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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 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: SEMANA 18 TEORÍA DE CONJUNTOS III 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 P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L OBJETIVOS DE LA SESIÓN Simplificar expresiones que están relacionados con las operaciones entre conjuntos, utilizando diagramas de Venn. Resolver problemas utilizando las operaciones entre conjuntos. Conocer las operaciones entre conjuntos. 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 P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L Resolver problemas utilizando las operaciones entre conjuntos. Cocer las operaciones entre conjuntos. INTRODUCCIÓN En esta parte se van a definir las operaciones entre conjuntos, tales como: unión, intersección, diferencia, diferencia simétrica y complemento, las cuales nos permitirá resolver problemas de diferentes tipos, por ejemplo. En un instituto de idiomas se ofrecen tres cursos: alemán, francés e inglés. Cuatro alumnos se matricularon en los tres cursos, seis alumnos en los cursos de inglés y alemán, y siete en los cursos de francés e inglés. Si todos los matriculados en ingles se matricularon también en alemán o francés, ¿cuántos matriculados hubo en inglés? (UNMSM – 2018 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 P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L Conocer las operaciones entre conjuntos. 1. Unión(∩) La unión dos conjuntos A y B, da como resultado un tercer conjunto que está formado por todo los elementos que pertenecen a A, a B o a ambos conjuntos. Se denota: A ∪ B se lee: A unión B ( A o B) A ∪ 𝐵 = {𝑥/ 𝑥 ∈ 𝐴 ∨ 𝑥 ∈ 𝐵} Ejemplo A= 2; 4; 8; 10; 12 y B= {1; 2; 5; 8; 12} ∴ A ∪ 𝐵 = {2; 4; 8; 10; 12; 1; 5} Representación gráfica Si C⊂ D Para dos conjuntos A y B A B C D Si E y F son disjuntos E F C ∪ D = 𝐷 .2 .8 .1 .12 .4 BA Gráfica .10 .5 En general: 2. Intersección(∩) La intersección de dos conjuntos A y B, da como resultado un tercer conjunto que está formado por todo los elementos que pertenecen a A y B ( a ambos conjuntos). Se denota: A ∩ B se lee: A intersección B ( A y B) A ∩ 𝐵 = {𝑥/ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∈ 𝐵} Ejemplo A= 2; 4; 8; 10; 12 y B= {1; 2; 5; 8; 12} .2 .8 .1 .12 .4 BA Gráfica .10 .5 ∴ A ∩ 𝐵 = {2; 8; 12} En general: Representación gráfica Si C⊂ D Para dos conjuntos A y B A B C D Si E y F son disjuntos E F C ∩ D =C E ∩ F = Φ OPERACIONES ENTRE CONJUNTOS 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 P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L OPERACIONES ENTRE CONJUNTOS 3. Diferencia(−) La diferencia entre dos conjuntos A y B, da como resultado un tercer conjunto que está formado por los elementos que pertenecen a A y no pertenecen a B. Se denota: A −B se lee: A diferencia con B ( solo A) A= 2; 4; 8; 10; 12 y B= {1; 2; 5; 8; 12} Ejemplo ∴ A −𝐵 = {4; 10} Representación gráfica Si C⊂ D Para dos conjuntos A y B A B C D Si E y F son disjuntos E F A −𝐵 = {𝑥/ 𝑥 ∈ 𝐴 ∧ 𝑥 ∉ 𝐵} C −D = Φ E −F =E .2 .8 .1 .12 .4 BA Gráfica .10 .5 Aplicación 1 Resolución: En general: Si A={ 𝑥 Є Z / 𝑥5 − 5𝑥3 = 36𝑥} ∧ B={ 𝑥 Є Z /(𝑥 −3) Є A} Halle (A∪B)−(A∩B). (UNMSM -2004 I) Se tiene A={ 𝑥 ЄZ/𝑥5 − 5𝑥3 = 36𝑥} 𝑥5 − 5𝑥3 = 36𝑥 𝑥 𝑥4 − 5𝑥2 − 36 = 0 𝑥 = 0 ∨ 𝑥4 − 5𝑥2 − 36 = 0 (𝑥2 − 9)(𝑥2 + 4) = 0 0 ∨ 0 Como 𝑥 ЄZ 𝑥 = 3 ∨ 𝑥 = −3 A={ 0; 3;−3} B={ 𝑥 Є Z /(𝑥 −3) Є A} 0, 3,−3 B={3; 6; 0} A∪B={3;6;0;−3} A∩B={3;0} (A∪B)−(A∩B)={6;−3} 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 P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L Resolver problemas utilizando las operaciones entre conjuntos. Conocer las operaciones entre conjuntos. OPERACIONES ENTRE CONJUNTOS 4. Diferencia Simétrica(△) La diferencia simétrica de dos conjuntos A Y B, da como resultado un tercer conjunto que está formado por todo los elementos que pertenecen a (A∪B) y no pertenecen a (A∩B). Se denota: A△ B se lee: A diferencia simétrica con B ( solo A o solo B) A △ 𝐵 = {𝑥/ 𝑥 ∈ (𝐴 ∪ 𝐵) ∧ 𝑥 ∉ (𝐴 ∩ 𝐵)} Ejemplo ∴ A△ 𝐵 = {4; 10; 1; 5} B= {1; 2; 5; 8; 12}y Si C⊂ D Para dos conjuntos A y B A B C D Si E y F son disjuntos E F 5. Complemento Dado un conjunto ⨆, si A está contenido en ⨆ . Al conjunto que se forma con los elementos que no pertenecen a A, se le denomina conjunto complemento de A. Se denota: 𝐴𝐶 se lee: complemento de A 𝐴𝐶 = {𝑥/ 𝑥 ∈ ⨆ ∧ 𝑥 ∉ 𝐴} Ejemplo ⨆ = 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10 ∴ 𝐴𝐶 = {1; 3; 5; 6; 7; 9} Representación gráfica C△ D = 𝐷 −C E△ F = 𝐸 ∪ 𝐹 A= 2; 4; 8; 10; 12 Representación gráfica A= 2; 4; 8; 10 ⨆ A 𝐴𝐶 .2 .8 .1 .12 .4 BA Gráfica .10 .5 En general: A ⨆ .2 .4 .8 .10 .1 .3 .5 .6 .7 .9 Gráfica En general: 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 26 = 64 Un aula está conformada por alumnos de ambos sexos. Sea 𝐴 el conjunto de varones del aula; ahora, si se sabe que en el aula hay más mujeres que varones y que 𝑛 𝑃 𝐴 + 𝑛 𝑃 𝐴𝑐 = 80 donde 𝑛 𝑃 𝐴 denota el número de subconjuntos de 𝐴 , determine en cuanto excede el número de mujeres al número de varones. (UNMSM – 2017 II) Observaciones respecto al complemento ➢ (𝐴𝐶)𝐶= 𝐴 ➢ Φ𝐶 = ⨆➢ ⨆ 𝐶 = Φ ➢ 𝐴 − 𝐵 = 𝐴 ∩ 𝐵𝐶 ➢ (𝐴 ∪ 𝐵)𝐶= 𝐴𝑐 ∩ 𝐵𝐶 ➢ (𝐴 ∩ 𝐵)𝐶= 𝐴𝑐 ∪ 𝐵𝐶 ➢ 𝐴 ∪ 𝐴𝐶 =⊔ ➢ 𝐴 ∩ 𝐴𝐶 = Φ Aplicación 2 Resolución: 𝐴 = {𝑣𝑎𝑟𝑜𝑛𝑒𝑠} 𝐴𝐶 = {𝑚𝑢𝑗𝑒𝑟𝑒𝑠} Se tiene Del problema se tiene: 𝑛 𝐴 < 𝑛(𝐴𝐶) Dato 𝑛 𝑃 𝐴 + 𝑛 𝑃 𝐴𝑐 = 80 2𝑛(𝐴) + 2𝑛 𝐴 𝐶 = 80 ¡Recuerde! 21 = 2 22 = 4 23 = 8 25 = 32 24 = 16 2𝑛(𝐴) + 2𝑛 𝐴 𝐶 = 80 Se observa 𝑛 𝐴 = 4 𝑛 𝐴𝐶 = 6 ∴ 𝑛 𝐴𝐶 − 𝑛 𝐴 =6−4 = 2 Nos pide: 𝑛 𝐴𝐶 − 𝑛 𝐴 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 70 alumnos, 46 no estudian Literatura, 44 no estudian Biología y 28 no estudian ni Literatura, ni Biología, entonces cuántos alumnos estudian: A) Biología y Literatura. B) Biología o Literatura. C) Solo Biología. D) Solo Biología o solo Literatura. Resolución L 28 B 𝕌(70) (44) (46) 18 No L No B 16 8 A)Aplicación 3 L 28 B 18 16 8 L 28 B 18 16 8 L 28 B 18 16 8 L 28 B 18 16 8 B) C) D) 𝑛 𝐵 ∩ 𝐿 = 8 𝑛 𝐵 ∪ 𝐿 = 42 𝑛 𝐵 − 𝐿 = 18 𝑛 𝐵 △ 𝐿 = 34 𝕌(70) 𝕌(70)𝕌(70) 𝕌(70) 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 Reducir expresiones conjuntistas usando diagramas de Venn Observación Para reducir operaciones entre conjuntos usando diagramas de Venn, se sugiere colocar un elemento en cada región. Ejemplo Simplifique: [ 𝐴 ∪ 𝐵 ∪ 𝐵𝐶 ∪ 𝐴𝐶 ] ∩ 𝐵𝐶 A B .4 .3.2.1 Se tiene 𝐴 ∪ 𝐵 ∪ 𝐵𝐶 ∪ 𝐴𝐶 ∩ 𝐵𝐶 [{1;2;3} ∪ {1;3;4}] ∩ {1;4} {1;2;3;4} ∩ {1;4} {1;4} Es decir, al simplificar obtendremos 𝑩𝑪 ⊔Resolución Diagrama de Venn para tres conjuntos. Sean los conjuntos A, B y C incluidos en un conjunto Universal (⊔) ⊔ C B A Solo C Solo B Solo A Solo A y C Solo A y B Solo B y C A y B y C ni A, ni B y ni C w w w . a d u n i . e d u . p e
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