HC VIN CÔNG NGH BU CHÍNH VIN THÔNG
- - - - - - - ( - - - - - - -
BÀI GING
TOÁN CAO CP (A2)
Biên son : Ts. LÊ BÁ LONG
Ths. PHI NGA
Lu hành ni b HÀ NI - 2006
LI NÓI U
Toán cao cp A
1
, A
quát hn các kt qu. Hu ht các bài toán đc xây dng theo lc đ: t bài toán, chng minh
s tn ti li gii bng lý thuyt và cui cùng nêu thut toán gii quyt bài toán này. Các ví d là
đ minh ho trc tip khái nim, đnh lý hoc các thut toán, vì vy s giúp ngi đc d dàng
hn khi tip thu bài hc.
Giáo trình gm 7 chng tng ng vi 4 đn v hc trình (60 tit):
Chng I: Lô gích toán hc, lý thuyt tp hp, ánh x và các cu trúc đi s.
Chng II: Không gian véc t.
Chng III: Ma trn.
Chng IV: nh thc.
Chng V: H phng trình tuyn tính
Chng VI: Ánh x tuyn tính.
Chng VII: Không gian véc t Euclide và dng toàn phng.
Ngoài vai trò là công c cho các ngành khoa hc khác, toán hc còn đc xem là mt
ngành khoa hc có phng pháp t duy lp lun chính xác cht ch. Vì vy vic hc toán cng
giúp ta rèn luyn phng pháp t duy. Các phng pháp này đã đc ging dy và cung cp
tng bc trong quá trình hc tp ph thông, nhng trong chng I các vn đ này đc h
thng hoá li. Ni dung ca chng I đc xem là c s, ngôn ng ca toán hc hin đi. Mt
vài ni dung trong chng này đã đc hc ph thông nhng ch vi mc đ đn gin. Các
cu trúc đi s thì hoàn toàn mi và khá tru tng vì vy đòi hi hc viên phi đc li nhiu
ln mi tip thu đc.
Các chng còn li ca giáo trình là đi s tuyn tính. Kin thc ca các chng liên h
cht ch vi nhau, kt qu ca chng này là công c ca chng khác. Vì vy hc viên cn thy
đc mi liên h này. c đim ca môn hc này là tính khái quát hoá và tru tng cao. Các
khái nim thng đc khái quát hoá t nhng kt qu ca hình hc gii tích ph thông. Khi
hc ta nên liên h đn các kt qu đó.
Tuy rng tác gi đã rt c gng, song vì thi gian b hn hp cùng vi yêu cu cp bách ca
Hc vin, vì vy các thiu sót còn tn ti trong giáo trình là điu khó tránh khi. Tác gi rt mong
s đóng góp ý kin ca bn bè đng nghip, hc viên xa gn và xin cám n vì điu đó.
Cui cùng chúng tôi bày t s cám n đi vi Ban Giám đc Hc vin Công ngh Bu
Chính Vin Thông, Trung tâm ào to Bu Chính Vin Thông 1 và bn bè đng nghip đã
p . Mnh đ
p
đúng khi p sai và
p
sai khi p đúng.
2. Phép hi (conjunction): Hi ca hai mnh đ q
p, là mnh đ đc ký hiu qp ∧ (đc
là
p và ). Mnh đ q qp ∧ ch đúng khi p và q cùng đúng.
3. Phép tuyn (disjunction): Tuyn ca hai mnh đ q
p, là mnh đ đc ký hiu qp ∨
(đc là
p hoc ). q qp ∨ ch sai khi p và cùng sai. q
4. Phép kéo theo (implication): Mnh đ kéo theo , ký hiu , là mnh đ ch
sai khi
p
q
qp ⇒
p đúng sai. q
5. Phép tng đng (equivalence): Mnh đ )()(
pqqp ⇒∧⇒ đc gi là mnh đ
p tng đng , ký hiu . q
qp ⇔
Mt công thc gm các bin mnh đ và các phép liên kt mnh đ đc gi là mt công
thc mnh đ. Bng lit kê các th hin ca công thc mnh đ đc gi là bng chân tr.
T đnh ngha ca các phép liên kt mnh đ ta có các bng chân tr sau
5
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
ca các bin mnh đ có trong công thc. Ta ký hiu mnh đ tng đng hng đúng là "
≡ "
thay cho " ".
⇔
1.1.3 Các tính cht
Dùng bng chân tr ta d dàng kim chng các mnh đ hng đúng sau:
1)
pp ≡ lut ph đnh kép.
2)
)()( qpqp ∨≡⇒
.
3)
pqqppqqp ∨≡∨∧≡∧ , lut giao hoán.
4)
rqprqp ∧∧≡∧∧ )()(
rqprqp ∨∨≡∨∨ )()( lut kt hp.
5)
[][
)()()( rpqprqp
]
∧∨∧≡∨∧[][
)()()( rpqprqp ∨
]
∧∨≡∧∨
lut phân phi.
6) Mnh đ
Ta thng ký hiu các tp hp bi các ch in hoa
,...,
BA ,...,YX
còn các phn t bi các
ch thng
,..., y
x Nu phn t x thuc
A
ta ký hiu Ax∈ , nu x không thuc
A
ta ký hiu
Ax∉
. Ta cng nói tt "tp" thay cho thut ng "tp hp".
1.2.2 Cách mô t tp hp
Ta thng mô t tp hp theo hai cách sau:
a) Lit kê các phn t ca tp hp
Ví d 1.1
: Tp các s t nhiên l nh hn 10 là
{ }
9,7,5,3,1
.
Tp hp các nghim ca phng trình 01
2
=−x là
{ }
1,1−
.
b) Nêu đc trng tính cht ca các phn t to thành tp hp
Ví d 1.2
: Tp hp các s t nhiên chn
2
−==−∈ xx
.
có hình nh trc quan v tp hp, ngi ta thng biu din tp hp nh là min phng
gii hn bi đng cong khép kín không t ct đc gi là gin đ Ven.
c) Mt s tp hp s thng gp
- Tp các s t nhiên
{ }
...,2,1,0=
.
- Tp các s nguyên
{ }
...,2,1,0 ±±=
.
- Tp các s hu t
{ }
∈≠= qpqqp ,,0 .
- Tp các s thc .
- Tp các s phc
{ }
1;,
2
−=∈+== iyxiyxz
.
1.2.3 Tp con
nh ngha 1.1
: Tp
A
đc gi là tp con ca
B
B
bng nhau, ký hiu
,
BA =
khi và ch khi
BA ⊂
và
AB ⊂
.
Nh vy đ chng minh
BA ⊂
ta ch cn chng minh BxAx ∈⇒∈ và vì vy khi
chng minh
BA =
ta ch cn chng minh BxAx ∈⇔∈ .
nh ngha 1.3
: Tp rng là tp không cha phn t nào, ký hiu
.
φ
Mt cách hình thc ta có th xem tp rng là tp con ca mi tp hp.
Tp hp tt c các tp con ca
X
đc ký hiu
)(X
P
. Vy
)(XA
P∈
khi và ch khi
rng nu
X
có n phn t thì
)(X
P
có phn t.
n
2
1.2.4 Các phép toán trên các tp hp
1. Phép hp: Hp ca hai tp
A
và
B
, ký hiu
BA∪
, là tp gm các phn t thuc ít
nht mt trong hai tp
A
,
B
.
Vy
()( ) ( )( )
BxAxBAx ∈∨∈⇔∪∈ .
2. Phép giao: Giao ca hai tp
A
và
B
, ký hiu
BA∩
và
đc ký hiu là
B
X
C . Nu tp
X
c đnh và không s nhm ln thì ta ký hiu B thay cho
B
X
C .
Ta có th minh ho các phép toán trên bng gin đ Ven: BA ∩
BA ∪
B
X
CÁp dng lôgích mnh đ ta d dàng kim chng li các tính cht sau:
1.
ABBA ∪=∪
,
( )
BA
A
CBAABAABABA
∩
=∩=∩∩=∩= )(\\ .
1.2.5 Lng t ph bin và lng t tn ti
Gi s )(xS là mt hàm mnh đ xác đnh trên tp
D
có min đúng
{ }
)(
)(
xSDxD
xS
∈=
. Khi đó:
a) Mnh đ )(,
xSDx∈∀ (đc là vi mi )(, xSDx∈ ) là mt mnh đ đúng nu
và sai trong trng hp ngc li.
DD
xS
=
)(
Ký hiu ∀(đc là vi mi) đc gi là lng t ph bin.
Khi
D
đã xác đnh thì ta thng vit tt )(, xSx∀ hay
( )
)(, xSx∀
→
LxfaxxLxf
ax
)(0:;0,0)(lim
.
10
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
S dng tính cht hng đúng )()( qpqp ∨≡⇒ (xem tính cht 1.3) ta có
εδ
<−⇒<−< Lxfax )(0 tng đng vi
( )
( ) ( )
εδ
<−∨=∨≥− Lxfaxax )()( .
Vy ph đnh ca là
Lxf
ax
=
→
)(lim
( ) ( )
εδδε
≥−∧<−<∃>∀>∃ Lxfaxx )(0:;0,0 .
1.2.6 Phép hp và giao suy rng
Gi s
()
là mt h các tp hp. Ta đnh ngha là tp gm các phn t thuc
ít nht mt tp nào đó và là tp gm các phn t thuc mi tp .
( )
( )
i
Ii
i
AxIiAx ∈∈∀⇔∈
∈
;
I
. (1.2)
Ví d 1.5
:
{ }
)1(0 +≤≤∈= nnxxA
n
{ }
)1(11)1(1 ++<≤+−∈= nxnxB
n
[
)
1;0
1
=
∞
=
:
{ }
cbaX ,,= ,
{ }
2,1=Y{}
)2,(),2,(),2,(),1,(),1,(),1,( cbacbaYX =×
Ta d dàng chng minh đc rng nu
X
có phn t,
Y
có phn t thì n m
Y
X ×
có
phn t.
mn×
11
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
Cho là n tp hp nào đó, ta đnh ngha và ký hiu tích các ca n tp
hp này nh sau:
n
XXX ...,,,
21
{ }
nn
XXxx
××∈ ...),...,(
11
;
nn
XXxx ××∈ ...)',...,'(
11
thì
nixxxxxx
iinn
,...,1,')',...,'(),...,(
11
=∀=⇔=
4. Tích các ca các tp hp không có tính giao hoán.
1.2.7.2 Quan h hai ngôi
nh ngha 1.5
: Cho tp
φ
≠X , mi tp con
XX ×⊂R
đc gi là mt quan h hai
ngôi trên
X
. Vi Xyx ∈, mà R∈),( yx ta nói x có quan h vi theo quan h y
R
và ta
vit
y
myxyx M−
⇔
44
:
RR
,
∈∀ yx,
. Ta ký hiu )(mo
dmyx ≡ và đc là
x đng d vi môđulô m. y
nh ngha 1.6: Quan h hai ngôi
R
trên
X
đc gi là có tính:
a) Phn x, nu X
xxx ∈∀,R ;
b) i xng, nu Xy
x ∈∀ , mà yxR thì cng có xyR ;
c) Bc cu, nu Xzy
x ∈∀ ,, mà yxR và zyR thì cng có zxR ;
d) Phn đi xng, nu Xy
x ∈∀ , mà yxR và xyR thì yx = .
12
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
Ví d 1.8:
1
R
x . Ngi ta cng ký hiu lp tng đng ca x là )(xcl .
Hai lp tng đng bt k thì hoc bng nhau hoc không giao nhau, ngha là
'xx ∩
hoc bng
'xx = hoc bng
φ
, nói cách khác các lp tng đng to thành mt phân hoch
các tp con ca
.X
Tp tt c các lp tng đng đc gi là tp hp thng, ký hiu
~X
. Vy
{ }
XxxX ∈=~ .
Ví d 1.9
: Quan h
4
R
trong ví d 1.7 là mt quan h tng đng gi là quan h đng
d môđulô m trên tp các s nguyên . Nu y
x ~ , ta vit
)(mo
dmyx ≡ .
Ta ký hiu tp thng gm m s đng d môđulô m:
{ }
1...,,1,0 −= m
m
.
Ví d 1.10: Trong tp hp các véc t t do trong không gian thì quan h "véc t
u
P
, tp hp tt c các tp con ca
X
, quan h "tp con" (
BA ⊂
) là mt
quan h th t.
Khái nim quan h th t đc khái quát hoá t khái nim ln hn (hay đng sau) trong
các tp s, vì vy theo thói quen ngi ta cng dùng ký hiu
""
≤
cho quan h th t bt k.
Quan h th t trên tp
""≤
X
đc gi là quan h th t toàn phn nu hai phn t bt
k ca
X
đu so sánh đc vi nhau. Ngha là vi mi Xyx ∈, thì
y
x ≤
hoc
xy ≤
. Quan
h th t không toàn phn đc gi là quan h th t b phn.
Tp
X
vi quan h th t
""
≤
.
Hin nhiên rng nu là mt chn trên ca
q
A
thì mi Xp ∈ mà
pq ≤
đu là chn
trên ca
A
.
Phn t chn trên nh nht ca q
A
( theo ngha 'qq ≤ , vi mi chn trên ca 'q
A
)
đc gi là cn trên ca
A
và đc ký hiu Aq sup= . Rõ ràng phn t cn trên nu tn ti là
duy nht.
Tng t tp
A
đc gi là b chn di nu tn ti Xp ∈ sao cho
a
p ≤
, vi mi
Aa∈ . Phn t chn di ln nht đc gi là cn di ca
A
và đc ký hiu
Ainf
. Cn
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
1.3 ÁNH X
1.3.1 nh ngha và ví d
Khái nim ánh x đc khái quát hoá t khái nim hàm s trong đó hàm s thng đc
cho di dng công thc tính giá tr ca hàm s ph thuc vào bin s. Chng hn, hàm s
xy 2= vi ∈x là quy lut cho ng
,21,00 aa
...,63,42 aa
Ta có th đnh ngha ánh x mt cách trc quan nh sau:
nh ngha 1.10
: Mt ánh x t tp
X
vào tp
Y
là mt quy lut cho tng ng mi mt
phn t
X
x∈ vi mt phn t duy nht )(xfy = ca
Y
.
Ta ký hiu hay
YXf ⎯→⎯:
YX
f
⎯→⎯
)(
xfyx =a )(xfyx =a
X
Hàm cn bc hai
xy =
là ánh x
→
+
:xyx =a
.
nh ngha 1.11
: Cho ánh x YXf →: và
XA ⊂
,
YB ⊂
.
{ }
AxxfAf ∈= )()( (1.5)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Y
.
Khi
B
là tp hp ch có mt phn t
{ }
y
thì ta vit )(
1
yf
−
thay cho . Vy
{}(
yf
1−
)
{
)()(
1
xfyXxyf =∈=
−
}
. (1.7)
1.3.2 Phân loi các ánh x
nh ngha 1.12
:
1) Ánh x
YXf →: đc gi là đn ánh nu nh ca hai phn t phân bit là hai phn
t phân bit.
Ngha là: Vi mi
x là n và là tham bin. y
♦ Nu vi mi
Yy∈ phng trình (1.10) luôn có nghim Xx∈ thì ánh x f là toàn
ánh.
♦ Nu vi mi
Yy∈ phng trình (1.10) có không quá 1 nghim Xx ∈ thì ánh x f
là đn ánh.
♦ Nu vi mi
Yy∈ phng trình (1.10) luôn có duy nht nghim Xx∈ thì ánh x
f là song ánh.
16
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
Ví d 1.16: Cho ánh x
Xét phng trình hay .
xxxxxfy +=+==
2
)1()( 0
2
=−+ yxx
Bit s 041 >
+=Δ y (vì ∈y ). Phng trình luôn có 2 nghim thc
( ) ( )
2411,2411
21
yxyx +−−=++−=
. Vì
0
2
là mt đn ánh gi là nhúng chính tc.
c bit khi
XA =
ánh x
i
đc ký hiu gi là ánh x đng nht ca
X
Id
X
.
Ví d 1.19
: Gi s ~ là mt quan h tng đng thì ánh x sau là mt toàn ánh 1.3.3 Ánh x ngc ca mt song ánh
nh ngha 1.13
: Gi s YXf →: là mt song ánh khi đó vi mi Yy∈ tn ti duy
nht
X
x∈ sao cho )(xfy = . Nh vy ta có th xác đnh mt ánh x t
Y
vào
X
bng cách
cho ng mi phn t
Yy∈ vi phn t duy nht Xx∈ sao cho )(xfy = . Ánh x này đc
gi là ánh x ngc ca
f và đc ký hiu
1−
f .
~
a17
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
Ví d 1.20: Hàm m 1,0, ≠>= aaay
x
là mt song ánh (vì hàm m đn điu cht) có hàm ngc là hàm lôgarit
. yxay
a
x
log=⇔=
Ví d 1.21
Các hàm lng giác ngc
Xét hàm
đn điu tng cht và toàn ánh nên nó là mt song ánh. Hàm ngc đc ký hiu [ ] [ ]
2;2,1;1,sinarcsin
ππ
−∈−∈∀=⇔= yxxyyx
.
Tng t hàm
[][
1;1;0:cos −→
[ ] [ ]
xx
.
( ) ( )
π
;0,;,gcotgcotarc ∈∞∞−∈∀=⇔= yxxyyx
.
1.3.4 Hp (tích) ca hai ánh x
nh ngha 1.14
: Vi hai ánh x ZYX
gf
→→ thì tng ng ))(( xfgx a xác đnh mt
ánh x t
X
vào
Z
đc gi là hp (hay tích) ca hai ánh x f và g , ký hiu fg o . Vy
ZXfg →:o có công thc xác đnh nh
))(()(
xfgxfg =o . (1.12)
Ví d 1.22: Cho vi công thc xác đnh nh
→→ :,: gf
,sin)( xxf =
. Ta có th thit lp hai hàm hp
42)(
2
+= xxg
fg o và gf o t vào .
4sin2)(,)42sin()(
22
+=+= xxfgxxgf oo .
Qua ví d trên ta thy nói chung
= fg .
1.3.5 Lc lng ca mt tp hp
Khái nim lc lng ca tp hp có th xem nh là s m rng khái nim s phn t ca
tp hp.
nh ngha 1.15: Hai tp hp
YX ,
đc gi là cùng lc lng nu tn ti song ánh t
X
lên
Y
.
Tp cùng lc lng vi tp
{
đc gi là có lc lng . Vy
}
n,...,2,1 n
X
có lc lng
khi và ch khi
n
X
có phn t. còn đc gi là bn s ca n n
X
, ký hiu XCard hay X .
Quy c lc lng ca
φ
là 0.
nh ngha 1.16: Tp có lc lng hoc 0 đc gi là các tp hu hn. Tp không hu
hn đc gi là tp vô hn. Tp có cùng lc lng vi tp các s t nhiên hay hu hn đc gi
c bit nu
{
nE ,...2,1
}
= thì mi phép th đc ký hiu bi ma trn
(1.13)
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
)(...)2()1(
...21
n
n
σσσ
σ
19
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
trong đó hàng trên là các s t 1 đn sp theo th t tng dn, hàng di là nh tng
ng ca nó qua song ánh
n
σ
. Còn
[]
)(),...,2(),1( n
σσσ
có hai hoán v là
}
2,1
[ ]
21
và
[ ]
12
.
Tp hp
{
có sáu hoán v là
}
3,2,1
[ ]
321
,
[ ]
312
,
[ ]
213
,
[ ]
231
, và
[]
.
[]
132 123
{}
pB ,...,2,1=
nh ngha 1.17: Mt chnh hp lp chp p các phn t ca
E
là nh ca mt ánh x t
B
đn
E
.
Ta cng có th xem mt chnh hp lp chp
p nh mt b gm p thành phn là các phn
t có th trùng nhau ca
E
. Nói cách khác, mt chnh hp lp chp p là mt phn t ca tích
Descartes
p
E
. Vy s các chnh hp lp chp p ca vt là . n
p
n
Ví d 1.24
: Cho vt và tin hành bc có hoàn li n
{
n
xxxE ,...,,
21
=
}
p ln theo cách
sau: Bc ln th nht t tp
̇ hoc gm
p phn t nh nhau nhng có th t khác nhau.
Nh vy ta có th xem mi chnh hp là mt b có
p thành phn gm các phn t khác
nhau ca
E
hay có th xem nh mt cách sp xp phn t ca n
E
vào p v trí.
20
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
Có cách chn vào v trí th nht, n 1−n cách chn vào v trí th hai, ... và 1+− pn
cách chn vào v trí th
p . Vy s các chnh hp chp n p là
)!(
!
)1)...(1(
pn
n
pnnnA
p
n
−
=+−−=
(1.14)
1.4.3 T hp
nh ngha 1.19
: Mt t hp vt ca n
==
. (1.15)
Ví d 1.25
: a) Có bao nhiêu cách bu mt lp trng, mt lp phó và mt bí th chi đoàn
mà không kiêm nhim ca mt lp có 50 hc sinh.
b) Có bao nhiêu cách bu mt ban chp hành gm mt lp trng, mt lp phó và mt bí
th chi đoàn mà không kiêm nhim ca mt lp có 50 hc sinh.
Gii:
a) Mi kt qu bu là mt chnh hp 50 chp 3.
Vy có cách bu.
600.117484950
3
50
=××=A
b) Mi kt qu bu mt ban chp hành là mt t hp 50 chp 3.
Vy có
600.19
6
484950
!47!3
!50
3
50
=
××
==C
cách bu.
1.4.4 Nh thc Niu-tn
Xét đa thc bc : n
444344421
p
np
Ca =
Vy
011
......)1(
n
pp
n
nn
n
nn
n
n
CxCxCxCx +++++=+
−−
Thay
bax =
(nu ) ta có: 0≠b
∑
=
−−−
=+++=+
n
p
pnpp
n
n
n
Công thc cng a) thng đc s dng trong trng hp đc bit khi A, B ri nhau
φ
=∩ BA , lúc đó BABA +=∪ .
Công thc nhân b) có th m rng cho k tp bt k
kk
AAAA ⋅⋅
=×× ......
11
(1.22)
Hoc nu mt hành đng H gm k giai đon
k
AA ,...,
1
. Mi giai đon có th thc hin
theo phng án thì c thy có
i
A
i
n
k
nn ×× ...
1
phng án thc hin H.
22
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
Ví d 1.26: Cho mch đin
12
4
−
3151573 =××
Ví d 1.27
: Có bao nhiêu s t nhiên vit di dng thp phân có ch s trong
đó có đúng hai ch s 8.
n )3( ≥n
Gii: Gi s
N
là s t nhiên có ch s mà ch s th nht bên trái khác ch s 0 và có
đúng hai ch s 8.
n
♦Trng hp 1: Nu ch s th nht bên trái là ch s 8 thì có 1
−n v trí đ đt ch s 8
th hai, có 9 cách chn cho mi ch s
2
−n v trí còn li. Vy có đúng s
2
9)1(
−
−
n
n
N
thuc loi này.
♦Trng hp 2: Nu ch s th nht bên trái không phi là ch s 8 thì có
2
1
3
U
2
U
1
U
A
B
23
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
Ví d 1.28: Trong mt phng cho đng thng đôi mt ct nhau và các giao đim này
khác nhau .
n
)4( ≥n
a) Tìm s các giao đim ca chúng.
b) Tìm s các đng thng mi đc to bi các giao đim trên.
Gii:
2
)3)(2(
)1)1(2(
2
−−
=−−−
nn
nC
n
đng thng mi ni đn
A
. Vì mi đng
thng mi đu ni hai đim câu a) nên s đng thng mi là:
)3)(2)(1(
8
1
2
)3)(2(
2
1
2
−−−=
−−
nnnn
nn
C
n
.
Ví d 1.29
Tng ng ;
BA →:f
),(),(
BYBXYXf ∩∩a là mt song ánh.
Mt khác
''
\'',',' YXBBYXBYBX ⊂⇔=∪⊂⊂
.
Vy s các cp ),(
YX tho mãn điu kin (1.23) cn tìm bng bn s ca tp
{ }
'",',")',"( YXBYBXYX ⊂⊂⊂ .
Vi mi tp
BY ⊂'
có bn s thì bn s ca tp 'y
{ }
'"" YXX ⊂ là ; S các tp
con
'
2
y
BY ⊂'
có phn t là . Áp dng công thc cng suy ra bn s cn tìm là
.
'y
'y
pn
C
−
∑
X
thành mt phn t
y
x ∗
ca
X
vì
vy lut hp thành trong còn đc gi là phép toán hai ngôi.
Ví d 1.30
: Phép cng và phép nhân là các lut hp thành trong ca các tp s , , , ,
.
Ví d 1.31: Phép cng véc t theo quy tc hình bình hành là phép toán trong ca tp
các véc t t do trong không gian, nhng tích vô hng không phi là phép toán trong vì
3
R
3
),cos( Rvuvuvu ∉⋅=⋅
rrrrrr
.
nh ngha 1.21
: Lut hp thành trong * ca tp
X
đc gi là:
1) Có tính kt hp nu
zy
xzyxXzyx ∗∗=∗∗∈∀ )()(:,,
25
Chng 1: M đu v lôgíc mnh đ, tp hp ánh x và các cu trúc đi s
2) Có tính giao hoán nu xyyxXyx ∗=∗∈∀ :,
a
a
Chng minh:
1) Gi s và là hai phn t trung hoà thì e 'e eeee
=∗= '' (du "=" th nht có đc do
là phn t trung hoà, còn du "=" th hai là do là phn t trung hoà).
e 'e
2) Gi s có hai phn t đi xng là 'a và , khi đó: a "a
"")'("')"('' aeaaaaaaaaea
=∗=∗∗=∗∗=∗= .
Theo thói quen ta thng ký hiu các lut hp thành trong có tính giao hoán bi du ""
+ ,
khi đó phn t trung hoà đc ký hiu là 0 và phn t đi ca
x là x− . Nu ký hiu lut hp
thành bi du nhân
"."
thì phn t trung hoà đc ký hiu 1 và gi là phn t đn v, phn t đi
ca
x là
1−
x
.
1.5.2 Nhóm
nh ngha 1.22
: Gi s là tp khác trng vi lut hp thành *, cp đc gi là
mt v nhóm nu tho mãn hai điu kin sau:
G ,*)(G
G1: * có tính kt hp.
26