Kurs:Vorkurs Mathematik (Osnabrück 2009)/Arbeitsblatt 2

Es seien und Mengen. Man beweise die folgenden Identitäten.


Beweise die mengentheoretischen Fassungen einiger aristotelischer Syllogismen. Dabei bezeichnen Mengen. Man formuliere auch die einzelnen Mengenbeziehungen mittels Quantoren.

  1. Modus Barbara: Aus und folgt .
  2. Modus Celarent: Aus und folgt .
  3. Modus Darii: Aus und folgt .
  4. Modus Ferio: Aus und folgt .
  5. Modus Baroco: Aus und folgt .

Welche dieser Aussagen kann man durch Betrachten von Komplementen auf andere zurückführen?


Es seien und Mengen. Zeige, dass die folgenden Aussagen zueinander äquivalent sind.

  1. ,
  2. ,
  3. ,
  4. ,
  5. Es gibt eine Menge mit ,
  6. Es gibt eine Menge mit .


Man gebe für die folgenden Teilmengen der natürlichen Zahlen quantorenlogische Beschreibungen.

  1. Die Menge der geraden Zahlen,
  2. Die Menge der Zahlen, die durch vier teilbar sind,
  3. Die Menge der ungeraden Zahlen,
  4. Die Menge der Quadratzahlen,
  5. Die Menge der Primzahlen,
  6. Die Menge der Zahlen, die als Summe von drei Quadratzahlen geschrieben werden können.


Skizziere die folgenden Teilmengen im .

  1. ,
  2. ,
  3. ,
  4. ,
  5. ,
  6. ,
  7. ,
  8. ,
  9. ,
  10. .

Welche geometrische Gestalt haben die Mengen, in deren Beschreibung nur eine (oder gar keine) Variable vorkommt?

Betrachte die folgenden Mengendiagramme. Welche möglichen Schnittmengen der beteiligten Mengen werden in diesen geometrisch repräsentiert, welche nicht?


Skizziere ein Mengendiagramm, das zu vier Mengen alle möglichen Schnittmengen darstellt.


Finde für die folgenden drei Mengen

(die alle die Form besitzen)

jeweils ein Polynom

(mit Koeffizienten ) mit

Man mache sich die Situation zunächst für die ersten ein, zwei, drei Elemente der Auflistung klar.

Finde Parallelen zwischen Aussagen- und Quantorenlogik einerseits und Mengentheorie andererseits.


Betrachte die „Definition“
Ein Hinz ist ein Kunz, dessen Schlonz ein Ranz ist,

und nehmen wir an, dass es sich um eine sinnvolle Definition handelt. Beantworte folgende Fragen.

  1. Welcher Begriff wird neu eingeführt, welche sind schon bekannt?
  2. Besitzt jeder Kunz einen Schlonz?
  3. Besitzt jeder Hinz einen Schlonz?
  4. Ist jeder Hinz ein Kunz?
  5. Ist jeder Kunz ein Hinz?
  6. Ist der Schlonz von jedem Kunz ein Ranz?
  7. Ist der Schlonz von jedem Hinz ein Ranz?
  8. Ist jeder Hinz ein Ranz?
  9. Kann es einen Schlonz geben, der nicht zu einem Kunz gehört?
  10. Wie kann man die Vermutung widerlegen, dass jeder Kunz ein Hinz ist?


Es sei eine Menge von Aussagenvariablen und die damit definierte formale Sprache, also die Menge aller formalen Ausdrücke, die man von ausgehend mittels den Junktoren und mit Klammern „sinnvoll“ basteln kann. Man gebe eine präzise induktive Definition[1] für die Menge .

(Man mache sich zunächst an Beispielen klar, was zu gehören soll und was nicht. Für Informatiker: man schreibe ein Computerprogramm, das aus alle Elemente von generiert.)

  1. Man spricht auch von einer generativen Definition, d.h. die Menge wird durch eine Startmenge und eine Menge von Erzeugungsregeln beschrieben.