ), ( 3, b), 3, c şeklinde tanımlanan bağıntısının grafiğini çiziniz. tanımlanıyor. Buna göre bağıntısının elemanlarını yazarak grafiğini çizelim. Çözüm: olup, bu sıralı ikililerden (1, a), (1, c ), ( 3, b), 3, c ikilileri Çözüm: A B (1, a), (1, b), (1, c ), ( 3, a), 3, b , 3, c A B (1, - 1), (1,3), ( 2,1), ( 2,3), 3,1, 3,3 olup, bu sıralı ikililerden birinci terimi ikinci teriminden küçük olanlar bağıntısının elemanları olurlar. Buna göre, bağıntısının elemanlarıdır. 4 Örnek: Buna göre, nın grafiği yanda verilmiştir. s( A ) 3 ve s(B) 4 olduğuna göre A dan B ye tanımlanacak tüm bağıntılardan kaç tanesi 3 elemanlıdır? Çözüm: s( A ) 3 ve s(B) 4 ise s( A B) 3.4 12 dir. A dan B ye tanımlanacak 3 elemanlı bağıntıların sayısı A B kümesinin 3 elemanlı alt kümeleri sayısına eşittir. Buna göre 12 elemanlı bir kümenin 3 elemanlı alt kümeleri sayısı, Örnek: A x : x Z, x B 2 10 ve x : x Z , 15 x k, k Z kümeleri veriliyor. A dan C 12,3 B ye tanımlanabilen bütün bağıntıların sayısı kaçtır? Çözüm: A x : x Z, x 2 12.11.10 6 220 dir. A A nın her alt kümesine ise A dan A ya bir bağıntı veya kısaca A da bir bağıntı denir. 10 olduğu için karesi 10 dan küçük Buna göre, A - 3,-2,-1,0, 1,2,3 ve sA 7 dir. x : x Z , 15 x 12 3!.3! Tanım olan x tamsayıları, 3,2,1,0,1,2,3 tür. B 12! Örnek: A 2,3,4 kümesi veriliyor. A da tanımlı k, k Z olduğu için 15 i tam bölen ( x, y ) x y bağıntısını liste şeklinde yazarak şema pozitif x tam sayıları, 1,3,5,15 tir. ve grafiğini çiziniz. Buna göre, B 1,3,5,15 ve sB 4 tür. Çözüm: bağıntısı A da tanımlı olduğundan A A kümesinin A dan B ye tanımlanabilen bütün bağıntıların sayısı, A B kümesinin bütün alt kümeleri sayısına eşittir. elemanlarından birinci bileşenleri ikinci bileşenlerine eşit veya birinci bileşenleri ikinci bileşenlerinden küçük olan ikililer bağıntısının elemanı olurlar. Buna göre, s( A B) s( A ) s(B) 7.4 28 olup dır. ( 2,2), ( 2,3), ( 2,4), ( 3,3), 3,4 , 4,4 A dan B ye tanımlanabilen bütün bağıntıların sayısı, 2 2 28 tanedir. s Ax B Sonuç s( A ) m ve s(B) n olmak üzere A dan B ye tanımlanabilen bütün bağıntıların sayısı, 2 m.n dir. Örnek: Bağıntının Tersi (Ters Bağıntı) s( A ) 3 ve s(B) 2 olmak üzere A dan B ye tanımlanabilen bütün bağıntıların sayısı, 2 3.2 Bir bağıntının tersi, bağıntının sıralı ikililerinin birinci ve ikinci bileşenlerinin yer değiştirmesi ile elde edilir. 64 tür. 5 Boş olmayan A ve B kümeleri için A dan B ye verilen Çözüm: ( x, y ) x A ve y B bağıntısının B den A ya 1 ( y , x ) x A ve y B bağıntısına bağıntısının x y ise 1 1 1 ( y , x ) 3x 2y 11 ( x, y ) x y 4 olduğuna göre 1 yı bulmak için 3x 2y 11 ve x y 4 denklemlerini birlikte çözmeliyiz. tersi veya ters bağıntısı denir. : A B ise ( x, y ) 3x 2y 11 ise : B A dır. 3 x 2 y 11 xy 4 y x tir. 1 x 3 ve y 1 bulunur. 1,3 tür. Örnek: (1, a), (1, b), ( 3, a), ( 5, b) bağıntısının tersini bulunuz. Bağıntının Özellikleri Çözüm: Şimdiye kadar A dan B ye veya A da tanımlanan bağıntıları inceledik. Şimdi A da tanımlanan bağıntılara ait özellikleri inceleyeceğiz. A 1, 3, 5 ve B a, b kümeleri için A dan B ye; ( x, y ) x A ve y B nın tersi 1 1. için x, x ise bağıntısının yansıma özelliği vardır, diğer bir ifade ile yansıyandır denir. ( y, x ) ( x , y) olacağından; bağıntısı A da tanımlı bir bağıntı olsun. Eğer her x A (1, a), (1, b), ( 3, a), ( 5, b) bağıntısının tersi 1 Yansıma Özelliği ( a, 1), (b, 1), ( a, 3), (b, 5) olacaktır. Örnek: Örnek : A 1, 2, 3 kümesinde tanımlanan Tanımlı kümeler A ve B için A dan B ye bir bağıntı (1,2), ( 3,4), ( 5,6), ( 7,8), ( 9,10) ise bağıntısının tersini bulunuz. 1 A için 1,1 , Çözüm: 2 A için 2,2 , (1, 2), ( 3, 4), ( 5, 6), ( 7, 8), ( 9, 10) bağıntısının tersi 1 3 A için 3,3 olduğundan yansıyandır. ( 2, 1), ( 4, 3), ( 6, 5), ( 8, 7), (10, 9) olur. Örnek: Örnek : 1 A a, b, c , d kümesinde tanımlanan ( x, y ) 3x 2y 11 ve ( x, y ) x y 4 olduğuna göre (1, 1), (1,2), ( 2, 2), ( 2,3), ( 3, 3) bağıntısı, ( a, c ), (a, a), ( c , d, ), (b, d), ( c , c ) bağıntısı, yı bulunuz. 6 Örnek: b A için b, b ve d A için d, d olduğundan yansıyan değildir. K 1, 2, 3 kümesinde tanımlanan bağıntısı yansıyandır fakat simetrik değildir. Buna göre nın eleman sayısının en küçük değerini bulalım. Örnek: Çözüm: A 3,7,9 kümesinde tanımlı bağıntısı yansıyandır. Buna göre, kaç farklı bağıntısı tanımlanabilir? K K (1,1), ( 2,2), ( 3,3), (1,2), (1,3),... dır. Çözüm: yansıyan ise da (1,1), ( 2,2), ( 3,3) kesinlikle olmalıdır. A A ( 3,3), ( 7,7), ( 9,9), ( 3,7), ( 3, 9),... olmak üzere (1,1), (2, 2), (3, 3) bağıntısı hem yansıyandır. Hem s A A 3.3 9 dur. simetriktir. Yazılacak olan da bu 9 elemandan (3,3), (7,7), ( 9,9) kesinlikle olmalıdır. Geriye kalan 9 3 6 elemanla değildir. 2 6 (1,1), (2, 2), (3, 3), 1,3 bağıntısı yansıyandır. Fakat simetrik 64 tane bağıntı (alt küme) yazılır. Buna göre K kümesinde tanımlı, yansıyandır fakat simetrik olmayan bir bağıntının eleman sayısı en az 4 tür. Bu 64 tane bağıntının her birine (3,3), (7,7), ( 9,9) elemanları yazılırsa 64 tane bağıntının her biri yansıyan olur. 3. bağıntısı A da tanımlı bir bağıntı olsun. Eğer x y iken her ( x, y ) için ( y, x ) ise bağıntısının ters simetri özeliği vardır, diğer bir ifade ile ters simetriktir. Sonuç s A n olmak üzere A kümesinde yazılabilecek tüm yansıyan bağıntıların sayısı 2 2. n2 n Ters Simetri Özelliği bağıntısında ( x, x ) şeklindeki elemanların olması bağıntısının ters simetri özeliğini bozmaz. tanedir. Simetri Özelliği Örnek: bağıntısı A da tanımlı bir bağıntı olsun. Eğer her ( x, y ) için ( y , x ) ise bağıntısının simetri özeliği vardır, diğer bir ifade ile simetriktir. (1, 1), ( 2, 2), ( 3, 3), (1, 1), ( 2, 2), ( 3, 3), ( 3, 2) (1, 1), ( 2, 2), (1, 3), ( 3, 2), 3,1 bağıntılardan hangileri için A 1, 2, 3 kümesinde tanımlanan Örnek: ters simetri özeliğine sahiptir? Çözüm: A 1, 2, 3 kümesinde tanımlanan (1, 1), ( 2, 2), (1, 3) bağıntısı simetrik değildir. Çünkü (1,2) olduğu halde ( 3,1) dır. Ters simetri özeliği için her ( x, y ) iken ( y, x ) olması gerekir. Ayrıca bağıntısında ( x, x ) şeklindeki elemanların olması bağıntısının ters simetri özeliğini bozmaz. Örnek: Buna göre verilen bağıntılardan, ( 2, 1), ( 2, 2), (1,2), 1,3 , 3,1 bağıntısı yansıyan değildir A 1, 2, 3 kümesinde tanımlanan Her ( x, y ) için ( y, x ) olduğundan ters simetriktir. Her ( x, y ) için ( y , x) olduğundan ters simetriktir. ama simetriktir. 7 Örnek : Fakat (1, 3) iken ( 3, 1) olduğundan ters simetrik değildir. (1, 2), ( 2, 3), (1, 3), ( 4, 5) bağıntısı geçişken midir? A 1, 2, 3, 4, 5 kümesi üzerinde tanımlanan Örnek: Çözüm: A a, b, c kümesinde tanımlanan ( a, b), (b, a), ( c , c ) bağıntısı ters simetrik değildir. (1, 2), ( 2, 3), (1, 3), ( 4, 5) bağıntısı geçişken bağıntıdır. Çünkü, Çünkü ( a, b) iken (b, a) dır. (1, 2) ve (2, 3) için (1, 3) . Örnek: (2, 3) için 3 ile başlayan sıralı ikili yok. A 1, 2, 3 kümesinde tanımlanan ( 3,3), ( 2,1), (1, 3) (1, 3) için 3 ile başlayan sıralı ikili yok. bağıntısı ters simetriktir. (4, 5) için 5 ile başlayan sıralı ikili yok. Örnek: Örnek : A a, b, c kümesinde tanımlanan ( a, a), (b, b), ( c , c ) bağıntısı yansıma, simetri, ters simetri özelliklerine sahiptir. A 1, 2, 3, 4, 5 kümesi üzerinde tanımlanan (1, 2) bağıntısı geçişken midir? Örnek: Çözüm: ( a, a), ( a, c ), (b, a), c , a A a, b, c kümesinde tanımlanan (1, 2) için 2 ile başlayan sıralı ikili olmadığından geçişkendir. bağıntısı, simetrik değildir. Çünkü (b, a) iken ( a, b) dır. Örnek : Ters simetrik değildir. Çünkü ( a, c ) iken ( c , a) dır. (1, 3), (3, 4), (1, 4), (2, 3) bağıntısı geçişken midir? A 1, 2, 3, 4, 5 kümesi üzerinde tanımlanan 4. Geçişme Özelliği bağıntısı A da tanımlı bir bağıntı olsun. Çözüm: Her ( x, y ) ve ( y, z) iken ( x, z ) ise bağıntısının geçişme özelliği vardır, diğer bir ifade ile geçişken bir bağıntıdır. (2, 3) ve (3, 4) için (2, 4) dir. O halde bağıntısı geçişken bağıntı değildir. Örnek : Örnek : bağıntısı geçişken değildir. (2,2), (4,4), (6,6), (8,8) bağıntısı yansıma, simetri, ters Çünkü (1,3) ve ( 3,5) iken (1,5) dır. simetri, geçişme özelliklerinin hepsini sağlar. A 1, 3, 5 kümesinde tanımlanan (1, 3), ( 3,5), ( 3, 3) A 2,4,6,8 kümesi üzerinde tanımlanan 8 Örnek : bağıntısının sıralama bağıntısı olması için yansıma, terssimetri ve geçişme özeliklerinin olması gerekmektedir. Bu durumda; Reel sayılar kümesinde tanımlanan (x ,y) / x 1 y bağıntısını inceleyelim: Yansıma özeliği: (x ,y) / x 1 y ise, bağıntısındaki ikililerin birinci bileşenlerinin 1 fazlası ikinci bileşene eşittir. Her x A için x x olduğundan ( x, x) dır. bağıntısı yansıyan bağıntıdır. daki ikililerden bazıları (-2,-1), (-1,0), (0,1), (1,2) dir. Ters simetri özeliği: bağıntısı yansıyan değildir. Her ( x, y ) için ( y , x) olduğundan bağıntısı terssimetrik bağıntıdır. Çünkü her x A için (x ,x ) dır. Geçişme özeliği: bağıntısı simetrik değildir. Her ( x, y ) ve ( y, z) için x y ve y z olup x z olacağından ( x, z ) olup bağıntısı geçişken bağıntıdır. Çünkü her ( x, y ) için ( y, x ) dır. bağıntısı ters simetriktir. bağıntısı yansıma, ters simetri ve geçişme özelliklerini sağladığından,A da tanımlı bağıntısı bir sıralama bağıntısıdır. Çünkü x y iken her ( x, y ) için ( y, x ) dır. bağıntısı geçişken değildir. Örnek: Çünkü her ( x, y ) ve ( y, z) iken ( x, z ) dır. A 1, 2, 4 da tanımlı (x ,y) Bağıntı Çeşitleri x n ve n, x ,y Z bağıntısının sıralama bağıntısı olduğunu gösteriniz. Çözüm: Sıralama Bağıntısı bağıntısına ait ( x, y ) ikilisindeki x sayısı y sayısını tam bağıntısı A da tanımlı bir bağıntı olsun. bağıntısının yansıma, ters simetri ve geçişme özelikleri varsa böldüğüne ve A 1, 2, 4 olduğuna göre bağıntısına, A üzerinde bir sıralama bağıntısı denir. (1, 1), (1,2), (1,4), (2,2), (2,4), (4,4) olur. Yansıma özeliği: Örnek: y sıralama bağıntısı olduğunu gösteriniz. Her x A için ( x, x) dır. bağıntısı yansıyan bağıntıdır. Çözüm: Ters simetri özeliği: A 1, 2, 3, 4, 5 da tanımlı (x ,y) x y bağıntısının Her ( x, y ) için ( y , x) olduğundan bağıntısı terssimetrik bağıntıdır. bağıntısı elamanları ile yazılırsa: (1, 1), (2, 1), (2, 2), (3, 1), (3, 2), (3, 3), (4, 1), (4, 2), olur. (4, 3), (4, 4), (5, 1), (5, 2), (5, 3), (5, 4), (5, 5) Geçişme özeliği: Her ( x, y ) ve ( y, z) için ( x, z ) olup bağıntısı geçişken bağıntıdır. 9 bağıntısı yansıma, ters simetri ve geçişme özelliklerini sağladığından, A da tanımlı bağıntısı bir sıralama bağıntısıdır. Örnek: A 1, 2, 3, 4 da tanımlı (x ,y) : x y bağıntısının kısmi sıralama bağıntısı olduğunu gösteriniz. Örnek: Çözüm: A 1, 5,7 da tanımlı (1,1), (1,5), (5,5), (7,7) bağıntısı , yansıma, ters simetri ve geçişme özelliklerini sağladığından, A da tanımlı bağıntısı bir sıralama bağıntısıdır. nın sıralama bağıntısı olduğunu göstermek gerekir, liste şeklinde yazılırsa: (1, 1), (1, 2), (1, 3), (1, 4), (2, 2), (2, 4), (3, 3), (4, 4) dır. Tam Sıralama Bağıntısı Yansıma özeliği: bağıntısı A da tanımlı bir sıralama bağıntısı olsun. A nın her elemanı birbirine bağıntısı ile bağlı ise, bağıntıya tam Her x A için x x olduğundan ( x, x) dır. sıralama bağıntısı denir. yansıyandır. Ters-simetri özeliği: Örnek: A 1, 2, 3, 4, 5 da tanımlı (x ,y) x y bağıntısının Her ( x, y ) için ( y , x) olduğundan bağıntısı terssimetriktir. tam sıralama bağıntısı olduğunu gösteriniz. Geçişme özeliği: Çözüm: Her ( x, y ) ve ( y, z) için x y ve y z ise x z olup A da tanımlı bağıntısının sıralama bağıntısı olduğunu göstermiştik. bağıntısının tam sıralama bağıntısı olabilmesi için elemanların birbirine bağlı olması gerekmektedir. ( x, z ) olacağından geçişken bağıntıdır. A da tanımlı bağıntısı bir sıralama bağıntısıdır. Burada A nın elemanlarına bakılırsa; Burada A nın elemanlarına bakılırsa; 1 2, 2 4, 3 3 ve 4 4 fakat 2 ile 3 elemanları arasında bir bağlantı yoktur. 5 4, 4 3, 3 2 ve 2 1 elemanları x y Bu durumda bağıntı kısmi sıralama bağıntısı olur. bağıntısı ile bağlıdır. Dolayısıyla A kümesinin elemanları birbirine, 5 4 3 2 1 biçiminde bağlanabiliyor. A da tanımlı bağıntısı, tam sıralama bağıntısıdır. Denklik Bağıntısı , A da tanımlı bir bağıntı olmak üzere, bağıntısının yansıma, simetri ve geçişme özelikleri varsa bağıntısına, A üzerinde bir denklik bağıntısı denir. Kısmi Sıralama Bağıntısı Denklik, sembolü ile gösterilir. (a, b) için denklik bağıntısı ise a b dır. Bu a b , “a denk b” diye okunur. bağıntısı A da tanımlı bir sıralama bağıntısı olsun. A nın bazı elemanları birbirine bağıntısı ile bağlı değilse, bağıntıya kısmi sıralama bağıntısı denir. Örnek: A 1, 5,7 da tanımlı (1,1), (1,5), (5,5), (7,7) , ( 5,1) bağıntısını yansıma, simetri ve geçişme özelliklerini sağladığından , A da denklik bağıntısıdır. 10 Örnek: Geçişme özeliği: Üçgenler kümesinde tanımlanan eşlik bağıntısının, bir denklik bağıntısı olduğunu gösteriniz. x, y , z A için 4 ( x y ) ve 4 ( y z ) ise ( x, y ) ve Çözüm: ( y , z ) dır. ( x, y ) ve ( y , z ) ise x y 4k ve y z 4m Bağıntının denklik bağıntısı olabilmesi için yansıma, simetri ve geçişme özeliği olması gerekir. ( x y ) ( y z) 4k 4m Yansıma özeliği: x y y z 4(k m) ABC ~ ABC dir. Her üçgen kendisine benzer. Yansıma x z 4n ( x , z ) özeliği vardır. Her ( x, y ) ve ( y, z) için ( x, z ) olup geçişkendir. Simetri özeliği: ABC ~ DEF ise DEF ~ ABC dir. Simetri özeliği vardır. Geçişme özeliği: Örnek: ABC ~ DEF ve DEF ~ KLM ise ABC ~ KLM dir. Geçişme özeliği vardır. Çözüm: bağıntısının yansıma, simetri ve geçişme özeliğinin olduğunu göstermek gerekmektedir. Örnek: A 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 kümesinde tanımlı Tamsayılar kümesinde tanımlanan (x ,y) : 5 ( x y ) bağıntısının denklik bağıntısı olduğunu gösteriniz. O halde üçgenler kümesinde tanımlanan eşlik bağıntısının, bir denklik bağıntısıdır. , A da yansıyan, simetrik ve geçişken bir bağıntı olduğundan denklik bağıntısıdır. Yansıma özeliği: gösteriniz. Her x A için x x 0 , sıfır (0), 5 ile bölündüğünden (x ,x ) dır. yansıyandır. Çözüm: Simetri özeliği: A da tanımlanan bağıntısının yansıma, simetri ve geçişme özeliğinin olduğunu göstermek gerekmektedir. Her x, y A için x y , 5 ile bölünürse; y x de 5 ile bölünür. Yansıma özeliği: k Z olmak üzere x y 5k ise y x 5k dır. Her x A için x x 0 , sıfır (0), 4 ile bölündüğünden (x, x) dır. yansıyandır. Her ( x, y ) için ( y , x) dır. simetriktir. (x ,y) : 4 ( x y ) bağıntısının denklik bağıntısı olduğunu Geçişme özeliği: Simetri özeliği: Her x, y A için x y , 4 ile bölünürse; y x de 4 ile bölünür. k Z olmak üzere x y 4k ise y x 4k dır. x, y , z A için 5 ( x y ) ve 5 ( y z ) ise ( x, y ) ve ( y , z ) dır. ( x, y ) ve ( y , z ) ise x y 5k ve y z 5m Her ( x, y ) için ( y , x) dır. simetriktir. 11 ( x y ) ( y z) 5k 5m Geçişme özeliği: x y y z 5(k m) x, y , z A için 3 ( x y ) ve 3 ( y z ) ise ( x, y ) ve ( y , z ) dır. x z 5n ( x, z) ( x, y ) ve ( y , z ) ise x y 3k ve y z 3m Her ( x, y ) ve ( y, z) için ( x, z ) olup geçişkendir. ( x y ) ( y z) 3k 3m , yansıyan, simetrik ve geçişken bir bağıntı olduğundan denklik bağıntısıdır. x y y z 3(k m) x z 3n ( x, z) Denklik Sınıfları , A da bir denklik bağıntısı olmak üzere; , A nın bir x elemanına denk olan tüm y elemanlarının kümesine x in denklik sınıfları denir ve x biçiminde gösterilir. Her ( x, y ) ve ( y, z) için ( x, z ) olup geçişkendir. Böylece nın denklik bağıntısı olduğu gösterilmiş oldu. Denklik sınıflarını bulalım. x y y A, (x ,y) dır. 0 a bağlı elemanlar: 0 ve 3 olup 0 0, 3 tür. Örnek: 1 e bağlı elemanlar: 1 ve 4 olup 1 1, 4 tür. A 0, 1, 2, 3, 4 de tanımlanan ( x, y ) : 3 ( x y ) bağıntısı denklik bağıntısı ise denklik sınıflarını bulunuz. Çözüm: 2 ye bağlı elemanlar: 2 olup 2 2 dir. 3 e bağlı elemanlar: 3 ve 0 olup 3 3, 0 dır. nın denklik bağıntısı olabilmesi için yansıma, simetri ve geçişme özeliklerinin olması gerekir. 4 e bağlı elemanlar: 4 ve 1 olup 4 4, 1 dir. elemanlarıyla yazılırsa: 0 3 ve 1 4 olduklarına dikkat ediniz. Bu durumda denklik sınıfları (0, 0), (1, 1), (2, 2), (3, 3), (4, 4), (0, 3), (1, 4), (3, 0), (4, 1) 0, 1 ve 2 dir. Bu denklik sınıfları şema ile gösterilirse, aşağıdaki gibi olur. Yansıma özelliği. Her x A için x x 0 , sıfır (0), 3 ile bölündüğünden (x ,x ) dır. yansıyandır. Örnek: Simetri özeliği: A 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 kümesinde tanımlı Her x, y A için x y , 3 ile bölünürse; y x de 3 ile bölünür. k Z olmak üzere x y 3k ise y x 3k dır. Her ( x, y ) için ( y , x) dır. simetriktir. (x ,y) : 4 ( x y ) bağıntısının denklik bağıntısı olduğunu gösterip oluşan denklik sınıflarını yazınız.. Çözüm: A da tanımlanan bağıntısının denklik bağıntısı olduğunu daha önceki örneklerde göstermiştik. 12 Oluşan denklik sınıfları, Çözüm: A 2,3 ve B 2,5 olmak üzere A B kümesini 0 0, 4,8 , 1 1,5,9 , 2 2,6 , 3 3,7 , oluşturan noktalar yandaki şekilde taralı bölgedir. Şekildeki taralı alan 4 0,4,8 , 5 1,5,9 , 6 2,6 , 7 3,7 , 2 3.5 15 br olduğuna göre A B kümesinin analitik 8 0,4,8 , 9 1,5,9 dur. düzlemdeki görüntüsünün 2 belirttiği alan 15 br dir. 0 4 8, 1 5 9, 2 6, 3 7 olup A kümesi yandaki gibi denklik sınıflarına ayrılmış olur. 4. A 1,2,3 ve B x x R, - 2 x 1 kümeleri veriliyor. B A kümesinin grafiğini çiziniz. Çözüm: Çözümlü Sorular 1. 2x, 8 6, x y ise y B A kartezyen çarpımında B kümesinin elemanları sayılamaz çoklukta, A kümesinin elemanları sayılabilir çoklukta olduğundan B A nın grafiği x eksenine paralel doğrulardan oluşur. kaçtır? Çözüm: 2x, 8 6, x y ise 2x 6 ve x y 8 dir. 5. A 1,2 ve B 1,5 olmak üzere B A kümesinin grafiğini çiziniz. x 3 ve 3 y 8 y 8 - 3 5 bulunur. 2. A x x Z, x 3 ve B x x Z, - 2 x 1 Çözüm: olmak üzere A B kümesinin eleman sayısı kaçtır? B A kümesinin grafiği çizilirken B kümesinin elemanları x değerlerini, A kümesinin elemanları y değerlerini oluşturur. Çözüm: A x x Z, x 3 x x Z, - 3 x 3 3,2,1,0,1,2,3 tür. İki kümenin de elemanları sayılamaz çoklukta olduğundan B x x Z, - 2 x 1 2,1,0 dır. grafik alan belirtir. s( A B) s( A ).s(B) 7.3 21 bulunur. Grafik çizilirken x 1 ile x 3 ve y 1 ile y 2 doğruları çizilir. ( y 1 doğrusu kesik noktalı çizilir. Çünkü 1, A kümesinin sınırı, fakat elemanı değildir.) B x 2 x 5 olduğuna göre A B 3. A x x R, - 2 x 3 ve x R, Meydana gelen dikdörtgenin alanı bize B A kümesinin grafiğini verir. kümesinin analitik düzlemdeki görüntüsünün belirttiği alan kaç birim karedir? 13 6. A 1,2 , B 2,3 , C 1,5 olduğuna göre, B ( A C) kümesinin eleman sayısı kaçtır? 9. A a, b, c ve B d, e, f kümeleri veriliyor. A dan B ye tanımlanabilen tüm bağıntı sayısı kaçtır? Çözüm: Çözüm: s( A B) s( A ).s(B) 3.3 9 olup A dan B ye bağıntı sayısı demek A B nin alt küme sayısı demektir. A C 1 ve B 2,3 olduğuna göre, s B ( A C) s( A ).s(B C) 1.2 2 dir. Buna göre, A dan B ye tanımlanabilen tüm bağıntı sayısı, 7. A 2,1,0 ve B 1,2,3 olduğuna göre A B kümesinin noktalarını dışarıda bırakmayan en küçük çemberin yarıçapı kaç birimdir? 2 s ( A B) 2 9 512 dir. 10. A 3,5 kümesi veriliyor. A dan B ye tanımlana bilen bağıntı sayısı 64 olduğuna göre B kümesinin eleman sayısı kaçtır? Çözüm: A B nin grafiği yanda çizilmiştir. Bu 9 noktayı dışarıda bırakmayan en küçük çember çizilmiştir. çemberin yarıçapı (2,3) ile (0,1) noktaları veya (2,1) ile (0,3) noktaları arasındaki uzaklığın yarısıdır. (2,3) ile (0,1) noktalarının uzaklığının yarısı, 2 2 ( 2 0) (1 3) 2 O halde çemberin yarıçapı 44 2 2 2 2 Çözüm: A dan B ye bağıntı sayısı demek A B nin alt küme sayısı demektir. Buna göre, A dan B ye tanımlanabilen tüm bağıntı sayısı, 2 s ( A B) 64 2 s( A ). s(B) 2 6 olup, s( A ).s(B) 6 2.s(B) 6 s(B) 3 bulunur. 2 dir. 11. (3,7), (2,8), (-1,1), (2,0), (4,3) bağıntısının ters 2 birimdir. bağıntısı olan 1 bağıntısının elemanlarını yazınız. Çözüm: 8. A B nin grafiği yanda verilmiştir. Buna göre A kümesinin elemanlarını yazınız. 1 (x ,y) x, y R, 3y x 2 bağıntıları veriliyor. 2 12. (x ,y) x, y R, x y 10 ve 1 1 2 Çözüm: A B nin elemanları ( x, y ) şeklindeki ikililerdir. A kümesinin elemanları x ekseninde gösterilir. A 2,1,1 dir. Ayrıca grafikte verilen doğrular A x eksenine dik olduğundan A kümesi sonlu elemanlıdır. 1 yi bulunuz. Çözüm: Buna göre x ekseninde verilen değerler 2,1,1 olup ( 7,3), ( 8,2), (1,1), ( 0,2), ( 3,4) tür. 14 2 1 2 (x ,y) x, y R, 3y x 2 ise (x ,y) x, y R, 3 x y 2 dir. 1 2 1 yi bulmak için x y 10 ve 3x y 2 15. A 1,3,5,7 kümesinde tanımlı (x ,y) y x bağıntısı hangi özelliklere sahiptir? denklemlerinin ortak çözümü yapılır. Çözüm: x y 10 x 3 ve y 7 olup 1 2 3x y 2 1 ( 3,7) (1,3), (1,5), (1,7), (3,5), (3,7), (5,7) bağıntısı, Her x A için ( x, x ) dır. bağıntısı yansıyan değildir. bulunur. Her ( x, y ) için ( y, x ) dır. simetrik değildir. 13. s(B C) 15 , s( A B) 20 ve s ( A B) ( A C) 60 olduğuna göre, s(B) kaçtır? Her ( x, y ) ve ( y, z) için ( x, z ) olduğundan geçişken bağıntıdır. Çözüm: ( A B) ( A C) A (B C) ve s(B C) 15 olduğu 16. için, A 2,3,4 kümesinde tanımlanan s ( A B) ( A C) s A (B C) s( A ). s(B C) bağıntısının şeması yanda verilmiştir. Buna göre bağıntısı 60 s( A ). 15 s( A ) 4 tür. yansıma, simetri, ters simetri, geçişme özelliklerinden hangisi yada hangilerini sağlar? s( A B) 20 s( A ).s(B) 20 4.s(B) 20 s(B) 5 bulunur. 14. A B ( a,2), (b,1), ( 3,2), (b,2), ( 3,1), ( a,1) ve B C (1, a), ( 2,1), ( 2, a), (1,1) olduğuna göre ( A B) (B C) kümesi kaç elemanlıdır? Çözüm: A B ( a,2), (b,1), ( 3,2), (b,2), ( 3,1), ( a,1) ise, A a, b,3 ve B 1,2 dir. Çözüm: Verilen şemaya göre Her x A için ( x, x) dır. bağıntısı yansıyandır. Her ( x, y ) için ( y , x) dır. simetrik değildir. Her ( x, y ) için ( y, x ) dır. ters simetriktir. Her ( x, y ) ve ( y, z) için ( x, z ) olduğu B C (1, a), ( 2,1), ( 2, a), (1,1) ise, C a,1 dir. gösterilemediği için geçişken bağıntıdır. Buna göre, A C b,3 olup s( A C) 2 dir. ( 2,2), ( 2,3), ( 2,4), ( 3,3), ( 4,4) tür. 17. ( 3 s ( A B) (B C) s ( A C) B s( A C).s(B) 2.2 4 bulunur. 1 x 1 y 1 ,2 ) (1, ) olduğuna göre x y kaçtır? 2 Çözüm: (3 15 1 y 1 1 x 1 y 1 x 1 ,2 ) (1, ) ise 3 1 ve 2 2 2 3 2 x 1 y 1 13 1 2 x-1 2 3 y 1 0 2 x 1 0 x 1 dir. 1 y 1 1 y 2 dir. Çözüm: N den M ye tanımlanan bağıntı demek N M nin alt kümeleri sayısı demektir. s(N M) s(N).s(M) 2.3 6 olup N M nin alt kümeleri Buna göre, x y 1 ( 2) 3 bulunur. 18. A B (1,2), (1,3), ( 2,2), ( 2,3) ve B C ( 2,5), ( 2,6), ( 3,5), ( 3,6) olduğuna göre A C 6 sayısı, 2 64 olduğundan N den M ye tanımlanabilen tüm bağıntıların sayısı 64 tür. 21. A 1,2,3,4 , B 1,2,3 ve kümesini bulunuz. (x ,y) x A ve y B, x 2y - 1 olduğuna göre bağıntısının tersini bulunuz. Çözüm: Çözüm: A B (1,2), (1,3), ( 2,2), ( 2,3) ise B C ( 2,5), ( 2,6), ( 3,5), ( 3,6) ise C 5,6 dır. A 1,2 ve C 5,6 ise (1,1), (3,2) olup A 1,2 ve B 2,3 tür. A C (1,5), (1,6), ( 2,5), ( 2,6) olur. 1 (1,1), (2,3) tür. 24. A 0,1,2 kümesinde (0,2), (1,5), (2,7) bağıntısı tanımlanmıştır. Buna göre ( 0) ( 2) toplamı kaçtır? Çözüm: (0,2), (1,5), (2,7) olduğuna göre, 19. R 3,1 ve A 2,2 olmak üzere R A kümesinin grafiğini çiziniz. ( 0,2) ( 0) 2 dir. ( 2,7) ( 2) 7 dir. Çözüm: R A kümesinin grafiği çizilirken R kümesinin elemanları x değerlerini, A kümesinin elemanları da y değerlerini oluşturur. Grafik çizilirken x 3 ile x 1 doğruları ve y 2 ile y 2 doğruları çizilir. Oluşan dikdörtgenin alanı istenen grafiktir. Burada x 1 ve y 2 doğruları çizilirken doğru kesikli çizgi şeklinde çizilir. Çünkü 1 R ve 2 A dır. 20. M 2,1,0 ve N a, b olduğuna göre N den M ye tanımlanabilen tüm bağıntıların sayısı kaçtır? ( 0) ( 2) 2 7 9 bulunur. 25. Reel sayılar kümesi üzerinde tanımlı, (x ,y) (x - y).(x y) - x y 0 , x ,y R bağıntısı bir denklik bağıntısıdır. Buna göre 5 in denklik sınıfını bulunuz. Çözüm: 5 in denklik sınıfı 5 y y R ve (5, y) olur. (x ,y) (x - y).(x y) - x y 0 , x ,y R olmak üzere x 5 ise, (5 y ).( 5 y ) 5 y 0 ( 5 y ).( 5 y ) ( 5 y ) 0 ( 5 y ).( 5 y 1) 0 ( 5 y ).( 4 y ) 0 16 y 5 veya y 4 tür. 26. A 1,2,3,4,5 kümesinde tanımlı bağıntısı yansıyandır; ancak simetrik ve ters simetrik değildir. Buna göre bağıntısı en az kaç elemanlıdır? Buna göre 5 - 4,5 tir. Çözüm: 5 y 0 veya 4 y 0 22. A 0,1,2,3,8 kümesinde (x ,y) y 2 , x ,y A x bağıntısı tanımlanıyor. Buna göre yazınız. 1 bağıntısını A 1,2,3,4,5 kümesinde tanımlı bağıntısı yansıyan ise (1,1), ( 2,2), ( 3,3), ( 4,4), ( 5,5) ikilileri bağıntısının elemanlarıdır. Bu bağıntının simetrik olmaması için herhangi bir ikilinin eklenmesi gerekir. Örneğin (1,3) ikilisini ekleyelim bu durumda (1,1), ( 2,2), ( 3,3), ( 4,4), ( 5,5), (1,3) ikilileri bağıntısının elemanları olur. Çözüm: x A 0,1,2,3,8 olmak üzere y 2 , x ,y A ise, x 0 ise y 2 0 Bu bağıntı simetri özelliğini sağlamaz, fakat ters simetri özelliğini sağlar. Buna göre ters simetri özelliğinin sağlanmaması için ( 3,1) ikilisi de bağıntısına eklenmelidir. 1 A , Bu durumda (1,1), ( 2,2), ( 3,3), ( 4,4), ( 5,5), (1,3), ( 3,1) ikilileri bağıntısının elemanları olur. 1 x 1 ise y 2 2 A x 3 ise y 2 3 8 A olup Bu durumda simetri özelliği sağlanacağından yeni bir ikilinin daha eklenmesi gerekir. Örneğin ( 4,5) ikilisini ekleyelim. (0,1), (1,2), (3,8) dir. Buna göre Buna göre oluşan 1 (1,0), (2,1), (8,3) tür. 23. A 1,3,4 ve B 2,3,4 kümeleri veriliyor. Buna göre A dan A ya tanımlanan bağıntılardan kaçı, B den B ye tanımlanan bağıntılara eşittir? Çözüm: A A kümesinin her alt kümesine A dan A ya bağıntı denir. (1,1), (2,2), (3,3), (4,4), (5,5), (1,3), (3,1), (4,5) bağıntısı yansıma özelliğine sahip fakat hem simetri, hem de ters simetri özelliğine sahip değildir. Buna göre, 5 elemanlı A kümesinde tanımlanan yansıyan; ancak simetrik ve ters simetrik olmayan bir bağıntı en az 8 elemanlı olmalıdır. KONU BİTMİŞTİR… A A (1,1), (1,3), (1,4), ( 3,1), ( 3,3), ( 3,4), ( 4,1), ( 4,3), ( 4,4) B B kümesinin her alt kümesine B den B ye bağıntı denir. B B ( 2,2), ( 2,3), ( 2,4), ( 3,2), ( 3,3), ( 3,4), ( 4,2), ( 4,3), ( 4,4) ( A A ) (B B) ( 3,3), ( 3,4), ( 4,3), ( 4,4) s ( A A ) (B B) 4 olduğuna göre A dan A ya 4 tanımlanan bağıntılardan 2 16 tanesi, B den B ye tanımlanan bağıntılara eşittir. 17