Disjunkte Vereinigung

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Die disjunktive Vereinigung der Mengen und ist eine andere Menge , die aus allen Elementen von und konstruiert wird, ohne verdoppelte Elemente aus und als „dieselben“ zu identifizieren. Im Bild besitzt jedes Polygon ein „Etikett“, welches die Unterscheidung von sonst gleichen Figuren ermöglicht.

Im mathematischen Teilgebiet der Mengenlehre gibt es zwei leicht unterschiedliche Verwendungen des Begriffes disjunkte Vereinigung.

Die nachfolgende Unterscheidung entspricht genau dem Unterschied zwischen innerer und äußerer direkter Summe. Die beiden Definitionen stellen die verschiedenen Sachverhalte dar, die jedoch beide als disjunkte Vereinigung bezeichnet werden. Daher muss der Begriff abhängig von seinem Kontext verstanden werden. Die Notationen im Artikel werden in der Literatur nicht nur in dieser Art verwendet, meist letztere für ersteren Umstand.

Vereinigung disjunkter Mengen

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Eine Menge ist die disjunkte Vereinigung eines Systems von Teilmengen , geschrieben

wenn die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind:

  • falls ,   das heißt also, die sind paarweise disjunkt;
  • ,   das heißt, ist die Vereinigung aller Mengen .

Disjunkte Vereinigung beliebiger Mengen

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Sind Mengen für gegeben, so heißt die Menge

die disjunkte Vereinigung der Mengen . Sie ist in etwa eine Vereinigung, bei der die Mengen vorher künstlich disjunkt gemacht werden.

Disjunkte Vereinigung topologischer Räume

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Seien und topologische Räume. Die disjunkte Vereinigung von und ist gegeben durch . Versehen mit der Topologie , ist wieder ein topologischer Raum. Man spricht auch von der „topologischen Summe“ von und .[1]

  • Für die Mächtigkeiten gilt: . In der Kardinalzahlarithmetik ist die Summe gerade durch diese Beziehung definiert.
  • Die disjunkte Vereinigung ist das kategorielle Koprodukt in der Kategorie der Mengen. Das bedeutet: Abbildungen entsprechen eineindeutig Systemen von Abbildungen mit .
  • Sind die Mengen disjunkt, so ist die kanonische Abbildung bijektiv.

Beispiel der Vereinigung disjunkter Mengen

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Disjunkte Vereinigung von und .

  • Beide Mengen sind disjunkt
  • ist die disjunkte Vereinigung der Mengen und
  • Die Mengen und bilden hierbei eine Partition der Menge
  • Die disjunkte Vereinigung im zweiten Sinn liefert die Paarmenge . Die Projektion bildet bijektiv auf ab.

Beispiel einer disjunkten Vereinigung beliebiger Mengen

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Disjunkte Vereinigung von und .

Einzelnachweise

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  1. Fridtjof Toenniessen: Topologie: Ein Lesebuch von den elementaren Grundlagen bis zur Homologie und Kohomologie. 1. Auflage. Springer Spektrum, 2017, ISBN 978-3-662-54963-6, S. 15.