Union (matematik)

Union av två mängder
Union av tre mängder

Inom matematiken är unionen av två mängder A och B, mängden av de element som tillhör A eller B. Med "eller", menas här inklusivt eller, vilket innebär att unionsmängden består av de element, vilka tillhör minst en av de två mängderna. Unionen av A och B skrivs A ∪ B där ∪ är symbolen för union. Symboliskt definieras unionsmängden av A och B som:

A B = { x ( x A ) ( x B ) } {\displaystyle {A}\cup {B}=\{x\mid \left(x\in {A}\right)\lor \left(x\in {B}\right)\}}

Exempelvis gäller således: A ∪ ∅ = A och AA = A, där ∅ är symbolen för tomma mängden.

En union kan omfatta ett godtyckligt antal mängder. Unionen av

S 1 , S 2 , S 3 , , S n {\displaystyle S_{1},S_{2},S_{3},\dots ,S_{n}\,\!}

skrivs ofta som

S 1 S 2 S 3 S n {\displaystyle S_{1}\cup S_{2}\cup S_{3}\cup \dots \cup S_{n}}

Exempel

  • {A, B, C, D} ∪ {C, D, E} = {A, B, C, D, E}
  • {x : x är ett jämnt tal} ∪ {x : x är ett udda tal} = {x : x är ett heltal}
  • {x : x är en människa} ∪ {x : x är en svensk medborgare} = {x : x är en människa} (Alla svenska medborgare är människor.)

Unär union

Den ovanstående binära operatorn är dock enbart ett specialfall av den unära unionsoperatorn, som beskrivs av unionsaxiomet i mängdteorin ZFC:

x   x : y ( y x z x : y z ) {\displaystyle \forall x\ \exists \cup \!x:\forall y(y\in \cup x\iff \exists z\in x:y\in z)}

Detta ∪ x utläses unionen av x. En vanlig beteckning är

z x z := x {\displaystyle \bigcup _{z\in x}z:=\cup \,x} ,

som utläses ”unionen av alla z i x”.

Vi ser att den binära unionsoperatorn är ett specialfall, eftersom

x y = { x , y } {\displaystyle x\cup y=\cup \{x,y\}}

Se även