اواریست گالوا را حتّی کسانی که دستی بر ریاضیات دارند هم ، نمی شناسند چه رسد به افراد عادّی که بیشتر ریاضیدانان بزرگ و مشهوری چون نیوتن و اویلر و ... ر می شناسند. اواریست گالوا را حتّی دانشجویان ریاضی هم به خوبی نمی شناسند.
در یکی از روزهای سال 1811 میلادی ، در نزدیکی پاریس ، پسری به دنیا آمد که او را "اواریست" نام نهادند. چون والدین پسر ، خود، افرادی تحصیل کرده بودند ، تا سنّ 12 سالگی نزد مادرش به تحصیل و فراگیری علم پرداخت. پس از آن به مدرسه رفت. در دروس عادّی مدرسه دانش آموزی متوسّط بود. امّا هنگامی که کتاب اثر «لژاندر» به دستش رسید و آنرا مطالعه کرد به شدّت تحت تأثیر قرار گرفت. می گویند که او این کتاب را مانند یک کتاب داستان عادّی خوانده است و فقط با یک بار مطالعه آن ، بر مطالب کتاب احاطه کامل یافته است. از همین جا بود که با کارهای ریاضیدانان بزرگی چون لاگرانژ و آبل آشنا شد و آنها را مطالعه کرد. هنگامی که 15 ساله شد، خودش به تنهایی یک خواننده حرفه ای آثار ریاضی بود و کشف کردن در دنیای ریاضی را آغاز کرد و به کشفیّات مهمی نیز دست یافت. در آن سنّ و سال کم و بدون بهره بردن از هیچ تحصیلات عالی رسمی ، گالوا قادر بود به کشفیّاتی برسد که او را به شهرتی جاودانه در دنیای ریاضیات برساند. شهرتی که هیچ گاه طعم آنرا در زمان حیاتش نچشید.
"دوپوی" در جمله ای راجع به شرح حال گالوا می گوید:
« کتاب های جبر مقدّماتی هرگز گالوا را قانع نکرد زیرا در آنها جای پایی از مکتشفین نمی یافت. درست از اوّلین سال ریاضی به لاگرانژ روی آورد. »
دست نوشته هایش از نظم و ترتیب خوبی برخوردار نبود و به دلیل ذهن نیرومندی که داشت بیشتر محاسبات ریاضی را به صورت ذهنی انجام می داد و فقط نتایجش را یادداشت می کرد. مقالات و مطالبی که می نوشت مانند اکثر مقالات ریاضیدانان قرن هجدهم ، خلاصه و بی ترتیب بودند. سبک نوشتنی که در ریاضی نویسی امروزی ، کاملاً نامأنوس و نامرسوم است.
مدرسه پلی تکنیک پاریس ، مدرسه ای بود که ریاضیدانان بزرگی در آنجا تربیت شده بودند و دو بار تلاش گالوا برای ورود به این مدرسه، ناکام ماند. گالوا خود به خوبی می دانست که از بسیاری از کسانی که پذیرفته شده بودند ، شایستگی بهتری دارد. امّا او ناامید نشد و خود به مطالعه ریاضی پرداخت. به عقیده بسیاری از ریاضیدانان بزرگ ، پذیرفته نشدن گالوا در مدرسه پلی تکنیک پاریس ، خُسران زیادی برای علم ریاضیات به همراه داشته است.
کشفیّات اساسی او در معادلات چند جمله ای بود که در سال 1829 برای اوّلین بار ، طی مقاله ای ، آنها را به آکادمی علوم پاریس فرستاد. کسی که مقالات ارسالی به آکادمی را از نظر علمی ، قضاوت و داوری می کرد ، "آگوستن لویی کُشی" بود. کُشی ریاضیدان بزرگ و ماهری بود و این توانایی را داشت که بتواند با مطالعه مقاله گالوا ، آنرا بفهمد و به ارزش کشفیّات او پی ببرد. امّا در این بین ، کُشی ، مقاله گالوا را گم کرد و دیگر نتوانست آن را پیدا کند. شاید این گم شدن مقاله را بتوان به حساب بدشانسی خود گالوا گذاشت!!
بعد از این ماجرا ، گالوای شجاع ، کارهایش را در مسابقه سال 1830 جایزه بزرگ آکادمی در ریاضیات شرکت داد. مقاله گالوا بدون شک باید برنده این جایزه می شد. امّا این بار هم بخت با گالوا یار نبود زیرا "فوریه" که منشی آکادمی بود ، مقاله گالوا را با خود به خانه برد و به طور ناگهانی پیش از خواندن آن فوت کرد و مقاله گالوا دوباره گم شد!!
گالوا نسخه دوّم مقاله اش را به آکادمی فرستاد. این بار قضاوت درباره مقاله ، بر عهده "پواسون" بود. هنگامی که پواسون مقاله گالوا را مطالعه کرد ، در حاشیه یکی از برهان های گالوا ، یادداشتی به این مضمون نوشت:
« برهان این هم ناکافی است امّا بنابر بخش 100 از مقاله آقای لاگرانژ ، برلین ، 1771 ، درست است. »
چه اتّفاقی افتاده بود ؟ مگر می شود برهان یک قضیه ، ناکافی امّا درست باشد ؟
گالوا در یادداشتی دست نویس به پواسون پاسخ داد : « اثبات خواهد شد. »
شاید منظور گالوا ، چیزی شبیه به "آن بماند تا ببینیم" بوده است. با این حال منظور گالوا این بوده است که " لطفاً به بررسی بقیه قسمت های مقاله بپردازید تا من برهان را در آینده کامل کنم. "
امّا پواسون در گزارش خود به آکادمی از مقاله گالوا به عنوان یک کلّیت یاد کرده و می نویسد:
« ما تمام کوشش خود را برای درک برهان آقای گالوا به کار بردیم ، امّا استدلال های ایشان به اندازه کافی روشن نیست و به اندازه کافی پرورانده نشده اند تا م بتوانیم درباره درستی آنها قضاوت کنیم ... »
پواسون امیدوار بود که گالوا به اصلاح و توسعه کار عرضه شده خویش بپردازد تا بتواند برهان کاملتری را به آکادمی ارائه دهد. امّا گالوا می دانست که برهانهایش درست هستند و به علاوه ، دانش و درک او از جبر ، بسیار فراتر از دانش کسانی است که مقاله او را داوری می کنند.
واقعیّت نیز همین بود که داوران آکادمی ، دانش و توانایی فهمیدن استدلال های گالوا را نداشتند. از طرف دیگر ، سنّ کم گالوا که در آن زمان فقط 19 سال داشت و مواجه شدن داوران با دست نوشته ای نا مفهوم و همچنین اعتقادات ضدّ دولتی گالوا ، همه و همه دست به دست هم داده بودند تا مقاله گالوا مورد تأیید آکادمی علوم پاریس قرار نگیرد. به طوری که پواسون در انتهای گزارش خود به آکادمی می نویسد:
« به صورتی که در حال حاضر مقاله به آکادمی ارائه شده ، نمی توانیم تصویب آنرا به شما توصیه کنیم. »
و این یعنی مقاله گالوا رد شده است.
پس از رد شدن مقاله توسط پواسون، گالوا به شدّت ناراحت و تلخ کام شد و بعد از آن برای پروراندن مقاله خود و قابل فهم تر ساختن آن چنانکه پواسون می خواست ، ابداً هیچ کوششی نکرد.
به خاطر این وقایع یا به خاطر آنکه پدرش طرفدار جمهوری بود ، گالوا به انتقاد شدید از رژیم بوربونها دست زد و به گارد ملّی فرانسه یعنی سازمان جمهوری خواهان پیوست. در این زمان ، فرانسه ، سخت گرفتار آشوبهای سیاسی بود. گالوا به خاطر فعالیّت های سیاسی اش محاکمه شد و به عنوان زندانی سیاسی ، چند ماهی را در زندان گذراند.
پس از آزادی از زندان در سال 1832 ، گرفتار عشق دختری عشوه گر شد. امّا گالوای بدشانس در بازی عشق نیز شانس نیاورد و بر سر دستیابی به این دختر ناگزیر به انجام یک دوئل مرگبار شد.
شب قبل از آن دوئل مرگ آفرین ، نامه ای به دوستش "ژوزف لیویل " می نویسد و در آن ، ناگفته ها و یافته های ریاضی اش را به اختصار شرح می دهد و از او می خواهد تا توجّه جهان ریاضی را به اهمیّت کارهایش جلب کند. او حتّی در این نامه از ژاکوبی یا گاوس درخواست می کند که نظرشان را نه در مورد اهمیّت این قضایا ، بلکه در مورد اهمیّت آنها ، بیان کنند.
جمله معروف " من وقت ندارم " را گالوا در یک یادداشت حاشیه ای ، احتمالاً در شب قبل از دوئل ، در ارتباط با برهان گزاره دوّم خود که گفته است نیاز به تکمیل شدن دارد ، نوشته است. چون دیگر وقت کافی برای تکمیل آن برهان نداشت. گرچه در ابتدا ، اثباتش غلط به نظر می رسد.
او درباره دوئلی که فردای آن شب جان او را گرفت نیز می نویسد:
« من قربانی یک زن عشوه گر گمنام شده ام... این یک نزاع اسف بار است که جان مرا می ستاند ... آه! چرا باید برای یک چیز بی ارزش بمیرم ... »
سرانجام ، دوئل در 25 قدمی صورت گرفت. تیر به شکم گالوای بدشانس خورد و به زمین افتاد. ساعت ها در آنجا ماند تا آنکه دهقانی که از آنجا عبور می کرد ، او را به بیمارستان برد.گالوا روز بعد ، یعنی 31 مه 1832 در سنّ 20 سالگی فوت کرد و در بخش عمومی قبرستان مونت پارناس به خاک سپرده شد.
14 سال پس از مرگ گالوا یعنی در سال 1846 ، طرفداران اندکش موفق شدند مخاطبینی برای کارهایش پیدا کنند و به عمق کشفیات او تا حدودی دست یابند. قسمتی از نوشته هایش توسط ژوزف لیویل در مجله ریاضیات به چاپ رسید.
لیویل در اطلاعیه پیش از چاپ کارهای گالوا ، وقتی که فهمیده بود روش هاس گالوا درست بوده اند و می توان قضیه هایش را با دقّت زیاد اثبات کرد ، از آن به عنوان "یک لذّت جاوید در زندگی اش" یاد می کنند. پس از آن ، شناسایی و درک اهمیّت فراوان کارهایش به سرعت آغاز و احترام به گالوا بیشتر شد. شهرت گالوا 14 سال پس از مرگش آغاز شد. به طوری که در حال حاضر یکی از بزرگترین ریاضیدانان خلاّق تمام عصرها به شمار می آید.
او زنده نماند تا به گسترش عمیق تر کاربردها و توسعه ی نظریه خود که بعدها "نظریه گالوا" نام گرفت ، بپردازد. نظریه گالوا امروزه یکی از مباحث مهم و پرکاربرد جبر مجرد و نظریه گروه ها است. حتّی امروز ، ریاضیات در اثر حادثه غم انگیزی که برای او روی داده است ، احتمالاً بضاعت کمتری دارد.


قوانین دمورگان در ساده سازی مدارت و عبارات منطقی به شدت پر کابرد هستند. در واقع این قوانین برای عبارات چند متغیره به کار می روند :

  • (x+y)' = x' * y'
  • (x*y)' = x' + y'


با دقت در آن به سادگی مفهوم آن را متوجه خواهید شد .

مثال:

X = [(A'+C) * (B+D')]'
= (A'+C)' + (B+D')' [قانون (17)]
= (A*C') + (B'+D) [قانون (16)]
= AC' + B'D


قوانین دمورگان برای سه متغیر

(x+y+z)' = x' * y' * z'

(xyz)' = x' + y' + z'


مفهوم قانون دمورگان


(x+y)' = x' * y'


(x*y)' = x' + y'



جای علامت سوال، چه عددی میگذارید؟

اگر:
5 = 1
25 = 2
125 = 3
625 = 4
? = 5


برای مشاهده جواب پائین بروید ...
ولی قبل از آن که جواب را ببینید، دوباره فکر کنید ...
.
.
.
.
.

جای علامت سوال باید عدد 1 را قرار داد.
اگر قبول ندارید خط اول را به یاد بیاورید
5=1

   

ج) درک ومحاسبه مفاهیم ریاضی

1- جای علامت سئوال چه عددی قرارمی گیری؟ ؟،34،21،13،8،5

1)1 2)2 3)3 4)4

2- جای غلامت سئوال چه عددی قرار می گیرد؟ ؟،1،3،7،15

1)17 2) 22 3 ) 31 4) 33

3- تعدادمحورهای تقارن کدامیک ازاشکال زیرکمتراست؟

1)مربع 2)مستطیل

3)ذوزنقه متساوی الساقین 4)متوازی الاضلاع

4- زاویه (ب ج د) نیم صفحه است اگر «ج م » و «ج ن » به ترتیب نیمساز زوایای (ب ج س ) باشند زاویه

(م ج ن) چنددرجه است؟

1)60 2)45

3)90 4)135 ب _____________________ د

ج

5- ساعتی درهرشبانه روز نیم ساعت عقب می افتداگراین ساعت را9صبح تنظیم کنیم 12 ساعت بعدچه عددی

رانشان می دهد؟

1)7:15 2) 8:15 3)8:00 4) 8:45

6- کدام جمله نادرست است؟

1)درهرمربع قطرها یکدیگررانصف می کنند

2)درهرمستطیل قطرها باهم برابرهستند

3)درهرمستطیل قطرهایکدیگررانصف می کنند

4)درهرمتوازی الاضلاع قطرهاباهم برابرهستند

7- کدامیک اززمینهای زیر بزرگتراست؟

1) زمینی به مساحت دوهکتار

2) زمینی مربع شکل به ضلع400متر

3) زمینی مربع شکل به ضلع یک کیلومتر

4) زمینی متوازی الاضلاع شکل به قاعده 200وارتفاع 100متر

8- بعدمکعبی راربع می کنیم حجم آن ............... کم می شود.

1)1 2) 7 3) 63 4) 1

2 8 64 64

9- گر درشکل مساحت ثلث (ب ج د) 6سانتی مترمربع باشد مساحت کل مستطیل است ؟ ( نقطه «د» طول است)

1)6 2)12

3)18 4)24

10- درتقسیم یک عددبر3باقی مانده تقسیم کدامیک ازمقدارهای زیر نمی تواند باشد.

1)صفر 2) دو 3) سه 4) یک

11- کدامیک ازکسرهای زیربزرگتراست ؟

1)1 2)4 3)3 4)1

12-دوعددزوج متوالی (پشت سرهم ) رادریکدیگر ضرب می کنیم رقم یکان عدد بدست آمده کدامیک ازرقم های نمی تواندباشد؟

1)صفر 2)دو 3)چهار 4)هشت

13- طول وعرض یک اتاق به ترتیب 8و5مترمی باشددرکف اتاق ودورتادورآن یک موکت به عرض 2/1مترفرش شده است چندمترمربع موکت به کاررفته است ؟

1)2/31 2)26 3)2/21 4)44/25

14- چندنوع چهارضلعی می توان رسم کردکه قطرهای آنها باهم برابر وبرهم عمودباشند؟

1)یک 2)دو 3)سه 4) بیشمار

15- درکدام حالت وعقربه ساعت شمار ودقیقه شمارنزدیکتربه هم هستند؟

1)3و14دقیقه 2)4و19دقیقه

3) 5و26دقیقه 4) 6و33دقیقه

16- دوخط موازی رسم دوخط موازی دیگرراطوری رسم می کنیم که خطهای موازی اولی راقطع کند شکل بدست آمده...................است.

1)ذوزنقه 2)مربع

3)لوزی 4)متوازی الاضلاع

17- اضلاع زاویه قائمه یک مثلث قائم ازاویه دوبرابر می کنیم مساحت آن چندبرابر می شود؟

1)8 2)4 3)2 4)16

18- درمورد جمع کردنعددهای زوج قائده زیروجوددارد:

2 ×1=2

3×2=4+2

4×3= 6+6+2

5× 4=8+6+ 4+2

حالا باپیداکردن قاعده معین کنیداگرتمام اعدادزوج رااز2تا100باهم جمع کنیم کدام جواب زیرصحیح است ؟

1)1300 2)2550 3)5250 4)10100

19- اگرمحیط دومستطیل بایکدیگرمساوی باشندباید:

1)دومستطیل مساوی باشند

2)دومستطیل هم مساحت باشند

3) قطرهای دومستطیل باهم برابرباشند

4) مجموع طول وعرض یکی مساوی بامجموع عرض وطول دیگری باشد

20- چنانچه عدد64به سه قسمت متناسب باعددهای 2و4و6تقسیم شود کوچکترین قسمت برابراست با:

1) 5 2)11 3) 10 4)5

21- وزن یک ظرف پرازآب250گرم است اگر آب آن را خالی کنیم وزن ظرف وآب درون آن 210 گرم می

شودوزن ظرف خالی چقدراست ؟

1)400گرم 2) 150گرم 3) 50گرم 4)100گرم

22- چهل درصد ازبیست درصد پولی 160ریال است نصف آن پول برابراست با:

1)2000ریال 2)500ریال 3) 1000ریال 4)1200ریال

23- اگرربع یک پنجم ثلث عددی دو باشد50% آن عددچنداست ؟

1)120 2)60 3) 40 4) 100

24- ظرف آبی به شکل مکعب مستطیل رادرنظر می گیریم که مساحت قاعده آن 100سانتی مترمربع است جسمی

به حجم 80سانتی متر مکعب داخل آن می اندازیم سطح آب چند سانتی متر بالا می آید.

1)8 2) 4 3)8/0 4)4/0

25- درشکل روبروضلع (ب،ج) به 5قسمت مساوی تقسیم شده است نسبت مساحت مثلث (الف - د -ج) به مثلث

(الف-ب-ج) کدام است ؟

26- تعدادی تیرچراغ برق درمسیریک کوچه نصب شده است اگرتیروسط هشتمین تیرازابتدای کوچه باشدتیرچراغ

ما قبل چندمین است؟

1)چهاردهمین 2)سیزدهمین 3)پانزدهمین 4)نهمین

27- حسن درروزاول یک صفحه درروزدوم2صفحه ودرروزسوم3صفحه درروزچهارم4صفحهراخوانده پس از 20

روزکلا"چند صفحهاز کتاب راخوانده است ؟

1)300صفحه 2)200صفحه 3)210صفحه 4)310صفحه

28- درشکل روبروسعاع دایره 20سانتی متراست اندازه زاویه(ب الف ج) 36درجه اندازه شکل (ب ج) چند سانتی

متراست؟

1)14/3 2)28/6 3)56/12 4)628/0

29- درشکل روبرومساحت قسمت رنگی چندسانتی متر است ؟

1)60 2)150

3)100 4)96

30- میانگین (معدل)اعداد2تا52برابراست با:

1)28 2) 27 3)26 4)25

31- حداقل چندچوب کبریت برداریم تادیگرمثلثی مجودنداشته باشد؟

1)هشت 2)شش

3)چهار 4)هفت

32- درمیان ساعت8صبح تا 8شب چندمرتبه عقربه دقیقه شماروساعت شماربرهم منطبق می شود؟

1)10 2)11 3) 12 4)24

33- درشکل مقابل قسمت رنگی را بریده ایم آن را به 4 قسمت مساویتقسیم میکنیم شکل هرقسمت کدامیک ازموارد زیر است ؟

1) - 2)- 3) 4)-

34- مکعبی داریم که هربعدآن 10 س است تمام سطح آن را رنگ کردیم سپس مکعبی به بعد 1 سانتی مترازگوشه آن جدا کردیم سپس شکل بدست آمده را رنگ کردیم نسبت رنگ مصرف شده در:

1) اولی بیشتراز دومی است 2) دومی بیشتراز اولی است

3) هردومساویند 4) نمی توان تعیین کرد

35- مساحت رنگی چه کسری ازشکل است ؟

1) 2 2) 1 3) 3 4) 3

20 4 8 16

36 – ازیک مربع که هرضلع 1/. متراست یک مربع به شلع 1/. سانتی متربریدیم چند درصد ازکل شکل را بریدیم ؟

1) %1 2) %1/0 3) %01/0 4) %0001/0

37 – دوخط غیر موازی رسم کردیم درچند نقطه فاصله دوخط با هم برابر است ؟

1) یک نقطه 2) دونقطه 3) بیشترازدونقطه 4) هیچ کدام

درک مفاهیم علوم

38- مخلوط آب با کدام ماده زیر محلول به حساب نمی آید ؟

1) الکل معمولی 2) جوش شیرین 3) قند 4) نمک خوراکی

39- با وارد شدن کدامیک ازموارد زیر درآب محلول تشکیل نمی شود ؟

1) الکل معمولی 2) الکل 3) آلومینیم 4) روغن مایع

40 - ازحرارت دادن کدامیک ازموادازمواد زیر درظرف سربسته ماده ساده تری بدست می آید ؟

1) آب 2) الکل 3) مس 4) نشاسته

41 – همگی مواد زیر رابه حالت مایع داریم کدامیک دردمای بالاتری جامدمیشود ؟

1) آب 2) اکسیژن 3) مس 4) عطر

42- همگی مواد زیر را به حالت مایع داریم کدامیک دردمای پایین تری می جوشد ؟

1) آب 2) اکسیژن 3) مس 4) الکل معمولی

43- کدام جمله صحیح می باشد ؟

1) هرچه سیاره ای به خورشید نزدیک ترباشد زمان گردش آن به دورخورشید کمتراست

2) هرچه سیاره ای از خورشید دورترباشد تعداد ماههای بیشتری دارد

3) هرچه سیاره ای ازخورشید دورتر باشد جنس آن سخت تر(جامدتر)می شود

4) هرچه سیاره ای ازخورشید دورتر باشد گرمتراست

44- براساس چه خاصیتی موادی راکه به صورت مخلوط درنفت

دید کلی

نظریه مجموعه‌ها ، سنگ اساسی بنای ریاضیات جدید است. تعریفهای دقیق جمیع مفاهیم ریاضی ، مبتنی بر نظریه مجموعه‌هاست. گذشته از این روشهای استنتاج ریاضی ، با استفاده از ترکیبی از استدلالهای منطقی و مجموعه- نظری تنظیم شده‌اند. زبان نظریه مجموعه‌ها ، زبان مشترکی است که ریاضیدانان منطقی در سراسر دنیا با آن صحبت کرده و آن را درک می‌کنند. چنان که اگر کسی بخواهد پیشرفتی در ریاضیات عالی یا کاربردهای عملی آن داشته باشد، باید مفاهیم اساسی و نتایج نظریه مجموعه‌ها و زبانی که در آن بیان شده‌اند، آشنا شود.

موسس نظریه مجموعه‌ها جرج کانتور (1845- 1918) است. زمانی که کانتور مفاهیم و استدلالهای جدید و متهورانه خود را منتشر کرد، اهمیت آنها تنها توسط تعداد کمی از ریاضیدانان بزرگ درک شد. اما این نظریه در توسعه بعدی‌اش ، تقریبا در تمام شاخه‌های ریاضیات نفوذ کرد و تاثیری عمیق بر گسترش آنها داشت. بطوری که حتی باعث تغییر نظریه‌های تثبیت شده گردید. در واقع توسعه بعضی از نظامهای ریاضی ، از قبیل توپولوژی ، اساسا به ابزار نظریه مجموعه‌ها وابسته است. از اینها مهمتر ، نظریه مجموعه‌ها نیرویی متحد کننده بدست داد که به تمام شاخه‌های ریاضیات مبنای مشترک و مفاهیم آنها ، وضوح و دقتی تازه بخشیده است.

مجموعه

هنگامی که می‌خواهیم با مجموعه‌های آشنا شویم می‌توانیم آنها را به سه صورت مورد بررسی قرار دهیم. مطالعه مجموعه‌ها به کلی و آشنایی عمومی با آنها که هر کس که می‌خواهد وارد علوم پایه را مورد مطالعه قرار دهد باید این آشنایی را کسب کند، مطالعه مجموعه‌ها به طور طبیعی و مطالعه مجموعه‌ها به صورت اصل موضوعی. در نظریه مجموعه‌ها دو واژه طبیعی و اصل موضوعی دو واژه متضاد هم می‌باشند. در این قسمت با مفهوم کلی مجموعه‌ آشنا شده و اطلاعاتی عمومی در مورد آن کسب می‌کنیم.

نظریه طبیعی مجموعه‌ها (Naive set theory)

مطالعه مجموعه‌ها به صورتی طبیعی به عنوان نظریه طبیعی مجموعه‌ها Naive set theory است و این همان نظریه‌ای است که در آغاز پیدایش نظریه مجموعه‌ها توسط جرج کانتور مطرح گردید. اما در ادامه این نظریه درگیر اشکالات و پارادکس‌هایی شد، همچون پارادکس راسل، و به این ترتیب نیاز به یک تغییر در نظریه مجموعه ها احساس شد و به این ترتیب ریاضیدانانی چون ارنست تسرملو سعی کردند نظریه مجموعه‌ها را در قالب یک دستگاه اصل موضوعی ارایه کنند که این به ایجاد نظریه اصل موضوعی مجموعه‌ها یا Axiomatic set theory انجامید.

نظریه اصل موضوعی مجموعه‌ها (Axiomatic set theory)

در این نظریه، مجموعه به عنوان یک مفهوم اولیه در نظر گرفته شده و با چند اصل موضوع به برسی خواص مجموعه‌ها پرداخته می‌شود. اصول مورد بررسی این نظریه عبارتند از:
    • اصل موضوع گسترش
    • اصل موضوع تصریح
    • اصل موضوع مجموعه تهی
    • اصل موضوع زوج سازی
    • اصل موضوع اجتماع
    • اصل موضوع مجموعه توانی
    • اصل موضوع انتخاب
    • اصل موضوع گسترش
    • اصل موضوع جایگزین

مفهوم مجموعه

عبارت مجموعه در کاربرد محاوره‌ای ، معمولا به معنای دسته‌ای از اشیا در نظر گرفته شده است که به مفهومی وابسته به یکدیگر یا شبیه هم باشند. اگر شی a عنصری از مجموعه s می‌نویسیم (a متعلق به s) و در صورتی که a عنصری از s نباشد، می‌نویسیم a متعلق به s نیست. فرض می‌کنیم s مجموعه‌ای از عناصر باشد اگر s تنها شامل یک عنصر باشد آنگاه s را تک عنصری می‌نامیم. و اگر شامل دو عنصر متمایز باشد، آنگاه s را جفت نامرتب می‌نامیم.

مفهوم زیرمجموعه

T، زیر مجموعه هر مجموعه s است هر گاه جمع عناصر T متعلق به S باشد، این موضوع را با SﮯTنشان می‌دهیم. زیر مجموعه T‌ای از S که با خود S متمایزند، به زیر مجموعه سره S موسومند. در این حالت می‌نویسیم SﮯT .

مجموعه تهی

مجموعه‌ای است که اصلا عنصری ندارد. معرفی این مجموعه برای گرد کردن گزاره‌ها و استدلالهای نظریه مجموعه‌ها مناسب به نظر رسیده است. درست همان طور که عدد 0 گزاره‌ها محاسبه‌های حساب را گرد می‌کند. نماد معمول مجموعه تهی Φ است.

خانواده یا دستگاه

مجموعه‌هایی که عنصرهای آن خود مجموعه‌اند، به خانواده یا دستگاه موسومند. به عنوان مثال ، یک قوم یا ملت ، مجموعه‌ای از اشخاص است و خود عنصری از خانواده اقوام یا ملتهاست. یکی از دستگاههای بسیار مهم ، مجموعه جمیع زیر مجموعه‌های یک مجموعه S است. این دستگاه به مجموعه توانی موسوم است که با (P(S نشان داده می‌شود.

اصول اساسی مشترک دستگاههای اصل موضوعی نظریه مجموعه‌ها

با توجه به اصل موضوعی مجموعه‌ها {به ازای هر yεN و xεN| x = y2} جمیع دستگاههای اصل موضوعی نظریه مجموعه‌ها ، که در نیمه قرن بیستم میلادی توسعه یافتند چهار اصل اساسی مشترک دارند.

اصل توسیع پذیری

اصل توسیع پذیری بر این است که اگر دو مجموعه دارای عنصرهای یکسان (یعنی دو مجموعه که با یک توسیع باشند)، همانندند.

اصل ساخت

اصل ساخت بر این است که انواع محدود خاصی از گزاره‌ها مجموعه‌ها را تعریف می‌کنند. یکی از محدودیتهای معمول این است که گزاره تنها شامل نمادهای شیئی ، نمادهای منطقی و نماد ε است.

اصل وجود مجموعه‌های نامتناهی

وجود مجموعه‌های نامتناهی بیانگر همین مطلب است. البته معنای نامتناهی را باید دقیق کنیم. مشکل است که این اصل با استفاده از ارجاع مستقیم علت را انگیزه موضوعی شود، اما بدون آن قسمت اعظم ریاضیات و علوم نظری از قبیل دیفرانسیل و انتگرال و مکانیک کلاسیک ، بی‌معنا خواهد شد. بی‌آن حتی نمی‌توان اساس مجموعه نظری اعداد طبیعی را بدست آورد.

اصل انتخاب

اگر s دستگاهی از مجموعه‌های ناتهی باشد، آن گاه مجموعه Aای موجود است که بطور دقیق یک عنصر مشترک با هر مجموعه S از S دارد.

اعمال اساسی مجموعه‌ها

  • اجتماع: اگر B,A دو مجموعه دلخواه باشند. اجتماع B,A برابر است با هم اعضایی که یا در A یا در B و یا در هر دو آنها باشند و آن را به صورت AUB نشان می‌دهیم.
  • اشتراک: اگر B,A دو مجموعه دلخواه باشند آنگاه اشتراک آنها برابر است با همه اعضایی که هم در A و هم در B هستند و آن را به صورت A∩B نشان می‌دهند.
  • تفاضل: اگر B,A دو مجموعه دلخواه باشند. آنگاه A-B یعنی مجموعه هم اعضایی که در A هستند ولی در B نیستند.
  • متمم: اگر S یک مجموعه باشد و A زیر مجموعه‌ای از آن باشد. آن متمم A مجموعه تمام اعضایی از S است که در A نباشد و آن را با Ā یا Á نشان می‌دهند.

خواص اعمال مجموعه‌ای

اعمال مجموعه‌ای که عبارتند از اجتماع ، اشتراک ، تفاضل و متمم دارای خواص زیرند.
  • دارای خاصیت جابجایی‌اند. AUB = BUA و A∩B = B∩A
  • شرکت پذیرند. (AUB)UC = AU(BUC)
  • توزیع پذیرند. (A∩(BUC) = (A∩B) U (A∩C و یا (AU(B∩C) = (AUB) ∩ (AUC
  • متمم متمم هر مجموعه مساوی خود آن مجموعه است.
  • اگر S یک مجموعه باشد انگاه اجتماع S با هر زیرمجموعه‌اش برابر S و اشتراک آنها برابر با آن زیر مجموعه است.
  • اشتراک هر مجموعه با متممش برابر تهی است و اجتماع آنها باهم برابر مجموعه عناصر (S) می‌باشد.
  • قوانین دمورگان (´AUB)´ = (A´∩B) و یا (´A∩B)´ = (A´UB)
  • تفاضل دو مجموعه برابر است با متمم اشتراک انها.
  • دو مجموعه را ناسازگار می‌گویند هرگاه اشتراک این دو مجموعه تهی باشد.


 

1- پسر بچه ای می گوید من 7 سال سن دارم ولی پدر و مادرم فقط تا    

     کنون یکبار برای من مراسم سالگرد جشن تولد گرفته اند. اگر بدانیم    

     پدر و مادر او همه ی سالگردهای تولد را جشن گرفته اند، چطور چنین   

     حرفی از طرف پسر بچه مطرح می شود ؟

2- برای این که اعداد طبیعی 1 تا 100 را به ترتیب بنویسیم، چند بار عدد    

     5 تکرار خواهد شد؟

3- کدام مربع است که عدد مساحت و عدد محیط آن برابرند ؟ چرا ؟

4- کدام دایره است عدد مساحت و عدد محیط آن برابرند ؟

5-  کدام کره است عدد مساحت و عدد حجم آن برابرند ؟

6-   از   بیشتر است یا   از   ؟

7- کدام کره است عدد مساحت و عدد حجم آن برابرند ؟

8- اختلاف 1 % و 2 % چند درصد است ؟

9- کدام شکل از شکلهای زیر بیانگر دو خط موازی است ؟

 

 


10- آیا می توانید با یک خط، یک مثلث رسم کنید ؟

11- آیا می توانید یک مثلث، با یک خط رسم کنید ؟

12- در مسیر جاده ای به طول 28 کیلومتر می خواهیم هر 200 متر به 200                    

       متر یک تیر تلگراف نصب نماییم. احتیاج به چند تیر داریم ؟

13- در زمینی مستطیلی به ابعاد 14 و 18 کیلومتر می خواهیم به فاصله های

      80 متر، پایه نصب کنبم. چند پایه لازم داریم؟

14- یک طناب 12 متری را می خواهیم به قطعات سه متری تقسیم کنیم. چند    

      برش کافی است ؟

 

15-  زاویه ی بین عقربه های ساعت در ساعت  چند درجه است ؟

16- یک ساعت خراب در یک شبانه روز چند بار ساعت درست را نشان میدهد ؟

17- ساعت 30/3 در آینه چند دیده می شود ؟

18- کدام حرف از حرفهای انگلیسی را، اگر جلوی آینه بگذاریم تغییر نمی کنند؟Table 1

19- در توالی مقابل حرف بعدی چیست ؟                                                 

20- به جای علامت سؤال چه حرفی باید قرار گیرد ؟

 G     

 D

 A

 O

 K

 G

  ?

 T

 O

                                                                                                  

 

 

 

21- به چند حالت ( در کوتاهترین مسیر ) می توانیم از A به B برویم ؟

                                                                       A               

 

 

                                   B 

 

22-  مجموع سن آرام و مادرش 45 و اختلاف سن آنها 15 سال است. سن هر   کدام چند است ؟

23-  بیست سرباز، کانالی را در 14 روز حفر می کنند. شصت سرباز همان

        کانال را در چند روز حفر می کنند ؟

24- دو نقاش یک آپارتمان 70 متری را در 5 روز رنگ می زنند. چند نقاش 8

       آپارتمان 70 متری را در دو روز رنگ می زنند ؟

25- یک سکه را صدبار بالا می اندازیم. احتمال اینکه روی سکه بیاید چند است ؟

26- احسان 5 پیراهن و 3 شلوار و 2 جفت کفش دارد. محاسبه کنید احسان به

      چند حالت می تواند تیپ بزند ؟

27- جمله ی زیر را بخوانید :       « منمشتعلعشقعلیمچهکنم »

 

28-  نسبت مربع به ریاضیات مثل غزل است به :

                                                   ادبیات ، غزلیات ، کتاب شعر ، رباعیات

29- برای شماره گذاری صفحات یک کتاب 200 صفحه ای چند رقم بکار رفته                  

       است ؟

30- « یک تخم مرغ خام و یک تخم مرغ آب پز شده » کدام یک با یک نیرو               

        بیشتر می چرخد ؟

31- با حروف کلمه ی « قلب سلیم » چند کلمه ی 4 حرفی ( بدون تکرار حروف )    می توان نوشت که به معنی توجه نداشته باشیم؟

32- یک کبوتر از دسته کبوترها به کلاغی در آسمان گفت :

«  ما و ما و نصف ما و نصفه ای از نصف ما، گر تو هم با ما شوی، جملگی صد

    می شویم » تعداد کبوترها چندتا است ؟

33- اتومبیلی فاصله ی بین دو شهر را یکبار در 1 ساعت و 45 دقیقه و بار دیگر در 

        75/1 ساعت پیموده است. در کدام نوبت زودتر به مقصد رسیده است ؟ چرا ؟

34- جمله مقابل را درست بخوانید : اهواز اهواز و شیراز شیراز آوردند.

35- اعداد 1 و 2 و 3 و 4 و 5 و 6 و 7 و 8 و 9 را طوری در خانه های زیر بنویسید

   که حاصل جمع همه ی سطرها و ستون ها و قطرهای مربع بزرگ مساوی 15 بشود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36- سریع و بدون اتلاف وقت بگوییدکه : بچه ی سیاه پوستی که در آفریقای

جنوبی به دنیا می آید دندانهایش سفید هستند یا سیاه ؟

 

 

 

37- جمله ی زیر ر ا بخوانید و معنی کنید:  

                                                         زنی زنی زنی زنی خوشش آمد.

38- هم در فرودگاه هست و هم در داروخانه ؟

39- با کشیدن یک خط راست قطعه زمینی مثلثی شکل را طوری تقسیم کنید که                  

       مساحت دو قطعه به وجود آمده مساوی باشد.

 

 


40- با یک خط راست مساحت هر دو مستطیل را نصف کنید.

 

41- با 10 متر طناب، چه شکلی را روی زمین بسازیم که مساحت بیشتری

      داشته باشد ؟

42- در دنیا تعداد مادرها زیاد است یا مادربزرگها ؟

43- مقوایی به شکل مثلث ناشناخته و نامنظم داریم. این مثلث را از چه نقطه ای

       با نخ آویزان کنیم که بیشترین  تعادل را  داشته باشد و سه رأس آن در یک

       سطح قرار بگیرند.

 

 


44- 5 گربه در 5 ساعت 5 موش را شکار می کنند. چند گربه در 100 ساعت  100

       موش شکار می کنند ؟

45- شخصی میگوید :« من دروغگو هستم»  به نظر شما او راستگوست یا دروغگو

46- ده نفر به دنبال هم در حرکت هستند. به طوری که از هر کدام بپرسید

       می گوید یک نفر جلوی من و یک نفر پشت سر من در حرکت است. چطور

       چنین چیزی ممکن است ؟

47- کوچکترین عددی را پیدا کنید که بر 1 و 2 و 3و 4 و 5 و 6 و 7 و 8 و 9و 10

        بخش پذیر باشد.

 

 

48- اگر به علی عدد صفر و به حسن عدد یک و به صادق عدد دو را بدهیم، به

       حسین چه عددی را باید بدهیم ؟

 49- در گودالی به عمق 10 متر و  طول و عرض 5 و 6 متر چند متر مکعب خاک

       وجود دارد ؟

 

50- مسئولین هواپیمایی گفته اند : مسافران حق دارند حداکثر کالاهایی به طول

       و عرض و ارتفاع 1 متر را وارد هواپیما کنند.چگونه یک میله ی عتیقه ی

       5/1 متری را وارد هواپیما کنیم ؟

51- با چهار خط راست و بدون این که خودکار را بردارید، از روی همه ی نقاط

      زیر عبور کنید.                                                        •        •        •

                                                                                     •        •        •                                                     

                                                                                     •        •        •

52- کیک تولد  ,  سالروز تأسیس آموزشگاه  سلیم به شکل استوانه و با ارتفاع

کیک تولد سلیم

   15 سانتی متر است. فقط با 3 برش مستقیم این کیک را

    به 8 قسمت مساوی تقسیم کنید.

 

 

53- شیر A استخری را در2ساعت و شیر B همان استخر را در3 ساعت پر می کند.

        اگر هر دو شیر را همزمان باز کنیم، این استخر در چند ساعت پر می شود ؟

54- سال گذشته سن من 5 برابر سن برادرم بود ولی امسال من 3 برابر سن او را

       دارم. سن من و برادرم چند است ؟

55- در یک تلویزیون 21 اینچ که صفحه ی مستطیلی شکل دارد، کجای آن

       21 اینچ است ؟

56- حاصلضرب همه عددهای کوچکتر از میلیارد و بزرگتر از 3000- چند می شود ؟

57- حاصل جمع همه ی عددهای صحیح از 1000- تا 1000 چند می شود ؟

58- چگونه می توانید با داشتن دو پیمانه ی 3 و 5 لیتری، از یک رودخانه 4 لیتر

        آب بردارید ؟

 

 

 

59- علی از تهران و فریدون از کرج، به طور همزمان و با سرعتهای  100 و 200

       به طرف هم شروع به حرکت کردند. در لحظه ای که فریدون  و علی به هم

      می رسند، کدام یک به تهران نزدیکترند ؟

60- حسنی دیکته نوشت، همه را غلط نوشت. ولی 20 شد !! چگونه ممکن است ؟

61- به کمک چهار عمل اصلی ( + ، – ، × ، ÷ ) و هشت تا 8 به عدد 1000 برسید.

 

62- فرض کنیم که شما راننده ی اتوبوسی هستید که در ایستگاه اول 10 نفر،

      ایستگاه دوم 8 نفر و در ایستگاه سوم 12 نفر را پیاده می کند.

      سن راننده ی اتوبوس چقدر است؟

63- با گذاشتن علامت + در بین ارقام 1و2و3و4و5و6و7و8و9 به حاصل

       جمع 99 برسید. ( علامت جمع را در کجاها قرار دهیم ؟)

64-  چگونه ممکن است تساوی مقابل برقرار باشد ؟      دوازده = 8

65- از 1 تا 1000 چند عدد داریم که بر 8 بخش پذیرند.

66- 9 چوب کبریت را طوری کنار هم  بگذارید که عدد 10 را نشان دهند.

67- جمله ی زیر را که با لهجه ی محلی نوشته شده ترجمه کنید :

 

        ارنخی مخی ، گونخی مخوم                           ارنخی نخی ، گونخی نخوم

68- شکل های زیر را بدون برداشتن خودکار از صفحه ی کاغذ بکشید.