[Ylempi pääsivu] [Edellinen sivu] [Seuraava sivu]
Tässä ensimmäisessä luvussa esitämme muutamia tuttuja joukko-opin perusasioita, lähinnä nimityksien ja merkintätapojen kertauksen vuoksi.
Yleensä tässä kirjassa tarkasteltavat joukot tulevat olemaan jonkin tunnetun perusjoukon osajoukkoja. Ne ilmoitetaan silloin muodossa
jossa lisämääreellä rajataan se, mitkä alkiot mukaan otetaan. Joukko voidaan ilmoittaa myös luettelemalla sen alkiot, esimerkiksi .
Tuttuja (perus)joukkoja ovat muun muassa
=
rationaaliluvut eli
murtoluvut, ja
Joukkojen
sisältyvyys (,
) määritellään seuraavasti: ,
jos ehdosta
seuraa aina, että
.
Kun
,
niin
on joukon
osajoukko.
Joukot ovat
yhtäsuuret eli
samat,
,
jos sekä
että
.
Huomaa, että sisältyvyys ei kiellä sitä mahdollisuutta, että joukot jo olisivat samoja, eli sisältyvyyden ei tarvitse olla aitoa.
Kahdelle perusjoukon osajoukolle
ja
voidaan muodostaa
Korkeintaan kolmesta joukosta näillä operaatioilla saatavat uudet joukot voidaan yleisesti kuvata ns.
Vennin
kuvioilla.
Näillä Vennin kuvioilla voidaan myös
selvittää,
milloin erimuotoiset lausekkeet määrittelevät saman osajoukon. Voidaan esimerkiksi selvittää, ovatko joukot ja
aina samat eli päteekö yhtäsuuruus
.
Jos valituksi tulevat täsmälleen samat kuvioiden palat, lausekkeiden määräämät joukotkin ovat aina samat. Väritä yllä oleviin kuvioihin kyseisiin joukkoihin kuuluvat palat ja totea, että samat palat tulevat väritettyä. Tämän mukaan esimerkkilausekkeet antavat aina samat joukot.
Joukoista voidaan muodostaa myös tulojoukkoja (eli karteesisia tuloja)
missä esiintyville
järjestetyille
pareille sovitaan, että täsmälleen silloin, kun
ja
.
Esimerkiksi joukoille
ja
on
Jos tulojoukossa tekijäjoukot ovat samat eli erikoisesti
,
merkitään myös 'potenssimaisesti', että
.
Tulojoukko yleistyy useammallekin tulon tekijälle, esimerkiksi
jne. Näissä esiintyvien kolmikkojen, nelikköjen jne. yhtäsuuruudet määritellään kuten pareille, ts. ensimmäisten alkioiden on oltava keskenään samat, toisten keskenään samat jne. Esimerkiksi vain silloin, kun
,
ja
.
Jatkossa tarkastellaan erityisesti reaalilukujen tulojoukkoja
ja näiden yleistyksiä, ns. -
ulotteisia
avaruuksia
missä ,
.
Tapauksessa
kyseessä on ääritapaus, suora
,
jonka alkiot ovat pelkkiä lukuja. Avaruuksia
sanotaan kreikkalaisen matemaatikon Eukleideen mukaan myös
euklidisiksi
avaruuksiksi. Niiden alkiot ovat siis
luvusta muodostuvia (järjestettyjä) lukujonoja,
-
jonoja tai "ännikköjä". Tällaisen jonon lukuja sanotaan sen jäseniksi eli
komponenteiksi.