4. Matematik öğretmeni tahtaya A = {x | -2 ≤ x < 3, x ∈ R} ve B = {x | 1 < x ≤ 5, x ∈ R} kümelerini yazmıştır. A \ B farkını bulmak isteyen bir öğrenci hangi sonuca ulaşır?
A) [-2, 1]Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruda kümelerle ilgili temel bir işlemi, fark alma işlemini inceleyeceğiz. Adım adım ilerleyerek doğru sonuca ulaşalım.
Öncelikle verilen kümeleri daha anlaşılır bir şekilde, aralık notasyonuyla yazalım:
$A = \{x \mid -2 \le x < 3, x \in R\}$ kümesi, $-2$ dahil olmak üzere $3$ hariç tüm reel sayıları içerir. Bu kümeyi aralık olarak $A = [-2, 3)$ şeklinde gösterebiliriz.
$B = \{x \mid 1 < x \le 5, x \in R\}$ kümesi, $1$ hariç olmak üzere $5$ dahil tüm reel sayıları içerir. Bu kümeyi aralık olarak $B = (1, 5]$ şeklinde gösterebiliriz.
$A \setminus B$ (A fark B) kümesi, A kümesinde bulunan ancak B kümesinde bulunmayan tüm elemanlardan oluşur. Başka bir deyişle, A kümesinden B kümesiyle ortak olan kısımları çıkarmamız gerekir.
Bu tür soruları sayı doğrusu üzerinde düşünmek çok yardımcı olur:
A kümesi: $-2$'den başlayıp (dahil) $3$'e kadar (hariç) uzanan bir aralıktır.
B kümesi: $1$'den başlayıp (hariç) $5$'e kadar (dahil) uzanan bir aralıktır.
Şimdi A kümesinden B kümesinin A ile kesişen kısmını çıkaracağız.
A ve B kümelerinin kesişimini, yani ortak elemanlarını bulalım. Bu, her iki kümenin de aynı anda var olduğu bölgedir:
A kümesi $A = [-2, 3)$
B kümesi $B = (1, 5]$
Her iki kümenin de ortak olduğu bölge $1$'den büyük ve $3$'ten küçük sayılardır. Yani kesişim $A \cap B = (1, 3)$ aralığıdır.
Şimdi $A$ kümesinden $A \cap B$ kümesini çıkaralım:
$A = [-2, 3)$
Çıkaracağımız kısım $A \cap B = (1, 3)$
A kümesi $[-2, 3)$ aralığındaki tüm sayıları içerir. Biz bu aralıktan $(1, 3)$ aralığını çıkarıyoruz. Yani $1$'den $3$'e kadar olan ( $1$ ve $3$ hariç) sayıları atıyoruz.
Bu durumda, A kümesinin $-2$'den $1$'e kadar olan kısmı kalır. Peki $1$ sayısı bu fark kümesine dahil mi?
$1$ sayısı A kümesinin içindedir (çünkü $-2 \le 1 < 3$).
$1$ sayısı B kümesinin içinde değildir (çünkü $1 < x \le 5$ tanımında $x$ $1$'den büyüktür).
Dolayısıyla $1$ sayısı A kümesinde olup B kümesinde olmadığı için $A \setminus B$ kümesine dahildir.
Bu durumda, $A \setminus B$ kümesi $-2$'den $1$'e kadar olan ve $1$ dahil tüm sayıları içerir.
Yani $A \setminus B = [-2, 1]$ olur.
Bulduğumuz sonuç olan $[-2, 1]$ aralığı, seçeneklerden A seçeneği ile aynıdır.
Cevap A seçeneğidir.