চিরকুট। English

উচ্চতর গণিত · নবম-দশম · অধ্যায় ১

উপসেট, ফাঁকা সেট ও সেট সমতা।

{১, ২, ৩, ৪} আর {১, ২, ২, ৩, ৪, ৪, ৪}: দুটো কি আলাদা সেট? আর যে সেটে কিছুই নেই, সে কি সব সেটের ভেতরে ঢুকে বসে আছে? এই নোটে দুটো প্রশ্নেরই উত্তর মিলবে, আর ⊆ ও ⊂ এর ফাঁদটাও ধরা পড়বে।

১. উপসেট

A ও B সেট হলে, A এর প্রত্যেক উপাদান B এরও উপাদান হলেই A কে B এর উপসেট বলে, আর লেখা হয় A ⊆ B। যেমন A = {২, ৩} সেটটি B = {২, ৩, ৫, ৭} এর উপসেট। একটা উপাদানও বাইরে পড়লে আর হবে না: {১, ৩} ⊈ {২, ৩, ৫, ৭}, কারণ ১ ∉ B। অনেক বই ও প্রশ্নে একই অর্থে A ⊄ B লেখা হয়।

উদাহরণ ১: A = {x : x ধনাত্মক পূর্ণসংখ্যা}, B = {০} আর X = {x : x পূর্ণসংখ্যা}। তাহলে A ⊆ X এবং B ⊆ X, কিন্তু B ⊈ A, কারণ শূন্য ধনাত্মক নয়।

২. ফাঁকা সেট

যে সেটে কোনো উপাদান থাকে না তাকে ফাঁকা সেট বলে। একে ∅ অথবা { } লিখে প্রকাশ করা হয়, আর এর সদস্য সংখ্যা ০।

ফাঁকা সেট অনেক সময় শর্তের আড়ালে লুকিয়ে থাকে। {x : x বাস্তব সংখ্যা এবং x² < ০} ফাঁকা, কেননা কোনো বাস্তব সংখ্যার বর্গ ঋণাত্মক নয়। {x : x, ২০১৪ সাল পর্যন্ত ফুটবলের বিশ্বকাপ বিজয়ী আফ্রিকার দেশ} ও ফাঁকা, কারণ বইয়ের হিসাবে ২০১৪ সাল পর্যন্ত আফ্রিকার কোনো দেশ বিশ্বকাপ জেতেনি। আর {x ∈ N : x² + ৯x + ২০ = ০} এ (x + ৪)(x + ৫) = ০ থেকে x = −৪, −৫ আসে। এরা স্বাভাবিক সংখ্যা নয়, তাই সেটটি ∅। ধাপে ধাপে দেখো।

ধাপে ধাপে পরে চাপো

ফাঁকা সেট চেনা

{x ∈ R : x² < 0}
বর্গ কখনো ঋণাত্মক নয়, তাই কোনো বাস্তব সংখ্যাই শর্ত মানে না। কিছুই নেই, সেটটি ∅।

৩. সেট সমতা

A ও B এর উপাদানগুলো একই হলে দুটো একই সেট, A = B। কোনো সেটে একই উপাদান বার বার থাকলেও তা একবারই ধরা হয়: {১, ২, ৩, ৪} = {১, ২, ২, ৩, ৪, ৪, ৪}। তাই প্রথম প্রশ্নের উত্তর: আলাদা না, একই সেট।

সমতা প্রমাণের কাজের সূত্রটা এই: A = B হয় যদি ও কেবল যদি A ⊆ B এবং B ⊆ A হয়। দুদিকের উপসেট দেখালেই সমান প্রমাণ হয়ে যায়।

সমান সেট? উল্টে দেখো

সমান কি না

সমান?{১, ২, ৩, ৪} ও {১, ২, ২, ৩, ৪, ৪, ৪}
উত্তরসমান: পুনরাবৃত্তি একবার ধরা হয়।
সমান?{১, ২} ও {২, ১}
উত্তরসমান: ক্রম গুরুত্বহীন।
সমান?∅ ও {∅}
উত্তরসমান নয়: {∅} এ একটি উপাদান আছে।
সমান?{০} ও ∅
উত্তরসমান নয়: {০} এ উপাদান ০ আছে।

৪. প্রকৃত উপসেট

A ⊆ B হওয়ার সঙ্গে A ≠ B ও হলে A কে B এর প্রকৃত উপসেট বলে, লেখা হয় A ⊂ B। অর্থাৎ B তে অন্তত একটি উপাদান আছে যা A তে নেই। যেমন {১, ২} ⊂ {১, ২, ৩}।

যেকোনো সেট A এর জন্য A ⊆ A, কারণ x ∈ A হলে x ∈ A। কিন্তু A নিজের প্রকৃত উপসেট নয়, কারণ A ≠ A মিথ্যা।

ফাঁকা সেটও এই খেলায় আছে: যেকোনো সেট A এর জন্য ∅ ⊆ A। না হলে ∅ এ এমন একটি উপাদান থাকত যা A তে নেই, আর সেটা অসম্ভব। বইয়ের কথা: ∅ যেকোনো সেটের প্রকৃত উপসেট। আরও দুটো কথা: A ⊆ ∅ হলে A = ∅ (কারণ ∅ ⊆ A তো আছেই), আর A ⊆ B এবং B ⊆ C হলে A ⊆ C।

চিহ্ন বসানোর নিয়ম: ∈ বসে উপাদান আর সেটের মাঝে, ⊆ বা ⊂ বসে দুটি সেটের মাঝে। P = {২, ৪} আর Q = {২, ৪, ৬} হলে P ⊂ Q এবং ২ ∈ Q, কিন্তু P ∈ Q নয়, কারণ Q এর উপাদান শুধু ২, ৪, ৬।

প্রকৃত উপসেট বাছতে আগে মূল সেটের তালিকা করো, তারপর এমন সেট খোঁজো যার সব উপাদান তাতে আছে অথচ যা পুরো সেট নয়। U = {৩, ৪, ৫, ৬} এ S = {x : x + ২ ≤ ৭} = {৩, ৪, ৫}। এখানে {৩, ৫} ⊂ S, কিন্তু {৩, ৪, ৫} হলো S নিজেই, আর {৩, ৬} এ ৬ ∉ S।

নিজে সেট বানাও। A আর B-তে উপাদান যোগ করো বা সরাও, আর দেখো কোন চিহ্ন সত্য থাকে।

সেটের খেলা সংখ্যায় ট্যাপ করো

⊆, ⊂ আর =

এবার আটটা জোড়া তিন বাক্সে ভাগ করো। প্রতিবার প্রথম সেটের সঙ্গে দ্বিতীয়টির সম্পর্ক দেখবে।

ভাগ করো জোড়া, তারপর বাক্স

⊆, ⊂ নাকি ⊈

একটা জোড়া ধরো, তারপর বাক্সে ছাড়ো। প্রথমে দেখো প্রথম সেটের সব উপাদান দ্বিতীয়টিতে আছে কি না।

৫. মিলিয়ে দেখো

প্রথম প্রশ্নটা পরীক্ষার ধাঁচে।

মিলিয়ে দেখো একটা উত্তর বেছে নাও

প্রশ্ন ১

A ∩ B = B এবং A ≠ B হলে A ও B এর মধ্যে কোন সম্পর্কটি সত্য?

দ্বিতীয়টায় সংজ্ঞাগুলো মিলিয়ে নাও।

মিলিয়ে দেখো একটা উত্তর বেছে নাও

প্রশ্ন ২

A = {x : x∈ℕ, x² + 9x + 20 = 0} হলে n(A) = কত?

শেষটায় প্রতিটা উপাদান ধরে ধরে দেখো।

মিলিয়ে দেখো একটা উত্তর বেছে নাও

প্রশ্ন ৩

P = {2, 4} এবং Q = {2, 4, 6} হলে নিচের উক্তিগুলোর কোনগুলো সঠিক?

i. P ∈ Q
ii. P ⊂ Q
iii. x ∈ P ⟹ x ∈ Q

পুরো নোটটা সাতটা কার্ডে।

নোট থেকে কাটা উল্টে দেখো

সাতটা কার্ড

প্রশ্নA কে B এর উপসেট বলা হয় কখন?
উত্তরযখন A এর প্রত্যেক উপাদান B এর উপাদান; লেখা হয় A ⊆ B।
প্রশ্নফাঁকা সেটের সদস্য সংখ্যা কত এবং একে কীভাবে লেখা হয়?
উত্তর0; ∅ অথবা { }।
প্রশ্ন{1, 2, 3, 4} ও {1, 2, 2, 3, 4, 4, 4} সমান কি?
উত্তরহ্যাঁ; একই উপাদান বার বার থাকলেও একবার ধরা হয়।
প্রশ্নA কে B এর প্রকৃত উপসেট বলা হয় কখন?
উত্তরA ⊆ B এবং A ≠ B হলে; লেখা হয় A ⊂ B।
প্রশ্ন⊆ ও ⊂ এর পার্থক্য কী?
উত্তর⊆ এ দুটি সেট সমানও হতে পারে; ⊂ মানে উপসেট কিন্তু সমান নয়।
প্রশ্ন∅ ⊆ A কেন সত্য?
উত্তরতা না হলে ∅ এ এমন উপাদান থাকত যা A তে নেই; ∅ এ কোনো উপাদানই নেই।
প্রশ্নP = {2, 4}, Q = {2, 4, 6} হলে P ∈ Q নাকি P ⊂ Q?
উত্তরP ⊂ Q; Q এর উপাদান 2, 4, 6, P এদের একটি নয়।

সূত্র: উচ্চতর গণিত, নবম-দশম শ্রেণি (এনসিটিবি), অধ্যায় ১ “সেট ও ফাংশন”, “উপসেট, ফাঁকা সেট ও সেট সমতা” অংশ।