Slide 1:TEÓRIA DE CONJUNTOS Profesor: Rubén Alva Cabrera


Slide 2:INDICE


Slide 3:CONJUNTOS En matemáticas el concepto de conjunto es considerado primitivo y no se da una definición de este, por lo tanto la palabra CONJUNTO debe aceptarse lógicamente como un término no definido.


Slide 4:Un conjunto se puede entender como una colección o agrupación bien definida de objetos de cualquier clase. Los objetos que forman un conjunto son llamados miembros o elementos del conjunto. Ejemplo: En la figura adjunta tienes un Conjunto de Personas


Slide 5:NOTACIÓN Todo conjunto se escribe entre llaves { } y se le denota mediante letras mayúsculas A, B, C, ...,sus elementos se separan mediante punto y coma. Ejemplo: El conjunto de las letras del alfabeto; a, b, c, ..., x, y, z. se puede escribir así: L={ a; b; c; ...; x; y; z}


Slide 6:Ejemplo: A= {a;b;c;d;e} su cardinal n(A)= B= {x;x;x;y;y;z} su cardinal n(B)= En teoría de conjuntos no se acostumbra repetir los elementos por ejemplo: El conjunto {x; x; x; y; y; z } simplemente será { x; y; z }. Al número de elementos que tiene un conjunto Q se le llama CARDINAL DEL CONJUNTO y se le representa por n(Q). 5 3 INDICE


Slide 7:RELACION DE PERTENENCIA Para indicar que un elemento pertenece a un conjunto se usa el símbolo: Si un elemento no pertenece a un conjunto se usa el símbolo: Ejemplo: Sea M = {2;4;6;8;10} ...se lee 2 pertenece al conjunto M ...se lee 5 no pertenece al conjunto M INDICE


Slide 8:DETERMINACION DE CONJUNTOS I) POR EXTENSIÓN Hay dos formas de determinar un conjunto, por Extensión y por Comprensión Es aquella forma mediante la cual se indica cada uno de los elementos del conjunto. Ejemplos: A) El conjunto de los números pares mayores que 5 y menores que 20. A = { 6;8;10;12;14;16;18 } INDICE


Slide 9:B) El conjunto de números negativos impares mayores que -10. B = {-9;-7;-5;-3;-1 } II) POR COMPRENSIÓN Es aquella forma mediante la cual se da una propiedad que caracteriza a todos los elementos del conjunto. Ejemplo: se puede entender que el conjunto P esta formado por los números 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. P = { los números dígitos }


Slide 10:Otra forma de escribir es: P = { x / x = dígito } se lee “ P es el conjunto formado por los elementos x tal que x es un dígito “ Ejemplo: Expresar por extensión y por comprensión el conjunto de días de la semana. Por Extensión : D = { lunes; martes; miércoles; jueves; viernes; sábado; domingo } Por Comprensión : D = { x / x = día de la semana } INDICE


Slide 11:DIAGRAMAS DE VENN Los diagramas de Venn que se deben al filósofo inglés John Venn (1834-1883) sirven para representar conjuntos de manera gráfica mediante dibujos ó diagramas que pueden ser círculos, rectángulos, triángulos o cualquier curva cerrada. A M T 7 2 3 6 9 a e i o u (1;3) (7;6) (2;4) (5;8) 8 4 1 5 INDICE


Slide 12:A = o A = { } se lee: “A es el conjunto vacío” o “A es el conjunto nulo “ CONJUNTOS ESPECIALES CONJUNTO VACÍO Es un conjunto que no tiene elementos, también se le llama conjunto nulo. Generalmente se le representa por los símbolos: o { } Ejemplos: M = { números mayores que 9 y menores que 5 } P = { x / }


Slide 13:CONJUNTO UNITARIO Es el conjunto que tiene un solo elemento. Ejemplos: F = { x / 2x + 6 = 0 } G = CONJUNTO FINITO Es el conjunto con limitado número de elementos. Ejemplos: E = { x / x es un número impar positivo menor que 10 } N = { x / x2 = 4 } ;


Slide 14:CONJUNTO INFINITO Es el conjunto con ilimitado número de elementos. Ejemplos: R = { x / x < 6 } S = { x / x es un número par } CONJUNTO UNIVERSAL Es un conjunto referencial que contiene a todos los elementos de una situación particular, generalmente se le representa por la letra U Ejemplo: El universo o conjunto universal ; de todos los números es el conjunto de los NÚMEROS COMPLEJOS. INDICE


Slide 15:RELACIONES ENTRE CONJUNTOS INCLUSIÓN Un conjunto A esta incluido en otro conjunto B ,sí y sólo sí, todo elemento de A es también elemento de B NOTACIÓN : Se lee : A esta incluido en B, A es subconjunto de B, A esta contenido en B , A es parte de B. REPRESENTACIÓN GRÁFICA : B A


Slide 16:PROPIEDADES: I ) Todo conjunto está incluido en si mismo. II ) El conjunto vacío se considera incluido en cualquier conjunto. III ) A está incluido en B ( ) equivale a decir que B incluye a A ( ) IV ) Si A no está incluido en B o A no es subconjunto de B significa que por lo menos un elemento de A no pertenece a B. ( ) V ) Simbólicamente:


Slide 17:CONJUNTOS COMPARABLES Un conjunto A es COMPARABLE con otro conjunto B si entre dichos conjuntos existe una relación de inclusión. A es comparable con B  A  B  B  A Ejemplo: A={1;2;3;4;5} y B={2;4} 1 2 3 4 5 A B Observa que B está incluido en A ,por lo tanto Ay B son COMPARABLES


Slide 18:IGUALDAD DE CONJUNTOS Dos conjuntos son iguales si tienen los mismos elementos. Ejemplo: A = { x / x2 = 9 } y B = { x / (x – 3)(x + 3) =0 } Resolviendo la ecuación de cada conjunto se obtiene en ambos casos que x es igual a 3 o -3, es decir : A = {-3;3} y B = {-3;3} ,por lo tanto A=B Simbólicamente :


Slide 19:CONJUNTOS DISJUNTOS Dos conjuntos son disjuntos cuando no tienen elementos comunes. REPRESENTACIÓN GRÁFICA : A B 1 7 5 3 9 2 4 8 6    Como puedes observar los conjuntos A y B no tienen elementos comunes, por lo tanto son CONJUNTOS DISJUNTOS


Slide 20:CONJUNTO DE CONJUNTOS Es un conjunto cuyos elementos son conjuntos. Ejemplo: F = { {a};{b};{a; b};{a;b;c} } Observa que los elementos del conjunto F también son conjuntos. {a} es un elemento del conjunto F entonces {a} F ¿ Es correcto decir que {b} F ? NO Porque {b} es un elemento del conjunto F ,lo correcto es {b} F


Slide 21:CONJUNTO POTENCIA El conjunto potencia de un conjunto A denotado por P(A) o Pot(A) es el conjunto formado por todos los subconjuntos de A. Ejemplo: Sea A = { m;n;p } Los subconjuntos de A son {m}, {n}, {p}, {m;n}, {n;p}, {m;p}, {m;n;p}, Φ Entonces el conjunto potencia de A es: P(A) = { {m};{n};{p};{m;n};{m;p};{n;p};{m:n;p};Φ } ¿ CUÁNTOS ELEMENTOS TIENE EL CONJUNTO POTENCIA DE A ?


Slide 22:Observa que el conjunto A tiene 3 elementos y su conjunto potencia osea P(A) tiene 8 elementos. PROPIEDAD: Dado un conjunto A cuyo número de elementos es n , entonces el número de elementos de su conjunto potencia es 2n. Ejemplo: Dado el conjunto B ={x / x es un número par y 5< x <15 }. Determinar el cardinal de P(B). RESPUESTA Si 5

Slide 23:CONJUNTOS NUMÉRICOS


Slide 24:CONJUNTOS NUMÉRICOS N Z Q I R C


Slide 25:CONJUNTOS NUMÉRICOS EJEMPLOS: Expresar por extensión los siguientes conjuntos: A ) B ) C ) D ) E ) P={3} Q={-3;3} F = { } RESPUESTAS INDICE


Slide 26:7 6 5 5 6 UNION DE CONJUNTOS A B El conjunto “A unión B” que se representa asi es el conjunto formado por todos los elementos que pertenecen a A,a B o a ambos conjuntos. Ejemplo: 9 8 7 3 1 4 2


Slide 27:REPRESENTACIONES GRÁFICAS DE LA UNIÓN DE CONJUNTOS Si A y B son no comparables Si A y B son comparables Si A y B son conjuntos disjuntos U U U A A A B B B AUB AUB


Slide 28:PROPIEDADES DE LA UNIÓN DE CONJUNTOS 1. A  A = A 2. A  B = B  A 3. A  Φ = A 4. A  U = U 5. (AB)C =A(BC) 6. Si AB=Φ  A=Φ  B=Φ INDICE


Slide 29:7 6 5 5 6 A B El conjunto “A intersección B” que se representa es el conjunto formado por todos los elementos que pertenecen a A y pertenecen a B. Ejemplo: 9 8 7 3 1 4 2 INTERSECCION DE CONJUNTOS


Slide 30:REPRESENTACIONES GRÁFICAS DE LA INTERSECCIÓN DE CONJUNTOS Si A y B son no comparables Si A y B son comparables Si A y B son conjuntos disjuntos U U U A A A B B AB AB=B B AB=Φ


Slide 31:PROPIEDADES DE LA INTERSECCIÓN DE CONJUNTOS 1. A  A = A 2. A  B = B  A 3. A  Φ = Φ 4. A  U = A 5. (AB)C =A(BC) 6. A(BC) =(AB)(AC) A(BC) =(AB)(AC) INDICE


Slide 32:7 6 5 5 6 A B El conjunto “A menos B” que se representa es el conjunto formado por todos los elementos que pertenecen a A y no pertenecen a B. Ejemplo: 9 8 7 3 1 4 2 DIFERENCIA DE CONJUNTOS


Slide 33:7 6 5 5 6 A B El conjunto “B menos A” que se representa es el conjunto formado por todos los elementos que pertenecen a B y no pertenecen a A. Ejemplo: 9 8 7 3 1 4 2 ¿A-B=B-A?


Slide 34:REPRESENTACIONES GRÁFICAS DE LA DIFERENCIA DE CONJUNTOS Si A y B son no comparables Si A y B son comparables Si A y B son conjuntos disjuntos U U U A A A B B A - B A - B B A - B=A INDICE


Slide 35:7 6 5 5 6 A B El conjunto “A diferencia simétrica B ” que se representa es el conjunto formado por todos los elementos que pertenecen a (A-B) o(B-A). Ejemplo: 9 8 7 3 1 4 2 DIFERENCIA SIMETRICA


Slide 36:También es correcto afirmar que: A B A-B B-A A B


Slide 37:COMPLEMENTO DE UN CONJUNTO Dado un conjunto universal U y un conjunto A,se llama complemento de A al conjunto formado por todos los elementos del universo que no pertenecen al conjunto A. Notación: A’ o AC Ejemplo: U ={1;2;3;4;5;6;7;8;9} A ={1;3; 5; 7; 9} y Simbólicamente: A’ = U - A


Slide 38:1 2 3 4 5 6 7 8 9 U A A A’={2;4;6,8} PROPIEDADES DEL COMPLEMENTO 1. (A’)’=A 2. AA’=U 3. AA’=Φ 4. U’=Φ 5. Φ’=U INDICE


Slide 39:PROBLEMA 1 PROBLEMA 2 PROBLEMA 3 PROBLEMA 4 PROBLEMA 5 FIN


Slide 40:Dados los conjuntos: A = { 1; 4 ;7 ;10 ; ... ;34} B = { 2 ;4;6;...;26} C = { 3; 7;11;15;...;31} a) Expresar B y C por comprensión b) Calcular: n(B) + n(A) c) Hallar: A  B , C – A 1 SOLUCIÓN


Slide 41:Los elementos de A son: Primero analicemos cada conjunto A = { 1+3n / nZ  0  n  11} Los elementos de B son: B = { 2n / nZ  1  n  13} n(B)=13 n(A)=12


Slide 42:Los elementos de C son: C = { 3+4n / nZ  0  n  7 } a) Expresar B y C por comprensión B = { 2n / nZ  1  n  18} C = { 3+4n / nZ  0  n  7 } b) Calcular: n(B) + n(A) n(C)=8 n(B) + n(A) = 13 +12 = 25


Slide 43:A = {1;4;7;10;13;16;19;22;25;28;31;34} B = {2;4;6;8;10;12;14;16;18;20;22;24;26} C = {3;7;11;15;19;23;27;31} c) Hallar: A  B , C – A A  B = { 4;10;16;22 } C – A = { 3;11;15;23;27 } Sabemos que A  B esta formado por los elementos comunes de A y B,entonces: Sabemos que C - A esta formado por los elementos de C que no pertenecen a A, entonces:


Slide 44:Si : G = { 1 ; {3} ; 5 ; {7;10} ;11 } Determinar si es verdadero o falso: a) Φ  G b) {3}  G c) {{7};10} G d) {{3};1}  G e) {1;5;11}  G 2 SOLUCIÓN


Slide 45:Observa que los elementos de A son: 1 ; {3} ; 5 ; {7;10} ; 11 es VERDADERO Entonces: es VERDADERO porque Φ esta incluido en todo los conjuntos es VERDADERO porque {3} es un elemento de de G es FALSO porque {{7};10} no es elemento de G es FALSO a)Φ  G .... b) {3}  G ... c) {{7};10} G .. d) {{3};1}  G ... e) {1;5;11}  G ...


Slide 46:Dados los conjuntos: P = { x Z / 2x2+5x-3=0 } M = { x/4N / -4< x < 21 } T = { x R / (x2 - 9)(x - 4)=0 } a) Calcular: M - ( T – P ) b) Calcular: Pot(M – T ) c) Calcular: (M  T) – P 3 SOLUCIÓN


Slide 47:P = { x Z / 2x2+5x-3=0 } Analicemos cada conjunto: 2x2 + 5x – 3 = 0 (2x-1)(x+3)=0 2x-1=0  x = 1/2 x+3=0  x = -3 Observa que xZ , entonces: P = { -3 } M = { x/4N / -4< x < 21 } Como x/4  N entonces los valores de x son : 4 ; 8 ; 12 ; 16 ; 20 pero los elementos de M se obtienen dividiendo x entre 4,por lo tanto : M = {1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 }


Slide 48:T = { x R / (x2 - 9)(x - 4)=0 } Cada factor lo igualamos a cero y calculamos los valores de x x – 4 = 0  x = 4 x2 – 9 = 0  x2 = 9  x = 3 o x =-3 Por lo tanto: T = { -3;3;4 } a) Calcular: M - ( T – P ) T – P = { -3;3;4 } - { -3 }  T – P = {3 ;4 } M - (T –P)= {1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 } - {3 ;4 } M - (T –P)= {1 ; 2 ; 5 }


Slide 49:b) Calcular: Pot( M – T ) M – T = {1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 } - { -3;3;4 } M – T = {1 ; 2 ; 5 } Pot( M – T ) = { {1}; {2}; {5}; {1;2}; {1;5}; {1;2;5}; {2;5}; Φ } c) Calcular: (M  T) – P M  T = {1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 }  { -3;3;4 } M  T = { -3 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 } (M  T) – P = { -3 ; 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 } - { -3 } (M  T) – P = {1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5 }


Slide 50:4 Expresar la región sombreada en términos de operaciones entre los conjuntos A,B y C. SOLUCIÓN


Slide 51:A B C A B C A B C A B C [(AB) – C] [(BC) – A] [(AC) – B]  


Slide 52:A B A B C Observa como se obtiene la región sombreada Toda la zona de amarillo es AB La zona de verde es AB Entonces restando se obtiene la zona que se ve en la figura : (AB) - (AB) C Finalmente le agregamos C y se obtiene: [ (AB) - (AB) ]  C ( A  B )  C =


Slide 53:Según las preferencias de 420 personas que ven los canales A,B o C se observa que 180 ven el canal A ,240 ven el canal B y 150 no ven el canal C,los que ven por lo menos 2 canales son 230¿cuántos ven los tres canales? 5 SOLUCIÓN


Slide 54:El universo es: 420 Ven el canal A: 180 Ven el canal B: 240 No ven el canal C: 150 Entonces si ven el canal C: 420 – 150 = 270 A B C a d (I) a + e + d + x =180 b e x f (II) b + e + f + x = 240 c (III) d + c + f + x = 270 Dato: Ven por lo menos dos canales 230 ,entonces: (IV) d + e + f + x = 230


Slide 55:(I) a + e + d + x =180 (II) b + e + f + x = 240 (III) d + c + f + x = 270 Sumamos las ecuaciones (I),(II) y (III) Sabemos que : a+b+c+d+e+f+x =420  230 entonces : a+b+c =190 a + b + c + 2(d + e + f + x) + x = 690   190 230 190 + 560 + x =690  x = 40 Esto significa que 40 personas ven los tres canales


Slide 56:FIN Profesor: Rubén Alva Cabrera rubalva@hotmail.com