Количественные методы в экономических исследованиях
Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности экономики и управления
Покупка
Издательство:
ЮНИТИ-ДАНА
Год издания: 2017
Кол-во страниц: 678
Дополнительно
Вид издания:
Учебник
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-238-02331-1
Артикул: 057396.05.99
Доступ онлайн
В корзину
Учебник посвящен решению экономических задач с помощью количественных методов. Изложен широкий круг проблем и методов классического математического анализа, линейной алгебры, математического программирования, теории игр, теории вероятностей, математической статистики, теории случайных процессов и нечетких множеств. Разнообразные примеры и задачи иллюстрируют применение рассмотренных методов. Представленные разделы относятся к циклу фундаментальных математических дисциплин, изучение которых является обязательным для подготовки специалистов в области экономики. Для студентов, аспирантов и преподавателей экономических факультетов университетов и экономических вузов, экономистов, научных работников.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
Количественные методы в экономических исследованиях Под редакцией доктора экономических наук, профессора М.В. Грачевой, доктора экономических наук, профессора Ю.Н. Черемных, кандидата экономических наук, доцента Е.А. Тумановой Второе издание, переработанное и дополненное Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальностям экономики и управления (080100) Рекомендовано Учебно-методическим центром «Профессиональный учебник» в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальностям экономики и управления (080100) ————————————— Соответствует Федеральным государственным образовательным стандартам третьего поколения Москва 2017
ÓÄÊ 330.43(075.8) ÁÁÊ 65â6ÿ73 Ê60 Ð å ö å í ç å í ò û: ä-ð ýêîí. íàóê, ïðîô. Ê.Â. Ïàïåíîâ (çàâ. êàôåäðîé ýêîíîìèêè ïðèðîäîïîëüçîâàíèÿ ýêîíîìè÷åñêîãî ôàêóëüòåòà Ìîñêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà) ä-ð ýêîí. íàóê, ïðîô. Þ.Í. Ãàâðèëåö (çàâ. ëàáîðàòîðèåé «Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ñîöèîëîãèÿ» ÖÝÌÈ ÐÀÍ) Ãëàâíûé ðåäàêòîð èçäàòåëüñòâà Í.Ä. Ýðèàøâèëè, êàíäèäàò þðèäè÷åñêèõ íàóê, äîêòîð ýêîíîìè÷åñêèõ íàóê, ïðîôåññîð, ëàóðåàò ïðåìèè Ïðàâèòåëüñòâà ÐÔ â îáëàñòè íàóêè è òåõíèêè Êîëè÷åñòâåííûå ìåòîäû â ýêîíîìè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ: Ê60 ó÷åáíèê äëÿ ñòóäåíòîâ âóçîâ, îáó÷àþùèõñÿ ïî ñïåöèàëüíîñòÿì ýêîíîìèêè è óïðàâëåíèÿ / Ïîä ðåä. Ì.Â. Ãðà÷åâîé, Þ.Í. ×åðåìíûõ, Å.À. Òóìàíîâîé. — 2-å èçä., ïåðåðàá. è äîï. — Ì.: ÞÍÈÒÈ-ÄÀÍÀ, — 687 ñ. ISBN 978-5-238-02331-1 Ó÷åáíèê ïîñâÿùåí ðåøåíèþ ýêîíîìè÷åñêèõ çàäà÷ ñ ïîìîùüþ êîëè÷åñòâåííûõ ìåòîäîâ. Èçëîæåí øèðîêèé êðóã ïðîáëåì è ìåòîäîâ êëàññè÷åñêîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî àíàëèçà, ëèíåéíîé àëãåáðû, ìàòåìàòè÷åñêîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ, òåîðèè èãð, òåîðèè âåðîÿòíîñòåé, ìàòåìàòè÷åñêîé ñòàòèñòèêè, òåîðèè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ è íå÷åòêèõ ìíîæåñòâ. Ðàçíîîáðàçíûå ïðèìåðû è çàäà÷è èëëþñòðèðóþò ïðèìåíåíèå ðàññìîòðåííûõ ìåòîäîâ. Ïðåäñòàâëåííûå ðàçäåëû îòíîñÿòñÿ ê öèêëó ôóíäàìåíòàëüíûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ äèñöèïëèí, èçó÷åíèå êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì äëÿ ïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè ýêîíîìèêè. Äëÿ ñòóäåíòîâ, àñïèðàíòîâ è ïðåïîäàâàòåëåé ýêîíîìè÷åñêèõ ôàêóëüòåòîâ óíèâåðñèòåòîâ è ýêîíîìè÷åñêèõ âóçîâ, ýêîíîìèñòîâ, íàó÷íûõ ðàáîòíèêîâ. ÁÁÊ 65â6ÿ73 ISBN 978-5-238-02331-1 © ÈÇÄÀÒÅËÜÑÒÂÎ ÞÍÈÒÈ-ÄÀÍÀ, 2004, 2013 Ïðèíàäëåæèò èñêëþ÷èòåëüíîå ïðàâî íà èñïîëüçîâàíèå è ðàñïðîñòðàíåíèå èçäàíèÿ (ÔÇ ¹ 94-ÔÇ îò 21 èþëÿ 2005 ã.). Âîñïðîèçâåäåíèå âñåé êíèãè èëè ëþáîé åå ÷àñòè ëþáûìè ñðåäñòâàìè èëè â êàêîé-ëèáî ôîðìå, â òîì ÷èñëå â èíòåðíåò-ñåòè, çàïðåùàåòñÿ áåç ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ èçäàòåëüñòâà. © Îôîðìëåíèå «ÞÍÈÒÈ-ÄÀÍÀ», 2013 2017.
50-.. Ó÷åáíèê ïîñâÿùåí ðåøåíèþ ýêîíîìè÷åñêèõ çàäà÷ ñ ïîìîùüþ êîëè÷åñòâåííûõ ìåòîäîâ. Òåðìèí «êîëè÷åñòâåííûé» îçíà÷àåò, ÷òî ðå÷ü èäåò î òåõ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìåòîäàõ, êîòîðûå ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ îïèñàíèÿ è àíàëèçà âû÷èñëÿåìûõ (à íå àáñòðàêòíûõ) ìîäåëåé ýêîíîìèêè, ðåøåíèÿ êîòîðûõ ìîãóò áûòü äîâåäåíû äî êîíêðåòíîé ÷èñëîâîé ôîðìû. Âû÷èñëÿåìûå ìîäåëè ýêîíîìèêè îòëè÷àþòñÿ îò àáñòðàêòíûõ òåì, ÷òî ïàðàìåòðû è ýêçîãåííûå ïåðåìåííûå ïåðâûõ (â îòëè÷èå îò âòîðûõ) ôîðìèðóþòñÿ íà áàçå ðåàëüíûõ (èëè ýêñïåðòíûõ) äàííûõ. Àáñòðàêòíûå ìîäåëè ìîãóò áûòü òîëüêî òåîðåòè÷åñêèìè, âû÷èñëÿåìûå — êàê ïðèêëàäíûìè, òàê è òåîðåòè÷åñêèìè.  ó÷åáíèêå èçëîæåí øèðîêèé êðóã ïðîáëåì êëàññè÷åñêîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî àíàëèçà, ëèíåéíîãî è âûïóêëîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ, òåîðèè èãð, òåîðèè âåðîÿòíîñòåé, ìàòåìàòè÷åñêîé ñòàòèñòèêè, òåîðèè ñëó÷àéíûõ ïðîöåññîâ. Îñîáîå âíèìàíèå óäåëåíî ãåîìåòðè÷åñêèì èëëþñòðàöèÿì è ýêîíîìè÷åñêèì ïðèëîæåíèÿì. Ýëåìåíòû ìàòåìàòè÷åñêîãî àíàëèçà, ëèíåéíîãî è âûïóêëîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ îòíîñÿò ê öèêëó ôóíäàìåíòàëüíûõ ìàòåìàòè÷åñêèõ äèñöèïëèí, èçó÷åíèå êîòîðûõ îáÿçàòåëüíî äëÿ ñòóäåíòîâ ýêîíîìè÷åñêèõ ôàêóëüòåòîâ ãîñóäàðñòâåííûõ óíèâåðñèòåòîâ. Îíè èíòåðåñíû è ñàìè ïî ñåáå, òàê êàê ÿâëÿþòñÿ îñíîâîé ìàòåìàòè÷åñêîé êóëüòóðû, íåîáõîäèìîé ñîâðåìåííîìó ýêîíîìèñòó, çàíèìàþùåìóñÿ êàê òåîðåòè÷åñêèìè, òàê è ïðèêëàäíûìè ïðîáëåìàìè. Ìàòåðèàë, âêëþ÷åííûé àâòîðàìè â ãëàâû 1—4, òðàäèöèîííûé: ýëåìåíòû òåîðèè íåÿâíûõ ôóíêöèé, êëàññè÷åñêèå ìåòîäû îïòèìèçàöèè, ñèìïëåêñíûé ìåòîä ðåøåíèÿ çàäà÷ ëèíåéíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ è åãî îáîñíîâàíèå, òåîðèÿ äâîéñòâåííîñòè, òðàíñïîðòíàÿ çàäà÷à, âûïóêëîå ïðîãðàììèðîâàíèå è ýëåìåíòû òåîðèè øòðàôíûõ ôóíêöèé.  ãëàâå 5, ïîñâÿùåííîé òåîðèè èãð, èçëàãàåòñÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ ñòîðîíà âîïðîñà è îáñóæäàþòñÿ ýêîíîìè÷åñêèå ïðèëîæåíèÿ. Ðàññìîòðåíû îñíîâíûå âîïðîñû òåîðèè ìàòðè÷íûõ è áèìàòðè÷íûõ èãð: ðåøåíèÿ â ÷èñòûõ è ñìåøàííûõ ñòðàòåãèÿõ, òåîðåìà Íåéìàíà, ñâÿçü ñ ëèíåéíûì ïðîãðàììèðîâàíèåì, ðàâíîâåñèå ïî Íýøó, ýôôåêòèâíîñòü ïî Ïàðåòî, øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ ãåîìåòðè÷åñêèå ìåòîäû.  ãëàâàõ 6—9, ïîñâÿùåííûõ òåîðèè âåðîÿòíîñòåé è ìàòåìàòè÷åñêîé ñòàòèñòèêå, óäåëÿåòñÿ âíèìàíèå ñïåöèôèêå âåðîÿòíîñòíî-ñòàòèñòè÷åñêîãî ñïîñîáà ðàññóæäåíèé. Ó÷åáíèê íàïðàâëåí íà ôîðìèðîâàíèå è ðàçâèòèå ïðîôåññèîíàëüíûõ êîìïåòåíöèé â îáëàñòè ïðèêëàäíîãî ýêîíîìè÷åñêîãî àíàëèçà.  ðåçóëüòàòå èçó÷åíèÿ òåîðåòè÷åñêîé ñîñòàâëÿþùåé ó÷åáíèêà ñòóäåíòû áóäóò çíàòü: ïîñòàíîâêó è ðåøåíèå îñíîâíûõ çàäà÷ ìàòåìàòè÷åñêîãî àíàëèçà, ìàòåìàòè÷åñêîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ è òåîðèè èãð, âåðîÿòíîñòíîñòàòèñòè÷åñêèõ ìåòîäîâ è ìîäåëåé; ñîâðåìåííûå ïðîáëåìû, ïîäõîäû è ìåòîäû ñòàòèñòè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ ýêîíîìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.
 ðåçóëüòàòå îñâîåíèÿ ïðåäñòàâëåííûõ â ó÷åáíèêå ìåòîäîâ è ìîäåëåé ñòóäåíòû áóäóò óìåòü: ôîðìóëèðîâàòü è îáîñíîâûâàòü âûâîäû èññëåäîâàíèÿ, ïðîâåäåííîãî ñ ïîìîùüþ ìàòåìàòè÷åñêèõ ìåòîäîâ; èíòåðïðåòèðîâàòü ðåøåíèÿ, ïîëó÷åííûå ñ ïîìîùüþ ðàññìàòðèâàåìûõ ìåòîäîâ è ìîäåëåé, â òåðìèíàõ èñõîäíîé ñîäåðæàòåëüíîé (ýêîíîìè÷åñêîé) çàäà÷è. ôîðìóëèðîâàòü òåîðåòèêî-èãðîâóþ ìîäåëü êîíôëèêòíîé ñèòóàöèè; ðåøàòü âåðîÿòíîñòíî-ñòàòèñòè÷åñêèå çàäà÷è âû÷èñëèòåëüíîãî è àíàëèòè÷åñêîãî õàðàêòåðà äëÿ ýêîíîìè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé; îïðåäåëèòü ñòàáèëüíîñòü ýêîíîìåòðè÷åñêèõ îöåíîê, ïðîâåðèâ èõ ñîñòîÿòåëüíîñòü è ýôôåêòèâíîñòü; ïðîâåðèòü ãèïîòåçó î ïðåäïîëàãàåìîì çàêîíå ðàñïðåäåëåíèÿ è ïðîãíîçèðîâàòü ðåçóëüòàò ïðèíÿòîãî ðåøåíèÿ; Ïîñëå èçó÷åíèÿ ïðåäñòàâëåííûõ ìàòåðèàëîâ ñòóäåíòû áóäóò âëàäåòü: íàâûêàìè ëîãè÷åñêèõ ïîñòðîåíèé; ìåòîäîëîãèåé ìàòåìàòè÷åñêîãî àíàëèçà; íàâûêàìè ðàáîòû ñ ôóíêöèÿìè, îïèñûâàþùèìè ýêîíîìè÷åñêèå ÿâëåíèÿ; îñíîâíûìè ìåòîäàìè èññëåäîâàíèÿ ôóíêöèé íà ýêñòðåìóìû; ïðèåìàìè è ñïîñîáàìè îáðàáîòêè ýêîíîìè÷åñêîé èíôîðìàöèè ñ ïîìîùüþ ñîâðåìåííûõ ýêîíîìèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ ìåòîäîâ; ìåòîäàìè íàõîæäåíèÿ è àíàëèçà îïòèìàëüíûõ ðåøåíèé â çàäà÷àõ ðàçëè÷íîãî òèïà; íàâûêàìè êîëè÷åñòâåííîãî àíàëèçà è âûáîðà íàèáîëåå ýôôåêòèâíûõ èç íèõ äëÿ èññëåäîâàíèÿ ýêîíîìè÷åñêèõ äàííûõ; ìåòîäàìè ðàçðàáîòêè âàðèàíòîâ óïðàâëåí÷åñêèõ ðåøåíèé è îáîñíîâàíèÿ èõ âûáîðà ñ ó÷åòîì ïðîâåäåííûõ àíàëèòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ è èñïîëüçîâàíèÿ êîëè÷åñòâåííûõ ìåòîäîâ àíàëèçà äàííûõ; íàâûêàìè èíòåðïðåòàöèè ðåçóëüòàòîâ ìîäåëèðîâàíèÿ è ôîðìóëèðîâêè êà÷åñòâåííûõ âûâîäîâ íà îñíîâå ïðîâåäåííûõ êîëè÷åñòâåííûõ ðàñ÷åòîâ.  ó÷åáíèêå èçëîæåíû êëàññè÷åñêèå ðàçäåëû ìàòåìàòè÷åñêèõ êóðñîâ, êîòîðûå àâòîðû ÷èòàþò íà Ýêîíîìè÷åñêîì ôàêóëüòåòå Ìîñêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà èìåíè Ì.Â. Ëîìîíîñîâà: ãëàâà 1 — ä-ð ýêîí. íàóê, ïðîô. Þ.Í. ×åðåìíûõ (ï. 1.1—1.4) ñò. ïðåïîä. À.À. Ëþáêèí (ï. 1.5) ãëàâà 2 — ä-ð ýêîí. íàóê, ïðîô. Þ.Í. ×åðåìíûõ (ï. 2.1—2.5) ñò. ïðåïîä. À.À. Ëþáêèí (ï. 2.6) ãëàâà 3 — êàíä. ýêîí. íàóê, àññèñò. ß.À. Ðîùèíà (ï. 3.1; 3.3.3) ä-ð ýêîí. íàóê, ïðîô. Þ.Í. ×åðåìíûõ (ï. 3.2; 3.4) êàíä. ýêîí. íàóê, äîö. Â.Ô. Ïàõîìîâ (ï. 3.3.1; 3.3.2) êàíä. ôèç.-ìàò. íàóê, äîö. Þ.Ï. Îðåâêîâ (ï. 3.5) êàíä. ýêîí. íàóê, äîö. Á.Ý. Ñëåïàê (ï. 3.6) ãëàâà 4 — ä-ð ôèç.-ìàò. íàóê, ïðîô. Å.Ã. Áåëîóñîâ ãëàâà 5 — êàíä. ýêîí. íàóê, äîö. À.Þ. ×åëíîêîâ (ï. 5.1; 5,7; 5.8) ä-ð ýêîí. íàóê, ïðîô. Þ.Í. ×åðåìíûõ (ï. 5.2—5.6) ãëàâà 6 — êàíä. ôèç.-ìàò. íàóê, äîö. Ë.Í. Ôàäååâà êàíä. ýêîí. íàóê, àññèñò. ß.À. Ðîùèíà ãëàâà 7 — êàíä. ôèç.-ìàò. íàóê, äîö. Ë.Í. Ôàäååâà ãëàâà 8 — êàíä. ýêîí. íàóê, äîö. Å.Í. Ëóêàø ãëàâà 9 — ä-ð ýêîí. íàóê, ïðîô. Ì.Â. Ãðà÷åâà
I 1 2 1 1.1. 1.1.1. Ïîíÿòèÿ «ìíîæåñòâî» è «ýëåìåíò ìíîæåñòâà» îòíîñÿòñÿ ê íà÷àëüíûì ïîíÿòèÿì, êîòîðûå ñòðîãî íå îïðåäåëÿþòñÿ, à ïîÿñíÿþòñÿ ïðèìåðàìè. Ìîæíî ãîâîðèòü î ìíîæåñòâå æèëûõ äîìîâ â ïîñåëêå, ìíîæåñòâå òîâàðîâ äàííîé ïàðòèè, ïîñòóïèâøåé â ìàãàçèí äëÿ ïðîäàæè, î ìíîæåñòâå òî÷åê äàííîé ïðÿìîé. «Ïîä ìíîæåñòâîì ÿ ïîíèìàþ âîîáùå âñÿêîå ìíîãîå, êîòîðîå ìîæíî ìûñëèòü êàê åäèíîå, ò.å. âñÿêóþ ñîâîêóïíîñòü îïðåäåëåííûõ ýëåìåíòîâ, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü ñâÿçàíà â îäíî åäèíîå öåëîå ñ ïîìîùüþ íåêîòîðîãî çàêîíà» (Ã. Êàíòîð, ñîçäàòåëü òåîðèè áåñêîíå÷íûõ ìíîæåñòâ). Ïðåäìåòû, ñîñòàâëÿþùèå ìíîæåñòâî, íàçûâàþòñÿ åãî ýëåìåíòàìè. Ìíîæåñòâà ïðèíÿòî îáîçíà÷àòü áîëüøèìè áóêâàìè ( , M A , B , …), à èõ ýëåìåíòû — ìàëûìè áóêâàìè ( m , a , b , …). Òî, ÷òî íåêîòîðûé îáúåêò m ÿâëÿåòñÿ ýëåìåíòîì ìíîæåñòâà , M çàïèñûâàåòñÿ « M m» è ÷èòàåòñÿ « m ïðèíàäëåæèò Ì ». Òî, ÷òî îáúåêò z íå ÿâëÿåòñÿ ýëåìåíòîì ìíîæåñòâà , M çàïèñûâàåòñÿ êàê « » M z è ÷èòàåòñÿ « z íå ïðèíàäëåæèò Ì ». Åñëè îáúåêòû m , n , p , q , … ñîñòàâëÿþò ìíîæåñòâî , M òî ýòî çàïèñûâàåòñÿ òàê: , , , , q p n m M . Ìíîæåñòâî ìîæåò áûòü çàäàíî â âèäå ñïèñêà ñîñòàâëÿþùèõ åãî ýëåìåíòîâ, ò.å. ïóòåì ïåðå÷èñëåíèÿ åãî ýëåìåíòîâ. Ñïèñîê ìîæåò áûòü êàê êîíå÷íûì (íàïðèìåð, òàêîé ñïèñîê 4 3 2 1 , , , m m m m ), òàê è áåñêîíå÷íûì: à) ìíîæåñòâî ñòóäåíòîâ êîíêðåòíîé ó÷åáíîé ãðóïïû (èõ ôàìèëèè äåéñòâèòåëüíî ñîñòàâëÿþò ñïèñîê); á) ìíîæåñòâî âñåõ ïàëüòî, ñäàííûõ ïîñåòèòåëÿìè òåàòðà â ãàðäåðîá (ñïèñîê òàêèõ ïàëüòî ìîæåò áûòü ñîñòàâëåí); â) ìíîæåñòâî öèôð äåñÿòè÷íîé ñèñòåìû ñ÷èñëåíèÿ 9 ,8 ,7 ,6 ,5 ,4 ,3 ,2 ,1 ,0 M ;
1. 7 ã) ìíîæåñòâî âñåõ íàòóðàëüíûõ ÷èñåë îò 1 äî ÷èñëà k âêëþ÷èòåëüíî: k k , ,2 ,1 N ; ä) ìíîæåñòâî âñåõ íàòóðàëüíûõ ÷èñåë , ,3 ,2 ,1 n N ; å) ìíîæåñòâî âñåõ öåëûõ ÷èñåë ,2 ,2 ,1 ,1 ,0 Z ; æ) ìíîæåñòâî âñåõ ðàöèîíàëüíûõ ÷èñåë , 2 2 , 2 2 , 1 3 , 1 3 , 3 1 , 3 1 , 1 2 , 1 2 , 2 1 , 2 1 ,1 ,1 ,0 Q (åñëè ïðè âûïèñûâàíèè ýëåìåíòîâ íàáîðà Q ïîÿâëÿþòñÿ äðî áè (íàïðèìåð, 1 2 2 , 1 2 2 ), êîòîðûå óæå âñòðå÷àëèñü ðà íåå, òî îíè ëèáî âû÷åðêèâàþòñÿ, ëèáî íà ñàìîì äåëå íå âûïèñûâàþòñÿ); ç) ìíîæåñòâî ãóñåé (à íå óòîê), ïëàâàþùèõ â äåðåâåíñêîì ïðóäó. Çàìå÷àíèå. Íàïîìíèì, ÷òî ðàöèîíàëüíûì ÷èñëîì r íàçûâàåòñÿ ÷èñëî âèäà q p (ò.å. q p r ), ãäå Z p , N q . Ìíîæåñòâî âñåõ ðà öèîíàëüíûõ ÷èñåë îáîçíà÷àåòñÿ ñèìâîëîì Q. Äðîáè 1 1 1 q p r , 2 2 2 q p r , ãäå 1 1 q p — íåñîêðàòèìàÿ äðîáü, à 1 2 p p , 1 2 q q (öåëîå ÷èñëî íå ðàâíî íóëþ), ðàâíû ìåæäó ñîáîé è èçî áðàæàþò îäíî è òî æå ðàöèîíàëüíîå ÷èñëî. Ïîýòîìó äàëåå ïîä ðà öèîíàëüíûì ÷èñëîì q p r ïîíèìàåòñÿ òîëüêî íåñîêðàòèìàÿ äðîáü. Ñïèñîê ýëåìåíòîâ ìíîæåñòâà Q (ò.å. ñïèñîê âñåõ ðàöèîíàëüíûõ ÷èñåë) ìîæíî ñîñòàâèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ñíà÷àëà âûïèñûâàåì ìíîæåñòâî âñåõ íàòóðàëüíûõ ÷èñåë òàê, ÷òî êàæäîå íàòóðàëüíîå ÷èñëî èìååò çíàìåíàòåëü, ðàâíûé åäèíèöå: , 1 , , 1 3 , 1 2 , 1 1 n . Çàòåì òàê, ÷òîáû êàæäîå íàòóðàëüíîå ÷èñëî èìåëî çíàìåíàòåëü, ðàâíûé äâóì: , 2 , , 2 3 , 2 2 , 2 1 n
I. 8 è ò.ä. Ïîëó÷èì ñëåäóþùóþ òàáëèöó (ìàòðèöó) ñ áåñêîíå÷íûì ÷èñëîì ñòðîê è ñòîëáöîâ. k n k k k k k n n n 5 4 3 2 1 3 3 5 3 4 3 3 3 2 3 1 2 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 1 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 .  ýòîé òàáëèöå îñòàâèì òîëüêî íåñîêðàòèìûå äðîáè, à âñå ñîêðàòèìûå äðîáè óáåðåì (íàïðèìåð, âû÷åðêíåì). Î÷åâèäíî, ëþáîé ýëåìåíò íîâîé òàáëèöû åñòü ïîëîæèòåëüíîå ðàöèîíàëüíîå ÷èñëî. Íàîáîðîò, ëþáîå ïîëîæèòåëüíîå ðàöèîíàëüíîå ÷èñëî îáÿçàòåëüíî ïðèñóòñòâóåò â íîâîé òàáëèöå â âèäå íåñîêðàòèìîé äðîáè. Ñîñòàâèì áåñêîíå÷íûé ñïèñîê èç ýëåìåíòîâ íîâîé òàáëèöû ïî ñëåäóþùåé ñõåìå: Ïîñòàâèâ â ýòîò ñïèñîê ïåðåä êàæäûì ïîëîæèòåëüíûì ðàöèîíàëüíûì ÷èñëîì ýòî æå ÷èñëî ñî çíàêîì ìèíóñ è äîáàâèâ íóëü, ïîëó÷èì ïîëíûé ñïèñîê ýëåìåíòîâ ìíîæåñòâà Q: , 1 2 , 1 2 , 2 1 , 2 1 ,1 ,1 ,0 Q , ò.å. ïîëíûé ñïèñîê âñåõ ðàöèîíàëüíûõ ÷èñåë. Ìíîæåñòâî, ñîäåðæàùåå êîíå÷íîå ÷èñëî ýëåìåíòîâ, íàçûâàåòñÿ êîíå÷íûì, â ïðîòèâíîì ñëó÷àå — áåñêîíå÷íûì.  ïðèìåðàõ à—ã ïðèâåäåíû êîíå÷íûå ìíîæåñòâà, â ïðèìåðàõ ä—æ — áåñêîíå÷íûå ìíîæåñòâà. Ìíîæåñòâî íàçûâàåòñÿ ïóñòûì, åñëè îíî íå ñîäåðæèò íè îäíîãî ýëåìåíòà. Ïóñòîå ìíîæåñòâî îáîçíà÷àåòñÿ ñèìâîëîì « ». Ïóñòü A è M — äâà ìíîæåñòâà, è ïóñòü âñå ýëåìåíòû ìíîæåñòâà A ÿâëÿþòñÿ ýëåìåíòàìè ìíîæåñòâà , M òîãäà ìíîæåñòâî A íàçûâàåòñÿ ïîäìíîæåñòâîì (èëè ÷àñòüþ) ìíîæåñòâà , M ÷òî çàïèñûâàåòñÿ òàê: M A è ÷èòàåòñÿ « A âêëþ÷åíî â M ».  ÷àñòíîñòè, åñëè , M m òî . M m Ìíîæåñòâî M ÿâëÿåòñÿ ñâîèì ïîäìíîæåñòâîì:
1. 9 . M M Ïóñòîå ìíîæåñòâî è ìíîæåñòâî M íàçûâàþòñÿ íåñîáñòâåííûìè ïîäìíîæåñòâàìè ìíîæåñòâà , M âñå îñòàëüíûå ïîäìíîæåñòâà ìíîæåñòâà M íàçûâàþòñÿ ñîáñòâåííûìè. Ìíîæåñòâî âñåõ ïîäìíîæåñòâ ìíîæåñòâà M îáîçíà÷àåòñÿ ñèìâîëîì 2. Ñèìâîë 2ââåäåí ïî àíàëîãèè ñ ÷èñëîì 2n âñåõ ïîäìíîæåñòâ ìíîæåñòâà n n , ,1 N . Ìíîæåñòâà A è B íàçûâàþòñÿ ðàâíûìè, åñëè B A è A B . Ðàâåíñòâî ìíîæåñòâ îáîçíà÷àåòñÿ òàê: . B A Åñëè M B è , M B òî èñïîëüçóþò ñëåäóþùóþ çàïèñü: . M B 1.1.2. Îáúåäèíåíèåì (ñóììîé) ìíîæåñòâ A è B íàçûâàåòñÿ ìíîæåñòâî C (îáîçíà÷àåìîå ñèìâîëîì B A ), ñîñòîÿùåå èç âñåõ òåõ ýëåìåíòîâ, êîòîðûå ïðèíàäëåæàò õîòÿ áû îäíîìó èç ìíîæåñòâ A è B (ðèñ. 1.1.1): B x A x x B A C ) def ( . Ñèìâîë « » îçíà÷àåò ñîþç «èëè», êîòîðûé ïîíèìàåòñÿ â ñîåäèíèòåëüíîðàçäåëèòåëüíîì ñìûñëå.  îáùåì ñëó÷àå îáúåäèíåíèå ñîâîêóïíîñòè ìíîæåñòâ iA ( I i, ãäå I — íåêîòîðîå ìíîæåñòâî (êîíå÷íîå èëè áåñêîíå÷íîå) èíäåêñîâ) åñòü ìíîæåñòâî C (îáîçíà÷àåìîå ñèìâîëîì I i iA ), ñîñòîÿ ùåå èç âñåõ òåõ ýëåìåíòîâ, êîòîðûå ïðèíàäëåæàò õîòÿ áû îäíîìó èç ìíîæåñòâ iA ( I i). Ñèìâîë « » — ýòî ñòèëèçîâàííàÿ áóêâà U (îò àíãë. union — ñîþç, îáúåäèíåíèå). Ïåðåñå÷åíèåì äâóõ ìíîæåñòâ A è B íàçûâàåòñÿ ìíîæåñòâî C (îáîçíà÷àåìîå ñèìâîëîì B A), ñîñòîÿùåå èç âñåõ òåõ ýëåìåíòîâ, êîòîðûå ïðèíàäëåæàò êàæäîìó èç ìíîæåñòâ A è B . Äðóãèìè ñëîâàìè, ïåðåñå÷åíèå ìíîæåñòâ A è B — ýòî îáùàÿ ÷àñòü ýòèõ ìíîæåñòâ (ðèñ. 1.1.2): B x A x x B A C ) def ( . Ñèìâîë « » îçíà÷àåò ñîþç «è». B A C Ðèñ. 1.1.1 B A A B B A C Ðèñ. 1.1.2
I. 10 Íàïðèìåð, ìíîæåñòâî âñåõ êâàäðàòîâ åñòü ïåðåñå÷åíèå ìíîæåñòâà âñåõ ðîìáîâ è ìíîæåñòâà âñåõ ïðÿìîóãîëüíèêîâ. Åñëè ìíîæåñòâà A è B íå èìåþò îáùèõ ýëåìåíòîâ, òî ãîâîðÿò, ÷òî îíè íå ïåðåñåêàþòñÿ (èìåþò ïóñòîå ïåðåñå÷åíèå) (ðèñ. 1.1.3).  îáùåì ñëó÷àå ïåðåñå÷åíèå ñîâîêóïíîñòè ìíîæåñòâ iA ( I i) åñòü ìíîæåñòâî C (îáîçíà÷àåìîå ñèìâîëîì I i iA ), ñîñòîÿùåå èç âñåõ òåõ ýëå ìåíòîâ, êîòîðûå ïðèíàäëåæàò êàæäîìó èç ìíîæåñòâ iA ( I i). Ðàçíîñòüþ äâóõ ìíîæåñòâ A è B íàçûâàåòñÿ ìíîæåñòâî , C êîòîðîå îáîçíà÷àåòñÿ ñèìâîëîì « B A \ » è ñîñòîèò èç âñåõ ýëåìåíòîâ ìíîæåñòâà A , êîòîðûå íå ïðèíàäëåæàò ìíîæåñòâó B (ðèñ. 1.1.4). Ðàçíîñòü ìåæäó ìíîæåñòâîì A è åãî ïîäìíîæåñòâîì B íàçûâàåòñÿ äîïîëíåíèåì ìíîæåñòâà B âî ìíîæåñòâå A (íà ðèñ. 1.1.5 — ñì. çàøòðèõîâàííûé «áóáëèê»). Íåïîñðåäñòâåííî ïðîâåðÿåòñÿ: 1) A B B A , A B B A (ñâîéñòâî êîììóòàòèâíîñòè); 2) C B A C B A , C B A C B A (ñâîéñòâî àññîöèàòèâíîñòè); 3) C A B A C B A , C A B A C B A (ñâîéñòâî äèñòðèáóòèâíîñòè); 4) A A A , A A A (ñâîéñòâî èäåìïîòåíòíîñòè); 5) A A , A ; åñëè E A , òî E E A , A E A ; 6) åñëè E A , òî A A E E \ \ ; 7) åñëè E A , òî E A E A \ , A E A \ ; 8) åñëè E A , E B , òî B B A E A \ , B B A E A \ ; 9) B B B A , B B B A ; 10) åñëè E A , E B , òî B E A E B A E \ \ \ , B A E \ B E A E \ \ . Ñâîéñòâà 2, 3, 4, 10 åñòåñòâåííûì îáðàçîì îáîáùàþòñÿ íà ñëó÷àé ïðîèçâîëüíîé (êîíå÷íîé èëè áåñêîíå÷íîé) ñîâîêóïíîñòè ìíîæåñòâ. A Ðèñ. 1.1.3 B B B A C \ Ðèñ. 1.1.4 A B C Ðèñ. 1.1.5 A B
Доступ онлайн
В корзину