Förstå definitionen av symmetrisk skillnad

Ställ in teori använder ett antal olika operationer för att konstruera nya uppsättningar från gamla. Det finns olika sätt att välja vissa element från givna uppsättningar medan du utesluter andra. Resultatet är vanligtvis en uppsättning som skiljer sig från de ursprungliga. Det är viktigt att ha väl definierade sätt att konstruera dessa nya uppsättningar, och exempel på dessa inkluderar union, genomskärning, och skillnaden mellan två uppsättningar. En inställd operation som kanske är mindre känd kallas den symmetriska skillnaden.

För att förstå definitionen av den symmetriska skillnaden måste vi först förstå ordet 'eller'. Även om det är litet har ordet 'eller' två olika användningar på engelska. Det kan vara exklusivt eller inkluderande (och det användes bara exklusivt i den här meningen). Om vi ​​får höra att vi kan välja mellan A eller B, och känslan är exklusiv, kan vi bara ha ett av de två alternativen. Om känslan är inkluderande, kan vi ha A, vi kan ha B, eller vi kan ha både A och B.

Vanligtvis styr sammanhanget oss när vi stöter på ordet eller vi behöver inte ens tänka på vilket sätt det används. Om vi ​​blir frågade om vi vill ha grädde eller socker i vårt kaffe, det är tydligt underförstått att vi kan ha båda dessa. I matematik vill vi eliminera oklarheter. Så ordet 'eller' i matematik har en inkluderande mening.

Ordet 'eller' används således i inkluderande betydelse i definitionen av fackföreningen. Föreningen mellan uppsättningarna A och B är uppsättningen av element i antingen A eller B (inklusive de element som finns i båda uppsättningarna). Men det blir värt att ha en setoperation som konstruerar uppsättningen som innehåller element i A eller B, där 'eller' används i exklusiv mening. Detta är vad vi kallar den symmetriska skillnaden. Den symmetriska skillnaden mellan uppsättningarna A och B är elementen i A eller B, men inte i både A och B. Medan notationen varierar för den symmetriska skillnaden, kommer vi att skriva detta som A ∆ B

För ett exempel på den symmetriska skillnaden kommer vi att ta hänsyn till uppsättningarna EN = {1,2,3,4,5} och B = {2,4,6}. Den symmetriska skillnaden mellan dessa uppsättningar är {1,3,5,6}.

Andra inställda operationer kan användas för att definiera den symmetriska skillnaden. Av ovanstående definition är det tydligt att vi kan uttrycka den symmetriska skillnaden mellan A och B som skillnaden mellan föreningen mellan A och B och skärningspunkten mellan A och B. I symboler skriver vi: A ∆ B = (A ∪ B) - (A ∩ B).

Ett likvärdigt uttryck, som använder vissa olika uppsättningar, hjälper till att förklara namnsymmetriska skillnaden. I stället för att använda ovanstående formulering kan vi skriva den symmetriska skillnaden enligt följande: (A - B) ∪ (B - A). Här ser vi igen att den symmetriska skillnaden är uppsättningen av element i A men inte B, eller i B men inte A. Således har vi uteslutit dessa element i skärningspunkten mellan A och B. Det är möjligt att matematiskt bevisa att dessa två formler är likvärdiga och hänvisar till samma uppsättning.

Namnet symmetrisk skillnad föreslår en koppling till skillnaden mellan två uppsättningar. Denna inställda skillnad är tydlig i båda formlerna ovan. I var och en av dem beräknades skillnaden mellan två uppsättningar. Det som skiljer den symmetriska skillnaden från skillnaden är dess symmetri. Genom konstruktion kan rollerna för A och B ändras. Detta är inte sant för skillnaden mellan två uppsättningar.

För att betona denna punkt, med bara lite arbete kommer vi att se symmetrin för den symmetriska skillnaden sedan vi ser A ∆ B = (A - B) ∪ (B - A) = (B - A) ∪ (A - B) = B ∆ A.