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과학

곱집합

곱집합과학
영문명
Cartesian product
기호
A × B
원소의 형태
순서쌍 (a,b)
유한 집합의 원소 수
|A×B| = |A|·|B|
곱집합은 두 집합에서 원소를 하나씩 골라 순서쌍으로 만든 집합이다. A×B의 원소 (a,b)는 a가 A에, b가 B에 속해야 한다. 두 좌표의 순서는 구분한다.

모든 짝을 만들기

A={1,2}, B={p,q}라면 A×B는 (1,p), (1,q), (2,p), (2,q) 네 순서쌍으로 이루어진다. 합집합처럼 원소를 한데 모으는 것이 아니라 두 선택을 하나의 순서쌍으로 묶는다.

순서가 중요하다

A×B의 첫 좌표는 A에서, 둘째 좌표는 B에서 가져온다. (a,b)와 (b,a)는 일반적으로 다른 순서쌍이다. 따라서 A×B와 B×A는 일반적으로 같은 집합이 아니지만, 순서를 뒤집어 주는 일대일대응은 만들 수 있다.

좌표평면과의 관계

실수 집합을 ℝ로 쓰면 ℝ×ℝ는 두 실수로 이루어진 모든 순서쌍의 집합이다. 좌표평면의 점은 이런 순서쌍으로 나타낼 수 있다. A×A에서는 두 좌표가 같은 원소여도 되므로 같은 집합에서 고른다고 중복 좌표가 금지되는 것은 아니다.

공집합과 원소 수

A나 B 중 하나가 공집합이면 순서쌍을 완성할 수 없어 곱집합도 공집합이다. 두 집합이 유한하면 각 첫 좌표마다 둘째 좌표를 |B|가지로 고를 수 있으므로 전체 원소 수는 |A|·|B|다.

관련 문서

집합 / 공집합 / 순서쌍 / 직교 좌표계 / 실수 / 전단사함수 / 곱셈