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Mathematik

Mathematik

Mengen

Dinge zu Gruppen zusammenfassen und dann fragen, was sie gemeinsam haben: Mengen sind die Sprache dahinter.

Deine Lieblingssongs, die geraden Zahlen, alle Länder mit Küste: Sobald du Dinge zu einer Sammlung zusammenfasst, arbeitest du mit einer Menge. Die Mathematik gibt dieser einfachen Idee eine klare Sprache, mit der sich überraschend viel ordnen lässt.

Was ist eine Menge?

Eine Menge ist eine Sammlung von unterscheidbaren Objekten, den Elementen. Man schreibt sie in geschweiften Klammern, zum Beispiel A={1,2,3}A = \{1, 2, 3\}. Dass die 2 zur Menge gehört, schreibt man 2A2 \in A, gelesen als 2 ist Element von A. Gehört ein Objekt nicht dazu, schreibt man 5A5 \notin A. Auf die Reihenfolge kommt es nicht an, und jedes Element zählt nur einmal.

Teilmengen

Steckt jedes Element einer Menge auch in einer anderen, ist die erste eine Teilmenge der zweiten. Man schreibt {1,2}{1,2,3}\{1, 2\} \subseteq \{1, 2, 3\}. Das Zeichen \subseteq liest man als ist Teilmenge von. Die kleinere Menge ist dann vollständig in der größeren enthalten. Weil das auch gilt, wenn beide Mengen gleich sind, ist jede Menge Teilmenge von sich selbst.

Murmelbeutel
Blau3
Gelb5
P(Blau) = 3/8 = 37,5%
Probier es aus: Fülle den Beutel mit Murmeln und betrachte die Farben als Menge. Jede Farbe ist genau ein Element, eine zweite Murmel derselben Farbe bringt also kein neues dazu.

Vereinigung und Schnitt

Aus zwei Mengen lassen sich neue bauen. Die Vereinigung ABA \cup B enthält alle Elemente, die in AA oder in BB liegen, und ebenso die, die in beiden stecken. Ein solches gemeinsames Element steht in der Vereinigung trotzdem nur einmal. Der Schnitt ABA \cap B enthält nur die Elemente, die in beiden gleichzeitig stecken. Das kleine \cup sieht aus wie ein Behälter, der alles sammelt, das \cap wie ein Dach, unter dem nur das Gemeinsame Platz hat.

A={1,2,3}, B={3,4}:AB={1,2,3,4}, AB={3}A = \{1,2,3\},\ B = \{3,4\}:\quad A \cup B = \{1,2,3,4\},\ A \cap B = \{3\}
Die Vereinigung sammelt alles ein, der Schnitt behält nur das Gemeinsame.

Die leere Menge

Haben zwei Mengen kein gemeinsames Element, ist ihr Schnitt leer. Diese besondere Menge ohne jedes Element heißt leere Menge und wird \emptyset oder {}\{\,\} geschrieben. Sie ist Teilmenge von wirklich jeder Menge und taucht immer wieder auf, wenn nichts übrig bleibt.

Aufgaben

0 von 6 gelöst

Zeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.

Welches Zeichen steht für die Vereinigung zweier Mengen?

Was ist {1,2,3}{2,3,4}\{1, 2, 3\} \cap \{2, 3, 4\}?

Die Mengen sind A={1,2,3}A = \{1, 2, 3\} und B={3,4,5}B = \{3, 4, 5\}. Wie viele Elemente hat ABA \cup B?

Ordne jedes Zeichen seiner Bedeutung zu.

\cup
\cap
\in
\emptyset

Die Mengen sind A={1,2,3,4}A = \{1, 2, 3, 4\} und B={2,4,6}B = \{2, 4, 6\}. Wie viele Elemente hat ABA \cap B?

Der Schnitt ABA \cap B behält nur die Elemente, die in vorkommen.