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ARITMÉTICA P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L Ciclo : Anual Virtual ADUNI Docente: Raúl Flores C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A TEORÍA DE CONJUNTOS II C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A D C B A ➢ Conocer algunas relaciones que existen entre los conjuntos. ➢ Conocer algunos conjuntos especiales que existen. ➢ Conocer los subconjuntos y subconjuntos propios de un conjunto dado. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A La teoría de conjuntos se entiende como un contenido del área de matemáticas pero sus utilidades van mucho más allá del desarrollo del pensamiento lógico matemático. Comprender la teoría de conjuntos nos permite utilizar los conjuntos como herramienta para analizar, clasificar y ordenar los conocimientos adquiridos desarrollando la compleja red conceptual en que almacenamos nuestro aprendizaje. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A REPARTO PROPORCIONAL: DIRECTO E INVERSO RELACIONES ENTRE CONJUNTOS ➢ Inclusión ➢ Igualdad ➢ Disjuntos B A DC C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A 1. Inclusión (⊂) Sean los conjuntos: 2; 4; 6 y 𝐵 = 1; 2; 3; 4; 5; 6 Se observa que: 2 ∈ A 2 ∈ B 4 ∈ A 4 ∈ B 6 ∈ A 6 ∈ B Todos los elementos del conjunto A, pertenecen al conjunto 𝐵. Lo cual se denota así: 𝑨 ⊂ 𝑩Se lee: ➢ El conjunto 𝐴 està contenido en el conjunto 𝐵. ➢ El conjunto 𝐴 està incluido en el conjunto 𝐵. ➢ El conjunto 𝐴 es subconjunto del conjunto 𝐵. ➢ El conjunto 𝐵 contiene al conjunto 𝐴. Observaciones: ❖ También se puede denotar:A = 2;4; 6 ⊂ 𝐵 ∨ 2; 4; 6 ⊂ 1; 2; 3; 4; 5; 6 ❖ Gráficamente se tiene: .2 .4 .6 .3 .5 ❖ Sean los conjuntos: D = 3; 5; 7 E = 2; 3; 6; 7y No todos los elementos del conjunto 𝐷, son elementos del conjunto 𝐸. El cual se denota así: D ⊄ 𝑬 Se lee: 𝐷 no es subconjunto de 𝐸 .3 .7 .6 .2.5 Se observa: .1 BA E D C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A Aplicación 1 Dado el conjunto 𝐴 = 𝟑; 𝟓 ; 𝟐; 𝟖 , determine verdadero (V) o falso (F) según corresponda y dé como respuesta la secuencia correcta. I. 3 ⊂ 𝐴 II. { 5 } ⊄ 𝐴 III. { 3; {8} } ⊂ 𝐴 Resolución: I. 3 ⊂ 𝐴 … verdadero Porque, 3∈ 𝐴 II. { 5 } ⊄ 𝐴 … verdadero Porque, 5∉ 𝐴 III. { 3; {8} } ⊂ 𝐴… verdadero Porque, 3 y {8} pertenecen a 𝐴 Respuesta: VVV 2. igualdad(=) Se dice que dos conjuntos A y B son iguales cuando tienen exactamente los mismos elementos. Notación: Ejemplo Conjunto formado por las letras de la palabra “covid” A = 𝑐, 𝑜, 𝑣, 𝑖, 𝑑 B = 𝑑, 𝑜, 𝑖, 𝑑, 𝑐 Es importante observar que no tiene importancia el orden en que se indiquen los elementos en cada conjunto, lo relevante es que tengan los mismos elementos. A = B Observación: Si dos conjuntos D y E tienen por lo menos un elemento que no es común, entonces se les llamará conjuntos diferentes y se denotará por D ≠ E. 𝐀 = 𝐁 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A Aplicación 2 Sean conjuntos A= 1024 ; 625 B= 5𝑦−3; 2𝑥+2y si A y B son iguales, calcule 𝑥 + 𝑦. Considere, 𝑥 𝑒 𝑦 números naturales. Resolución: Se tiene A = B 1024 625 5𝑦−3 2𝑥+2 1024 = 2𝑥+2 625 = 5𝑦−3 210 = 2𝑥+2 𝑥 + 2 = 10 𝑥 = 8 53 = 5𝑦−3 𝑦 − 3 = 3 𝑦 = 6 ∴ 𝑥 + 𝑦 = 14 Respuesta: 14 3. Disjuntos Dos conjuntos A y B no tienen elementos comunes, es decir, si ningún elemento de A está en B y si ningún elemento de B está en A, se dice que A y B son disjuntos. Ejemplo: A = 1; 3; 5; 7; 9 B = 2; 4; 6; 8 Sean los conjuntos No tienen elementos en común. A y B son conjuntos disjuntos. observaciones ➢ Representación gráfica de conjuntos disjuntos: ➢ Sean los conjuntos D = 1; 4; 5; 6 E = 3; 8; 6; 9 pero, no son disjuntos, porque hay elementos comunes. Se observa que D y E son conjuntos diferentes. C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A De 200 profesores de una universidad, 115 tienen grado de doctor y 60 son investigadores. De los doctores, 33 son investigadores. Halle la suma de la cantidad de doctores que no son investigadores y la cantidad de investigadores que no son doctores. (UNMSM 2017 I) Aplicación 3 Resolución Total:200 Doctores No doctores Investigadores No investigadores 115 6033 82 27 Del enunciado se tiene Por lo tanto, 82+27 = 109 Respuesta 109 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A CONJUNTOS ESPECIALES ➢Conjunto Vacío o Nulo ➢Conjunto Unitario o Singleton ➢Conjunto Universal ➢Conjunto Potencia𝚽 𝕌 𝕌 C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A 1.Conjunto Vacío o nulo 2.Conjunto Unitario o Singleton 3.Conjunto Universal Es aquel conjunto que no posee elementos y se acostumbra denotar con los símbolos 𝛷 𝑜 . Ejemplo Sea el conjunto A= 𝑥 ∈ Τℕ 1 < 𝑥 < 2 Se observa, que no existe un número natural entre 1 y 2, es decir, el conjunto A no posee elemento. A= 𝛷 o A= { } observaciones ➢ El conjunto vacío es un subconjunto de todo conjunto. (𝛷 ⊂ 𝑀; para cualquier conjunto 𝑀) ➢ 𝛷 es distinto de {𝛷}, dado que 𝛷 representa a un conjunto sin elementos. Es aquel conjunto que posee un solo elemento. Ejemplo Sea el conjunto B= 2; 4; 6; 8 El único número natural entre 1 y 3 es 2, es decir, que el conjunto B posee un único elemento. B= 2 Aplicación 4 Si el conjunto E es unitario, donde: E= 𝑛3 + 4; 129; 𝑚𝑛+2 + 1 ; calcule 𝑚+ 𝑛. Resolución: E es unitario, entonces ❖ 𝑛3 + 4 = 129 𝑛3 = 125 𝑛 = 5 ❖ 𝑚𝑛+2 + 1 = 129 𝑚7 = 128 𝑚 = 2 ∴ 𝑚 + 𝑛 = 7 Respuesta: 7 Es aquel conjunto referencial que contiene a otros conjuntos en estudio y se denota 𝕌 (es el todo). Ejemplo Sean los conjuntos 𝕌 = 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9 A= 2; 3; 5; 7 B = 𝑥 ∈ Τℕ 1 < 𝑥 < 3 y Gráficamente: 𝕌 .1 .7 .5 .3 .8 .6 .4 .2 .9 A B C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A 4. Conjunto Potencia Se conoce como conjunto potencia de un conjunto A, al conjunto de todos los subconjuntos de A y se denota por 𝑷(A). Ejemplo Sea el conjunto A= 𝑎, 𝑏, 𝑐 n(A)= 3 Subconjuntos de A Subconjuntos propios de A 𝑷(A)= 𝚽; 𝒂 ; 𝒃 ; 𝒄 ; 𝒂, 𝒃 ; 𝒂, 𝒄 ; 𝒃, 𝒄 ; 𝑨 Luego el conjunto potencia de A es Luego se tiene ➢ N° de subconjuntos de A= 23 = 8 ➢ N° de subconjuntos propios de A= 23 − 1 = 7 ➢ n[𝑃(A)]= 23 = 8 En resumen: Para cualquier conjunto A I. N°. 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑏𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴 = 𝟐𝒏(𝑨) II. 𝑛(𝑃 𝐴 ) = 𝟐𝒏(𝑨) III. N°. 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑏𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑖𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴 = 𝟐𝒏(𝑨) − 𝟏 IV . A⊂ A (todo conjunto es subconjunto de si mismo) V . Si X ∈ 𝑃 𝐴 → 𝑋 ⊂ 𝐴 {𝒃, 𝒄}; 𝑨𝜱; {𝒂}; {𝒃}; {𝒂, 𝒃};{𝒄}; {𝒂, 𝒄}; C R E E M O S E N L A E X I G E N C I AC U R S O D E A R I T M É T I C A Aplicación 5 Sean A y B dos conjuntos donde el cardinal de A excede al cardinal de B en 3 y la cantidad de subconjuntos propios de B es 7. Halle la cantidad de subconjuntos de A. Resolución: Se tiene 𝑛 A − 𝑛 B = 3 • 𝑛 A = 𝑥 + 3 • 𝑛 B = 𝑥 Además: (N° de subconjuntos propios de B) = 2𝑥 − 1 = 7 2𝑥 = 8 𝑥 = 2 Luego se tiene: 𝑛 A = 5 ∴ (N° de subconjuntos de A) = 25 = 32 Respuesta: 16 Aplicación 6 Si 𝑛 𝑃 𝐴 = 32; 𝑛 𝑃 𝐵 = 8 𝑦 𝑛 𝐶 = 𝑛 𝐴 − 𝑛 𝐵 , calcule el número de subconjuntos de P(𝐶). Resolución: Se tiene: ➢ 𝑛 𝑃 𝐴 = 32 2𝑛(𝐴) = 32 𝑛(𝐴) = 5 ➢ 𝑛 𝑃 𝐵 = 8 2𝑛(𝐵) = 8 𝑛(𝐵) = 3 Luego: 𝑛 𝐶 = 5 − 3 = 2 ∴ (N° de subconjuntos de P(𝐶)) = 2𝑛[𝑃 𝐶 ] = 22 𝑛(𝐶) = 22 2 = 16 Respuesta: 32 w w w . a d u n i . e d u . p e
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