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DECLARACIÓN UNIVERSAL DE LOS DERECHOS HUMANOS El 10 de diciembre de 1948, la Asamblea General de las Naciones Unidas aprobó y proclamó la Declaración Universal de los Derechos Humanos, cuyos artículos figuran a continuación: Artículo 1.- Todos los seres humanos nacen libres e iguales en dignidad y derechos y (...) deben comportarse fraternalmente los unos con los otros. Artículo 2.- Toda persona tiene todos los derechos y libertades proclamados en esta Declaración, sin distinción alguna de raza, color, sexo, idioma, religión, opinión política o de cualquier otra índole, origen nacional o social, posición económica, nacimiento o cualquier otra condición. Además, no se hará distinción alguna fundada en la condición política, jurídica o internacional del país o territorio de cuya jurisdicción dependa una persona (...). Artículo 3.- Todo individuo tiene derecho a la vida, a la libertad y a la seguridad de su persona. Artículo 4.- Nadie estará sometido a esclavitud ni a servidumbre; la esclavitud y la trata de esclavos están prohibidas en todas sus formas. Artículo 5.- Nadie será sometido a torturas ni a penas o tratos crueles, inhumanos o degradantes. Artículo 6.- Todo ser humano tiene derecho, en todas partes, al reconocimiento de su personalidad jurídica. Artículo 7.- Todos son iguales ante la ley y tienen, sin distinción, derecho a igual protección de la ley. Todos tienen derecho a igual protección contra toda discriminación que infrinja esta Declaración (...). Artículo 8.- Toda persona tiene derecho a un recurso efectivo, ante los tribunales nacionales competentes, que la ampare contra actos que violen sus derechos fundamentales (...). Artículo 9.- Nadie podrá ser arbitrariamente detenido, preso ni desterrado. Artículo 10.- Toda persona tiene derecho, en condiciones de plena igualdad, a ser oída públicamente y con justicia por un tribunal independiente e imparcial, para la determinación de sus derechos y obligaciones o para el examen de cualquier acusación contra ella en materia penal. Artículo 11.- 1. Toda persona acusada de delito tiene derecho a que se presuma su inocencia mientras no se pruebe su culpabilidad (...). 2. Nadie será condenado por actos u omisiones que en el momento de cometerse no fueron delictivos según el Derecho nacional o internacional. Tampoco se impondrá pena más grave que la aplicable en el momento de la comisión del delito. Artículo 12.- Nadie será objeto de injerencias arbitrarias en su vida privada, su familia, su domicilio o su correspondencia, ni de ataques a su honra o a su reputación. Toda persona tiene derecho a la protección de la ley contra tales injerencias o ataques. Artículo 13.- 1. Toda persona tiene derecho a circular libremente y a elegir su residencia en el territorio de un Estado. 2. Toda persona tiene derecho a salir de cualquier país, incluso del propio, y a regresar a su país. Artículo 14.- 1. En caso de persecución, toda persona tiene derecho a buscar asilo, y a disfrutar de él, en cualquier país. 2. Este derecho no podrá ser invocado contra una acción judicial realmente originada por delitos comunes o por actos opuestos a los propósitos y principios de las Naciones Unidas. Artículo 15.- 1. Toda persona tiene derecho a una nacionalidad. 2. A nadie se privará arbitrariamente de su nacionalidad ni del derecho a cambiar de nacionalidad. Artículo 16.- 1. Los hombres y las mujeres, a partir de la edad núbil, tienen derecho, sin restricción alguna por motivos de raza, nacionalidad o religión, a casarse y fundar una familia (...). 2. Solo mediante libre y pleno consentimiento de los futuros esposos podrá contraerse el matrimonio. 3. La familia es el elemento natural y fundamental de la sociedad y tiene derecho a la protección de la sociedad y del Estado. Artículo 17.- 1. Toda persona tiene derecho a la propiedad, individual y colectivamente. 2. Nadie será privado arbitrariamente de su propiedad. Artículo 18.- Toda persona tiene derecho a la libertad de pensamiento, de conciencia y de religión (...). Artículo 19.- Todo individuo tiene derecho a la libertad de opinión y de expresión (...). Artículo 20.- 1. Toda persona tiene derecho a la libertad de reunión y de asociación pacíficas. 2. Nadie podrá ser obligado a pertenecer a una asociación. Artículo 21.- 1. Toda persona tiene derecho a participar en el gobierno de su país, directamente o por medio de representantes libremente escogidos. 2. Toda persona tiene el derecho de acceso, en condiciones de igualdad, a las funciones públicas de su país. 3. La voluntad del pueblo es la base de la autoridad del poder público; esta voluntad se expresará mediante elecciones auténticas que habrán de celebrarse periódicamente, por sufragio universal e igual y por voto secreto u otro procedimiento equivalente que garantice la libertad del voto. Artículo 22.- Toda persona (...) tiene derecho a la seguridad social, y a obtener, (...) habida cuenta de la organización y los recursos de cada Estado, la satisfacción de los derechos económicos, sociales y culturales, indispensables a su dignidad y al libre desarrollo de su personalidad. Artículo 23.- 1. Toda persona tiene derecho al trabajo, a la libre elección de su trabajo, a condiciones equitativas y satisfactorias de trabajo y a la protección contra el desempleo. 2. Toda persona tiene derecho, sin discriminación alguna, a igual salario por trabajo igual. 3. Toda persona que trabaja tiene derecho a una remuneración equitativa y satisfactoria, que le asegure, así como a su familia, una existencia conforme a la dignidad humana y que será completada, en caso necesario, por cualesquiera otros medios de protección social. 4. Toda persona tiene derecho a fundar sindicatos y a sindicarse para la defensa de sus intereses. Artículo 24.- Toda persona tiene derecho al descanso, al disfrute del tiempo libre, a una limitación razonable de la duración del trabajo y a vacaciones periódicas pagadas. Artículo 25.- 1. Toda persona tiene derecho a un nivel de vida adecuado que le asegure, así como a su familia, la salud y el bienestar, y en especial la alimentación, el vestido, la vivienda, la asistencia médica y los servicios sociales necesarios; tiene asimismo derecho a los seguros en caso de desempleo, enfermedad, invalidez, viudez, vejez u otros casos de pérdida de sus medios de subsistencia por circunstancias independientes de su voluntad. 2. La maternidad y la infancia tienen derecho a cuidados y asistencia especiales. Todos los niños, nacidos de matrimonio o fuera de matrimonio, tienen derecho a igual protección social. Artículo 26.- 1. Toda persona tiene derecho a la educación. La educación debe ser gratuita, al menos en lo concerniente a la instrucción elemental y fundamental. La instrucción elemental será obligatoria. La instrucción técnica y profesional habrá de ser generalizada; el acceso a los estudios superiores será igual para todos, en función de los méritos respectivos. 2. La educación tendrá por objeto el pleno desarrollo de la personalidad humana y el fortalecimiento del respeto a los derechos humanos y a las libertades fundamentales; favorecerá la comprensión, la tolerancia y la amistad entre todas las naciones y todos los grupos étnicos o religiosos, y promoverá el desarrollo de las actividades de las Naciones Unidas para el mantenimiento de la paz. 3. Los padres tendrán derecho preferente a escoger el tipo de educación que habrá de darse a sus hijos. Artículo 27.- 1. Toda persona tiene derecho a tomar parte libremente en la vida cultural de la comunidad, a gozar de las artes y a participar en el progreso científico y en los beneficios que de él resulten. 2. Toda persona tiene derecho a la protección de los intereses morales y materiales que le correspondan por razón de las producciones científicas, literarias o artísticas de que sea autora. Artículo 28.- Toda persona tiene derechoa que se establezca un orden social e internacional en el que los derechos y libertades proclamados en esta Declaración se hagan plenamente efectivos. Artículo 29.- 1. Toda persona tiene deberes respecto a la comunidad (...). 2. En el ejercicio de sus derechos y en el disfrute de sus libertades, toda persona estará solamente sujeta a las limitaciones establecidas por la ley con el único fin de asegurar el reconocimiento y el respeto de los derechos y libertades de los demás, y de satisfacer las justas exigencias de la moral, del orden público y del bienestar general en una sociedad democrática. 3. Estos derechos y libertades no podrán, en ningún caso, ser ejercidos en oposición a los propósitos y principios de las Naciones Unidas. Artículo 30.- Nada en esta Declaración podrá interpretarse en el sentido de que confiere derecho alguno al Estado, a un grupo o a una persona, para emprender y desarrollar actividades (...) tendientes a la supresión de cualquiera de los derechos y libertades proclamados en esta Declaración. 3 Nombres: _________________________________________________ _________________________________________________________ Apellidos: _________________________________________________ _________________________________________________________ DNI: ____________________________________________________ Domicilio: _________________________________________________ __________________________________________________________ Institución educativa: _________________________________________ __________________________________________________________ Correo electrónico: __________________________________________ _________________________________________________________ AritméticA Matemática Impreso en el perÚ / prInted In peru La Editorial se hace responsable por el rigor académico del contenido del texto de acuerdo con los principios de la Ley General de Educación. título de la obra ® matemátIca delta 3, secundaria aritmética © derechos de autor reservados y registrados mauro enrIque matto muzante © derechos de edición, arte y diagramación reservados y registrados conforme a ley delta edItores s.a.c. edIcIón, 2020 coordinador de área: Mauro Enrique Matto Muzante diseño, diagramación y corrección: Delta Editores s.a.C. Ilustración general: Banco de imágenes Delta Editores s.a.C. delta edItores s.a.c. Jr. Pomabamba 325, Breña Tels. 332 6314 332 6667 Correo electrónico: informes@eactiva.pe www.eactiva.pe Tiraje: 4500 ejemplares Impresión: FInIshInG s.a.C. Jr. La Maquinaria 160, Chorrillos Lima - Perú Tels. 265 3974 251 7191 IsBn n.o 978-612-4354-39-7 proyecto editorial n.o 31501051900810 ley n.o 28086 Hecho el depósito legal en la Biblioteca nacional del perú n.o 2019-10455 proHIBIda la reproduccIón total o parcIal leY de lucHa contra la pIraterÍa leY 28289 puBlIcada el 20 de JulIo de 2004 tÍtulo vII delItos contra los derecHos Intelectuales capÍtulo I delItos contra los derecHos de autor Y conexos Reproducción, difusión, distribución y circulación de la obra sin la autorización del autor. artículo 217.o.- será reprimido con pena privativa de libertad no menor de dos ni mayor de seis años y con treinta a noventa días-multa, el que con respecto a una obra, una interpretación o ejecución artística, un fonograma o una emisión o transmisión de radiodifusión, o una grabación audiovisual o una imagen fotográfica expresada en cualquier forma, realiza alguno de los siguientes actos sin la autorización previa y escrita del autor o titular de los derechos: a. La modifique total o parcialmente. b. La distribuya mediante venta, alquiler o préstamo público. c. La comunique o difunda públicamente por cualquiera de los medios o procedimientos reservados al titular del respectivo derecho. d. La reproduzca, distribuya o comunique en mayor número que el autorizado por escrito. La pena será no menor de cuatro años ni mayor de ocho y con sesenta a ciento veinte días-multa, cuando el agente la reproduzca total o parcialmente, por cualquier medio o procedimiento y si la distribución se realiza mediante venta, alquiler o préstamo al público u otra forma de transferencia de la posesión del soporte que contiene la obra o producción que supere las dos (2) Unidades Impositivas Tributarias, en forma fraccionada, en un solo acto o en diferentes actos de inferior importe cada uno. MateMática Delta 3 - aritMética 3 PresentaciónPresentación Estimado estudiante, nos alegramos que hayas concluido bien el ciclo anterior y que, al igual que nosotros, estés entusiasmado en este nuevo año, con todas las ganas de aprender más y conocer nuevos temas, teorías y personajes que hicieron de la Matemática una de las ciencias más importantes que el hombre ha desarrollado. Por ello, te presentamos este material didáctico para que te sirva de apoyo y puedas encontrar en sus páginas todo lo que necesites para estar preparado ante las situaciones problemáticas que encuentres en tu vida escolar. El contenido teórico que te mostramos a continuación, permitirá que continúes fortaleciendo tus capacidades y competencias matemáticas, y que estas sean, a su vez, aplicadas en tu vida cotidiana; el uso de tu razonamiento lógico debe estar en constante dinamismo, esto te llevará a un siguiente nivel. La distribución de las asignaturas ya las conoces: Aritmética, Álgebra, Geometría, Trigonometría y Razonamiento Matemático; en ellos encontrarás todo el contenido programado para este grado. Asimismo, complementamos lo planteado con algunas preguntas que han sido tomadas de exámenes de admisión, concursos de Matemática, preguntas tipo, etc., para que estés mejor preparado. Inicia el año escolar dispuesto a aprender nuevos temas y continúa durante todo el año con la misma dedicación. Delta Editores Apertura En esta sección encontrarás temas novedosos que propiciarán sostener una relación cercana con la Matemática. se aborda el desarrollo del tema, donde encontrarás las definiciones organizadas siguiendo una secuencia didáctica. Marco teórico Conoce tu libro 5k – 12 4k – 12 10 Tema 1 Se entiende por conjunto a la colección, agrupación o reunión de objetos reales o abstractos que reciben el nombre de elementos del conjunto. G A NS F Podemos observar que este concepto nos da la idea que un conjunto está formado por varios elementos (pluralidad), lo cual no es absoluto, ya que existen conjuntos formados por un solo elemento y conjuntos que no tienen elementos. Ejemplos: • El conjunto formado por el presidente del Perú. • El conjunto de los números naturales mayores que 7 y menores que 8. • El conjunto formado por los incas del Tahuantinsuyo. • El conjunto formado por los números naturales menores que 100. Los conjuntos se representan mediante letras mayúsculas y los elementos encerrados mediante llaves «{ }»; si los elementos son letras se representan generalmente con letras minúsculas separados por comas, y si son números separados por puntos y comas. Ejemplos: Conjuntos I A = {a, b, c, d, e} Elementos del conjunto A C = {Marisol, Ana, Cristina} Elementos del conjunto C B = {0; 1; 2; 3; 4; ... ; 100} Notación Los elementos de un conjunto pueden ser personas, números, colores, letras, etc. La teoría de conjuntos se atribuye a George Cantor, matemático alemán quien demostró que el conjunto de los números enteros positivos tenía el mismo número de elementos que el conjunto de los números pares. = {0; 1; 2; 3; 4; 5; ...} P = {2; 4; 6; 8; 10; ...} Mucho más sorprendente todavía resultó el descubrimiento de que a pesar que los números reales son más grandes que los enteros positivos, Cantor descubrió que el tamaño de los enteros positivos es infinito numerable y el de los reales infinito no numerable. Para esta demostración, Cantor recurrió al famoso método llamado «reducción al absurdo». ¿Sa bía s qu e.. .? D ={2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; ...} Números primos E = {1; 3; 6; 10; 15; 21; 28; ...} Números triangulares F = {1; 1; 2; 3; 5; 8; 13; 21; 34; ...} Sucesión de FibonacciNúmeros naturales menores que 101 Título del tema Para una mejor organización, los temas están numerados. Comentarios y/o lecturas que refuerzan el desarrollo del tema 4 Ejercicios resueltos se muestran ejercicios que están resueltos didácticamente, los mismos que servirán para el análisis del estudiante. Síntesis Contenido del tema, que incluye teoremas, postulados, fórmulas, propiedades, leyes, etc., resumido en organizadores gráficos para tener un panorama general del contenido. Modela y resuelve Los problemas con numeración impar serán resueltos por el docente, mientras que los pares serán resueltos por el estudiante siguiendo la secuencia realizada. 65MateMática DELTA 3 - aritMética Ejercicios resueltos Dados los conjuntos: A = {6; 8; 9} y B = {5; 6; 10} Halla la suma de elementos del rango de la relación R. R = {(a ; b) ∈ A × B/ a > b} Resolución: Sea T = {x ∈ / 4 < x ≤ 8} y la relación binaria R definida por: R = {(x ; y) ∈ T2/ x < y} Encuentra la suma de los elementos del Ran(R) Resolución: Sobre el conjunto N = {1; 4; 5} Se define una relación R, tal como se muestra en el diagrama cartesiano. Si el gráfico representa una relación R, descubre la condición o regla de correspondencia de R y halla su rango. Dados los conjuntos: A = {2; 7; 8} y L = {1; 4; 5; 6; 9} Determina la suma de elementos del rango de la relación R. R = {(a ; b) ∈ A × L/ a < b} Resolución: Sea P = {x ∈ / 1 ≤ x ≤ 6} y la relación binaria R definida por: R = {(x ; y) ∈ P2 / x + y = 5} Calcula la suma de los elementos del Ran(R). Resolución: 1 4 9 16 1 0 2 3 4 1 4 5 1 0 4 5 1 4 5 6 2 3 Rpta. 11 Rpta. 21 Rpta. 24 Rpta. R no es una relación de equivalencia. Rpta. 10 Rpta. x = y2 ∧ Ran(R) = {1; 2; 3; 4} ¿Es R una relación de equivalencia? Resolución: Resolución: Se obtiene la relación: R = {(6 ; 5), (8 ; 5), (8 ; 6), (9 ; 5), (9 ; 6)} El rango de R es: Ran(R) = {5; 6} La suma es 5 + 6 = 11 Los elementos de la relación son: R = {(5 ; 6), (5 ; 7), (5 ; 8), (6 ; 7), (6 ; 8), (7 ; 8)} El rango de R será: Ran(R) = {6; 7; 8} La suma de elementos: 6 + 7 + 8 = 21 Comprobamos si se cumple las propiedades 1. Reflexiva: (1 ; 1), (4 ; 4), (5 ; 5) ∈ R ⇒ R es reflexiva. 2. Simétrica: (1 ; 4) ∈ R ⇒ (4 ; 1) ∈ R (5 ; 1) ∈ R ⇒ (1 ; 5) ∉ R ⇒ R no es simétrica. R = {(2 ; 4), (2 ; 5), (2 ; 6), (2 ; 9), (7 ; 9), (8 ; 9)} El rango de R es: Ran(R) = {4; 5; 6; 9} La suma es: 4 + 5 + 6 + 9 = 24 Los elementos de la relación son: R = {(1 ; 4), (2 ; 3), (3 ; 2), (4 ; 1)} Ran(R) = {1; 2; 3; 4} La suma de los elementos del rango son: 1 + 2 + 3 + 4 = 10 x = y2 Ran(R) = {1; 2; 3; 4} 106 Síntesis Proporción geométrica Discreta Sus cuatro términos son diferentes. Componer respecto al antecedente y consecuente d es la cuarta proporcional de a, b y c. c es la tercera proporcional. b es la media proporcional. Se lee: a es a b como c es a d. Además: a y d → términos extremos b y c → términos medios a y c → antecedentes b y d → consecuentes Continua Sus términos medios son iguales. Descomponer respecto al antecedente y consecuente Componer y descomponer a la vez TiposEs la igualdad de dos razones. Teoremas = a b c d = a b c d = a b b c a + b b = c + d d a + b a = c + d c a – b b = c – d d a – b a = c – d c a + b a – b = c + d c – d y respecto al consecuente respecto al consecuente respecto al antecedente respecto al antecedente y y b + a b – a = d + c d – c Siendo: A = tercera proporcional de 9 y 12. B = cuarta proporcional de 8; 32 y 2. Halla el valor de A × B. Siendo: M = tercera proporcional de 5 y 15. N = media proporcional de 9 y 25. Halla el valor de M ‒ N. Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. Modela y resuelve 1 2 nombre de la sección Preguntas y/o situaciones problemáticas reales o simuladas, planteadas de acuerdo al tema. algoritmo de resolución del problema planteado. Organizador visual Enunciado del problema o de la situación planteada. Espacio para resolver el problema. nombre de la sección Nombre de la sección 5MateMática Delta 3 - aritMética Practica y demuestra se plantean preguntas que han sido organizadas por niveles de complejidad y de elección múltiple, en las cuales el estudiante demostrará lo aprendido durante la sesión. Test Esta evaluación incluye preguntas del contenido de los temas desarrollados en la unidad y son de elección múltiple. 6 nombre de la sección número de test Preguntas planteadas, estas pueden ser situaciones reales o simuladas. alternativas Espacio para realizar anotaciones de resolución. alternativas Preguntas y/o situaciones problemáticas reales o simuladas, planteadas de acuerdo a la unidad. 152 Sabiendo que A es D.P. al cuadrado de B, calcula el valor de (m + p) a partir del siguiente cuadro. A 45 320 p B 3 m 10 A es D.P. con B pero es I.P. con C2; si A = 10, B = 25 y C = 4, halla A, cuando B = 64 y C = 8. Siendo A D.P. al cuadrado de B pero I.P. al cubo de C, encuentra el valor de (m + p) a partir del siguiente cuadro. A 12 125 p B 4 m 8 C 5 3 2 La magnitud A es D.P. con B2; si cuando A = 25, B = 20, determina el valor de A cuando B = 16. Se sabe que (x + 2) es D.P. con (y – 3). Si x = 10, entonces y = 19; descubre el valor de x, si y = 31. La magnitud X es D.P. con Y, pero I.P. al cuadrado de Z. Si X = 10, Y = 4 y Z = 14, calcula X cuando Y = 16 y Z = 7. Practica y demuestra Nivel I 1 2 4 5 3 6 A 12 B 14 C 16 D 18 E 8 A 152 B 156 C 160 D 164 E 164 A 510 B 512 C 508 D 506 E 520 A 4 B 6 C 8 D 10 E 12 A 754 B 756 C 758 D 760 E 744 A 16 B 17 C 18 D 19 E 21 MateMática DELTA 3 - aritMética Nombre: n.° de orden: Sección: Test n.° 2 9999MateMática DELTA 3 - aritMética Marca con una X la alternativa que corresponda a la respuesta. Sean los conjuntos A y B y la relación R. A = {2; 4; 5} ∧ B = {2; 3; 9} R = {(x ; y) ∈ A × B / (x + y) es un número primo} Descubre el valor de n(R) + n(A × B). 5 C D BA 100120 1064 C D BA 2014 1921 C D BA 23 54 C D BA 3042 4038 Sea la igualdad de los pares ordenados: (3x + y ; 5x – y) = (18 ; 14) Calcula la suma de los elementos del par ordenado (x3 ; y2) Determina la suma de los elementos del dominio de R1 con la suma de los elementos del rango de R2. A = {3; 4; 5; 6; 7} R1 = {(x ; y) ∈ A × A / x + y = 11} R2 = {(x ; y) ∈ A × A / x + y = 9} Sean los conjuntos C y D: C = {x ∈ ; 2 < x < 5} D = {y ∈ ; 0 ≤ x < 3} Se define la relación R. R = {(x ; y) ∈ C × D / x ≥ y } Halla cuántos elementos tiene el Dom(R). 3 6 Dados A = {2; 5; 7} y B = {3; 4}, determina la relación definida por: R = {(x ; y) ∈ A × B / x . y = número par} Encuentra el producto de los elementos del Ran(R). 4 C D BA 117 1012 C D BA 1415 1812 Sean los conjuntos A y B, tales que: A = {x ∈ ; 2 < x < 8} B = {x ∈ ; 1 ≤ x < 6} Se define la relación R. R = {(x ; y) ∈ A × B / x + y = 8} Halla la suma de elementos del Ran(R). 1 2 7MateMática Delta 3 - aritMética 1 3 2 4 R es ue lv e pr ob le m as d e ca nt id ad Traduce cantidades a expresiones numéricas. Conjuntos I 10 Notación Determinación de conjuntos Relación de pertenencia y cardinalidad de un conjunto Conjuntos II 25 Clasificación de un conjunto Conjuntos especiales Relación entre conjuntos Conjuntos III 39 Operaciones entre conjuntos Complemento de un conjunto y diferencia simétrica Diagramas para la resolución de problemas con conjuntos Producto cartesiano y relaciones binarias 55 Par ordenado Producto cartesiano Propiedades de las relaciones binarias Razones 85 Definición Homogeneización de razones Proporciones101 Teoremas de la proporción Clasificación de las proporciones Promedios 115 Medidas de tendencia central Teoremas Magnitudes proporcionales 139 Magnitud Cantidad Relación entre dos magnitudes Regla de tres 156 Regla de tres simple Regla de tres compuesta unidad competencia y capacidades contenidos pedagógicos páginas Comunica su comprensión sobre los números y las operaciones. Usa estrategias y procedimientos de estimación y cálculo. argumenta afirmaciones sobre las relaciones numéricas y las operaciones. Índice Leonhard Paul Euler fue un matemático, físico y astrónomo suizo, nacido en Basilea el 15 de abril de 1707, hijo de Paul Euler y Marguerite Brucker. Desde su infancia, mostró gran capacidad y pasión por las matemáticas. La familia de Euler tenía una buena amistad con la familia Bernoulli, que eran un grupo de matemáticos y físicos suizos; Johan Bernoulli, al ver la aptitud del pequeño Leonhard, lo adiestró y se volvió su maestro. Leonhard Euler Euler ingresó a la Universidad de Basilea a los 13 años y durante su estancia en la universidad fue comparado con Newton y Descartes. En 1726 Euler finalizó su Doctorado con una tesis sobre la propagación del sonido, y al año siguiente obtuvo el segundo lugar en un concurso organizado por la Academia de las Ciencias de Francia; el primer lugar lo obtuvo Pierre Bouger, padre de la arquitectura naval. Viajó a San Petersburgo tras aceptar una propuesta en la Academia de Ciencias de Rusia en el puesto que anteriormente ocupaba su amigo Daniel Bernoulli en el departamento de medicina; poco después, fue ascendido al de matemáticas. Aprendió el idioma ruso y decidió establecerse ahí. En 1731, fue designado director del departamento de matemáticas y física en la Academia de Ciencias de Rusia y en 1734 se casó con Katharina Gsell, con quien tuvo 13 hijos, pero solo 5 de ellos llegaron a la edad adulta. En el año 1741, debido a los conflictos políticos que tenían lugar en Rusia, Euler y su familia decidieron trasladarse a Alemania, en el cual acepta trabajar en el puesto de director de la Academia de Berlín. En Berlín vivió 25 años y escribió más de 380 artículos. Publicó también Introducción al análisis de los infinitos y Fundamentos del cálculo diferencial. Gracias a que poseía gran conocimiento, fue solicitado para ser tutor de la princesa Anhalt- Dessau, quien era sobrina del rey de Prusia, Federico II el Grande. Euler escribió cientos de cartas dirigidas a la princesa, las mismas que tiempo después serían recopiladas en Cartas a una princesa alemana. Euler sufrió toda su vida de la vista; al principio quedó ciego del ojo derecho y le echó la culpa a los trabajos hechos para la Academia de San Petersburgo; luego, perdió la visión del ojo izquierdo, tan solo a pocas semanas de haber sido diagnosticado con cataratas. Pero la productividad mental de Euler no se vio afectada debido a su enfermedad, sino que, cuentan las anécdotas que había memorizado las fórmulas de trigonometría, las seis potencias de los primeros cien números primos y La Eneida de Virgilio. ¡Tenía una memoria fotográfica! La vida de otro genio matemático 8 Aportes a la Matemática Introdujo el concepto de función matemática, la notación moderna de las funciones trigonométricas, el número e, la letra griega que representa el símbolo para sumatorias (Σ), la letra i para los números imaginarios y la letra pi (π) para simbolizar el cociente entre la longitud de la circunferencia y la longitud de su diámetro. Unió la naturaleza de la distribución de los números primos con sus ideas del análisis matemático. Logró demostrar la divergencia de la suma de los inversos de los números primos, y descubrió la conexión entre la función zeta de Riemann y los números primos. Leonhard Euler fue el primero en resolver el problema conocido como problema de los puentes de Köningsberg, y su solución se considera el primer teorema de la teoría de grafos y de grafos planares. Pudo realizar grandes avances en la mejora de las aproximaciones numéricas para resolver integrales, hasta el punto de conocerse hoy en día como aproximaciones de Euler. Aún con su discapacidad, Euler continuó con su trabajo; le dictaba a su hijo mayor, haciendo que su prestigio y reconocimiento de parte de la comunidad científica se acrecentara. Euler y su familia regresan a San Petersburgo en el año 1766, pero las cosas no le fueron tan bien; primero, su casa se incendió y en segundo lugar, murió su esposa luego de cuarenta años de casado. Sin embargo, vuelve a contraer nupcias con Salomé Abigail Gsell, su cuñada. El matemático falleció el 18 de septiembre de 1783 en la ciudad de San Petersburgo a causa de un accidente cerebrovascular. Desempeños • Establece relaciones entre datos y acciones de comparar e igualar cantidades. Las transforma a expresiones matemáticas (modelos) que incluyen operaciones con conjuntos, razones y proporciones, y regla de tres. • Compara dos expresiones numéricas (modelos) y reconoce cuál de ellas representa todas las condiciones del problema señalando posibles mejoras. • Expresa con diversas representaciones y lenguaje matemático su comprensión sobre la teoría de conjuntos, la proporcionalidad y regla de tres. Usa este entendimiento para interpretar las condiciones de un problema en su contexto. Establece relaciones entre representaciones. • Selecciona, emplea y combina estrategias, recursos, y procedimientos diversos para determinar la solución en una situación con conjuntos y para determinar las medidas de tendencia central. • Plantea afirmaciones sobre la teoría de conjuntos, el producto cartesiano, las relaciones binarias y las relaciones de proporcionalidad. Justifica dichas afirmaciones usando ejemplos y comprueba la validez de sus afirmaciones. Fuentes: personajeshistoricos.com, biografiasyvidas.com, euston96.com, britannica.com 9MateMática Delta 3 - aritMética 5k – 12 4k – 12 10 Tema 1 Se entiende por conjunto a la colección, agrupación o reunión de objetos reales o abstractos que reciben el nombre de elementos del conjunto. G A NS F Podemos observar que este concepto nos da la idea que un conjunto está formado por varios elementos (pluralidad), lo cual no es absoluto, ya que existen conjuntos formados por un solo elemento y conjuntos que no tienen elementos. Ejemplos: • El conjunto formado por el presidente del Perú. • El conjunto de los números naturales mayores que 7 y menores que 8. • El conjunto formado por los incas del Tahuantinsuyo. • El conjunto formado por los números naturales menores que 100. Los conjuntos se representan mediante letras mayúsculas y los elementos encerrados mediante llaves «{ }»; si los elementos son letras se representan generalmente con letras minúsculas separados por comas, y si son números separados por puntos y comas. Ejemplos: Conjuntos I A = {a, b, c, d, e} Elementos del conjunto A C = {Marisol, Ana, Cristina} Elementos del conjunto C B = {0; 1; 2; 3; 4; ... ; 100} Notación Los elementos de un conjunto pueden ser personas, números, colores, letras, etc. La teoría de conjuntos se atribuye a George Cantor, matemático alemán quien demostró que el conjunto de los números enteros positivos tenía el mismo número de elementos que el conjunto de los números pares. = {0; 1; 2; 3; 4; 5; ...} P = {2; 4; 6; 8; 10; ...} Mucho más sorprendente todavía resultó el descubrimiento de que a pesar que los números reales son más grandes que los enteros positivos, Cantor descubrió que el tamaño de los enteros positivos es infinito numerable y el de los reales infinito no numerable. Para esta demostración, Cantor recurrió al famoso método llamado «reducción al absurdo». ¿Sa bía s qu e.. .? D = {2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; ...} Números primos E = {1; 3; 6; 10; 15; 21; 28; ...} Números triangulares F = {1; 1; 2; 3; 5; 8; 13; 21; 34; ...} Sucesión de FibonacciNúmeros naturales menores que 101 11MateMáticaDelta 3 - aritMética 11 Un conjunto puede ser determinado por extensión o por comprensión. Determinación por extensión Un conjunto se determina por extensión, nombrando uno a uno a todos los elementos que lo constituyen. Ejemplo: A = {2; 4; 6; 8; 10} B = {12; 14; 16; ... ; 120} C = {enero, febrero, marzo, ... , diciembre} Determinación por comprensión Un conjunto se determina por comprensión, enunciando o expresando cada elemento con la característica, código o propiedad común que los identifica. Ejemplo 1 M = {x / x es un postulante a medicina} Se lee como: El conjunto M está formado por todos los elementos x tal que x es un postulante a medicina. Ejemplo 2 Determina por extensión el conjunto D = {(x2 + 7) / x ; –4 < 3x < 23}. Resolución: • Los elementos del conjunto D son de la forma (x2 + 7). • Las condiciones para la variable x son: x ∧ – 4 < 3x < 23 x ∧ – 4 3 < x < 233 x ∧ – 1,3 < x < 7,7 Los valores que toma x son: –1; 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 Entonces, reemplazando los valores de x en x2 + 7 tendremos: Determinación de conjuntos Cuando se expresa un conjunto por comprensión, se utilizan variables para indicar la forma de sus elementos, veamos: {f(x) / x cumple p} Donde: • f(x) es la forma que tiene cada elemento. • p es(son) la(s) propiedad(es) o condición(es) que cumple la variable x. Por ejemplo: {x2 + 1 / x ; x < 4} • (x2 + 1) es la forma que tiene cada elemento. • p = x ; x < 4 son las condiciones que cumple la variable x. Otro ejemplo: {(3x − 1) / x , −3 < x < 6} Donde: • (3x − 1) es la forma que tiene cada elemento. • p = x , −3 < x < 6 son las condiciones que cumple la variable x. Recu e rda (–1)2 + 7 = 8 (2)2 + 7 = 11 (5)2 + 7 = 32 (0)2 + 7 = 7 (3)2 + 7 = 16 (6)2 + 7 = 43 (1)2 + 7 = 8 (4)2 + 7 = 23 (7)2 + 7 = 56 Finalmente, el conjunto D es: D = {7; 8; 11; 16; 23; 32; 43; 56} 12 Ejemplo 3 Halla los elementos de E = {(x3 – 5) / x ∈ ; –14 ˂ 2x + 5 ˂ 2}. Resolución: • Analizamos las condiciones y evaluamos los valores de la variable x. x ∈ ∧ –14 < 2x + 5 < 2 x ∈ ∧ –19 < 2x < –3 x ∈ ∧ –192 < x < – 3 2 x ∈ ∧ –9,5 < x < –1,5 ⇒ x = −9; −8; −7; −6; −5; −4; −3; −2 • Los elementos del conjunto E son de la forma x3 – 5 entonces: (–9)3 – 5 = –734 (–5)3 – 5 = –130 (–8)3 – 5 = –517 (–4)3 – 5 = −69 (–7)3 – 5 = –348 (–3)3 – 5 = –32 (–6)3 – 5 = –221 (–2)3 – 5 = –13 Finalmente, el conjunto E será: E = {–734; –517; –348; –221; –130; –69; –32; –13} Relación de pertenencia Decimos que un elemento pertenece a un conjunto, si forma parte de dicho conjunto. En caso contrario diremos que no pertenece a tal conjunto. Ejemplo: Sea el conjunto A = {5; 3; {4}; 2; {5}} Determinamos el valor de verdad de cada proposición. • 5 ∈ A ⇒ 5 pertenece al conjunto A ... es verdadero • 3 ∉ A ⇒ 3 no pertenece al conjunto A ... es falso • {4} ∈ A ⇒ {4} pertenece al conjunto A ... es verdadero • 2 ∉ A ⇒ 2 no pertenece al conjunto A ... es falso • {5} ∉ A ⇒ {5} no pertenece al conjunto A ... es falso Cardinal de un conjunto El cardinal de un conjunto se refiere al número de elementos que tiene cuando estos son sometidos a un proceso de conteo. Ejemplo: A = {5; 3; {4}; 2; {5}} Este conjunto tiene 5 elementos, cinco objetos distintos. Por lo tanto, su número cardinal es 5. n(A) = 5; también # A = 5. El cardinal de un conjunto se simboliza de las siguientes formas: n(A) o # A x A se lee como: • x pertenece al conjunto A. O también: • x es elemento de A. x A se lee como: • x no pertenece al conjunto A. También como: • x no es elemento de A. Algunos conjuntos numéricos importantes Números naturales = {0; 1; 2; 3; ...} Números enteros = {0; ±1; ±2; ±3; ...} Números racionales = { / a ∈ ; b ∈ ; b ≠ 0} ¿Sa bía s qu e.. .? Re cu e rda a b 13MateMática Delta 3 - aritMética Ejercicios resueltos Se tiene el conjunto A, tal que: A = {x3 – 1 / x ∈ ; 3 < x < 8} Calcula la suma de los elementos de dicho conjunto. Resolución: Rpta. 744 Determina por extensión, los elementos de cada conjunto: a) A = {x2/ x ∈ ; x es impar; 3 < x < 13} x = 5; 7; 9; 11 Reemplazando en la condición: A = {25; 49; 81; 121} b) B = {x / x es letra de la palabra divisibilidad} B = {d, i, v, s, b, l, a} c) C = {x / x ∈ ; es primo menor que 30} C = {2; 3; 5; 7; 11; 13; 19; 23; 27} d) D = {x / x es vocal de la palabra sábana} D = {a} Halla los elementos e indica el cardinal de cada conjunto: a) K = {x / x es vocal de la palabra estacionamiento} K = {e, a, i, o} ⇒ n(K) = 4 b) J = {x / x ∈ ; x es D(40)} J = {1; 2; 4; 5; 8; 10; 20; 40} ⇒ n(J) = 8 c) L = {x / x es provincia del departamento de Madre de Dios} L = {Manu, Tahuamanu, Tambopata} ⇒ n(L) = 3 x = 4; 5; 6; 7 Reemplazando en la condición. ( )3 – 1 43 – 1 = 63 53 – 1 = 124 63 – 1 = 215 73 – 1 = 342 Ahora el conjunto A será: A = {63; 124; 215; 342} Sumando sus elementos: 63 + 124 + 215 + 342 = 744 1 2 4 Determina por comprensión, cada conjunto: a) E = {sábado, domingo} E = {x / x es día de la semana, cuyo nombre termina en vocal} b) F = {125; 216; 343; 512; 729} F = {x3 / x ∈ ; 4 < x < 10} c) G = {Pisco, Chincha, Ica, Palpa, Nasca} G = {x / x es provincia del departamento de Ica} d) H = {1; 2; 3; 5; 6; 10; 15; 30} H = {x / x ∈ ; x es D(30)} e) I = {60; 72; 84; 96; 108} I = {12x / x ∈ ; 4 < x ≤ 9} 3 14 Síntesis Conjuntos I Notación Los conjuntos se representan mediante letras mayúsculas y los elementos encerrados mediante llaves «{ }»; si los elementos son desconocidos se representan generalmente con letras minúsculas separados por comas, y si son números, separados por puntos y coma. Determinación • Por extensión Un conjunto se determina por extensión, nombrando uno a uno a todos los elementos que lo constituyen. Ejemplo: M = {2; 3; 5; 7; 11; 13; 17; ...} • Por comprensión Un conjunto se determina por comprensión, enunciando o expresando cada elemento con la característica, código o propiedad común que los identifica. Ejemplo: M = {x / x es un número primo} Representación gráfica Diagrama de Venn ‒ Euler A B Diagrama de Lewis Carrol B A M N Se tiene el conjunto M, tal que: Se tiene el conjunto A, tal que: M = {(3a + 5) / a ; 1 < a < 6} Calcula la suma de los elementos de dicho conjunto. Resolución: Resolución: A = {(7n + 3) / x ; –3 < n < 3} Calcula la suma de los elementos de dicho conjunto. Rpta. Rpta. Modela y resuelve 21 15MateMática Delta 3 - aritMética Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Se tiene el conjunto A, tal que: A = {(x2 + 5) / x ; –4 < x < 3} Determina la suma de los elementos de dicho conjunto. Se tiene el conjunto A, tal que: A = {(x2 – 5) / x ; –5 < x < 2} Determina la suma de los elementos de dicho conjunto. Se tiene el conjunto P, tal que: P = {(x2 + 4) / x ; 5 < 2x + 1 < 13} Halla la suma de los elementos de dicho conjunto. Se tiene el conjunto C, tal que: C = {(4x2 + 7) / x ; –7 < 3x – 2 < 8} Halla la suma de los elementos de dicho conjunto. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 3 4 5 6 16 Se tiene el conjunto B, tal que: B = {(3x2 + 1) / x ; 16 < 3x + 5 < 24} Encuentra la suma de los elementos de dicho conjunto. Se tiene el conjunto D, tal que: D = {(2x2 + 5) / x ; 16 < 6x + 5 < 30} Encuentra la suma de los elementos de dicho conjunto. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Se tiene el conjunto P, tal que: P = {(x3 + 7) / x ; –5 < 4x + 3 < 21} Descubre la suma de los elementos de dicho conjunto. Se tiene el conjunto E, tal que: E = {(x3 + 7) / x ; –15 < 4x – 7 < –2} Descubre la suma de los elementos de dicho conjunto. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 7 8 9 10 17MateMática Delta 3 - aritMética Sea el conjunto universal, calcula la suma de los elementosque hay en cada uno de los conjuntos A, B y C. Sabiendo que: = {9; 10; 11; ... ; 27} A = {x / x tiene suma de cifras igual a 5} B = {x / x tiene producto de cifras igual a 6} C = {x / x2 tiene como última cifra al 1} Sea el conjunto universal, calcula la suma de los elementos que hay en cada uno de los conjuntos A, B y C. Sabiendo que: = {9; 10; 11; ... ; 27} A = {x / x tiene suma de cifras igual a 7} B = {x / x tiene producto de cifras igual a 8} C = {x / x2 tiene como última cifra al 9} Rpta. Rpta. Se tiene el conjunto B, tal que: Se tiene el conjunto A, tal que: Rpta. Rpta. B = x + 1 x – 1 x ; 1 < x ≤ 5 A = x – 2 x + 2 x ; –2 < x ≤ 2 Determina la suma de los elementos de dicho conjunto. Determina la suma de los elementos de dicho conjunto. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 11 12 13 14 18 Se tiene el conjunto E, tal que: Se tiene el conjunto B, tal que: E = n2 – 16 n – 4 19 ≤ 5n + 8 ≤ 35; n ∈ B = n2 – 9 n – 3 –18 ≤ 4n – 9 ≤ –1; n ∈ Halla la suma de los elementos que tiene dicho conjunto. Halla la suma de los elementos que tiene dicho conjunto. Rpta. Rpta. Se tiene el conjunto B, tal que: Se tiene el conjunto F, tal que: B = {(2x – x) / x ∈ ; –1 < x ≤ 4} Encuentra la suma de de los elementos que tiene dicho conjunto. F = {(3x + x) / x ∈ ; –2 < x ≤ 3} Encuentra la suma de de los elementos que tiene dicho conjunto. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 15 16 17 18 19MateMática Delta 3 - aritMética Descubre el número de elementos que tiene el conjunto A y la suma de elementos de B. Da como respuesta la suma de ambos resultados, sabiendo que los conjuntos A y B son: A = {(x2 + 1) / x ∈ ; –4 < x < 6} Descubre la suma de elementos que tienen los conjuntos A y B. Da como respuesta la suma de ambos resultados, sabiendo que los conjuntos A y B son: A = {(x2 – 1) / x ∈ ; –3 < x < 4} Rpta. Rpta. B = x 2 ∈ / x ∈ A B = x + 1 2 ∈ / x ∈ A Resolución: Resolución: 19 20 20 Calcula la suma de elementos que tienen los conjuntos A y B. Da como respuesta la suma de ambos resultados, sabiendo que los conjuntos A y B son: A = {(x3 – x) / x ∈ ; –4 < x < 3} Calcula la suma de elementos que tienen los conjuntos A y B. Da como respuesta la suma de ambos resultados, sabiendo que los conjuntos A y B son: A = {(x3 + x) / x ∈ ; –3 < x < 3} Rpta. Rpta. B = x2 + 2 2 ∈ / x ∈ A B = x2 – 2 2 ∈ / x ∈ A Resolución: Resolución: 21 22 21MateMática Delta 3 - aritMética Practica y demuestra Nivel I Sea el conjunto M, tal que: M = {(3x + 7) / x ∈ ; 7 < 2x + 1 < 15} Halla la suma de los elementos del conjunto M. 1 Sea el conjunto R, tal que: R = {(x4 – 5x2 + 4) / x ∈ ; 0 ≤ x2 ≤ 9} Encuentra la suma de sus elementos. Sea el conjunto P, tal que: P = {(3a + 5) / a ∈ ; 1 < a < 6} Calcula la suma de elementos del conjunto P. Sean los conjuntos A, B y C: A = {(3x + 2) / x ∈ ; –2 < x < 5} B = {(x2 + 3) / x ∈ ; –3 < x ≤ 4} C = {(2x – 1) / x ∈ ; 2x < 6} Determina la suma de los elementos que hay en cada conjunto, da como respuesta la suma de estos resultados. Sea el conjunto A, tal que: A = {(x2 – 5) / x ∈ ; 10 < 3x + 5 < 22} Descubre la suma de sus elementos. Sea el conjunto B, tal que: B = {(3x + x) / x ∈ ; –1 < x ≤ 5} Halla la suma de sus elementos. 2 3 6 5 4 A 84 B 85 C 86 D 87 E 88 A 60 B 62 C 64 D 65 E 66 A 379 B 380 C 381 D 382 E 384 A 60 B 68 C 62 D 64 E 66 A 42 B 46 C 38 D 40 E 44 A 32 B 33 C 34 D 35 E 36 22 Nivel II Sea el conjunto A, tal que: B = {x2 / x ∈ ; 20 < 3x + 3 < 34} Encuentra la suma de sus elementos. Sean los conjuntos A y B, tales que: A = {2x / x ∈ ; 2 ≤ x < 7} B = x 2 ∈ / x ∈ ; 1 < x ≤ 9 Descubre la suma de elementos de cada conjunto. Sean los conjuntos A, B y C, tales que: A = {x / x ∈ ; 6 < x < 12} B = {x + 4 / x ∈ ; 5 < x < 10} C = {x2 + 1 / x ∈ ; 3 < x < 8} Calcula la suma de los elementos en cada conjunto y da como respuesta la suma de estos tres resultados. 9 10 12 Sean los conjuntos A y B, tales que: A = {(4x – 1) / x ∈ ; 4 < x < 12} B = x 3 ∈ / x ∈ A Determina la suma de los elementos del conjunto A y también del conjunto B. Da como respuesta la suma de ambos resultados. 8 Sean los conjuntos C y B, tales que: C = {x2 – 1 / x ∈ B ; x ≤ 8} B = {2x + 1 / x ∈ ; 1 ≤ x ≤ 5} Halla la suma de los elementos del conjunto C. 11 Sea el conjunto P, tal que: P = {3x / x ∈ ; 2x + 1 ∈ ; 2 < x ≤ 15} Calcula la suma de sus elementos. 7 A 310 B 314 C 315 D 320 E 330 A 40 y 12 B 38 y 10 C 38 y 12 D 40 y 10 E 42 y 8 A 42 B 45 C 48 D 51 E 53 A 264 B 266 C 268 D 270 E 272 A 80 B 78 C 84 D 86 E 92 A 210 B 214 C 218 D 221 E 225 23MateMática Delta 3 - aritMética 13 Si A = {x ∈ / 36 < (x – 1)2 < 144}, determina el número de los elementos de A. Encuentra el cardinal de B. B = {x / ( x + 1 − 1) ∈ ; x ≤ 15} 14 15 16 17 18 Descubre la suma de elementos del conjunto D. D = {x3 / x ∈ ; –5 < x < 2} Halla el cardinal de F. F = {x / x es un departamento del Perú, cuyo nombre inicia con «L»} Sean los conjuntos: A = {x / x ∈ ; 3 ≤ x < 8} B = {x + 1 / x ∈ ; 0 ≤ x < 4} Calcula el resultado de n(B) . n(A). Sean los conjuntos: C = {x / x es consonante de la palabra inecuación} D = {x / x es vocal de la palabra ecuación} Determina el resultado de n(C)n(D) + n(D)n(C). A 22 B 19 C 21 D 18 E 20 A 4 B 5 C 12 D 8 E 10 A 2 B 4 C 5 D 3 E 1 A 6 B 2 C 5 D 4 E 3 A −150 B −99 C −76 D 125 E 134 A 56 B 57 C 24 D 48 E 58 24 Sean los conjuntos: E = {x / x ∈ ; x es M(12), 156 < x ≤ 216} F = {x / x ∈ ; x es D(51)} Encuentra el resultado de: n(F) . n(E) – [n(F) + n(E)] Sean los conjuntos: G = {x / x ∈ ; x es D(20)} H = {x / x ∈ ; x es M(6), 215 < x < 241} Determina n(G) . n(H) – [n(G) + n(H)]. Encuentra el cardinal de J. J = {x / x es provincia del departamento de Lambayeque} Calcula el cardinal de K. K = {x / x es un país de América cuyo nombre inicia con «c»} Sea el conjunto J, tal que: J = {2x / x ∈ ; 3x – 2 ∈ ; 2 ≤ x < 15} Halla la suma de sus elementos. 19 23 24 22 21 Descubre el cardinal de H. H = { x + 3 –1 / x ∈ ; 6 ≤ x ≤ 22} 20 Nivel III A 19 B 12 C 11 D 17 E 51 A 17 B 18 C 19 D 12 E 21 A 5 B 4 C 3 D 2 E 1 A 5 B 1 C 2 D 3 E 4 A 22 B 21 C 23 D 24 E 20 A 1 B 3 C 5 D 2 E 4 Tema 25MateMática Delta 3 - aritMética 2 De acuerdo al número de elementos que tienen, los conjuntos se pueden clasificar en finitos o infinitos. Conjunto finito Es un conjunto formado por un número determinado de elementos. Por lo tanto, se puede expresar por extensión y su proceso de conteo tiene fin. B = {x / x es un día de semana} C = {primavera, verano, invierno, otoño} D = {xx / x ∈ ; 3 ˂ 2x < 11} E = {x / x es un número primo menor que 20} Conjunto infinito Conjunto formado por un número indeterminado de elementos. Por lo tanto, no se puede expresar por extensión y su proceso de conteo no tiene fin. F = {x / x es una estrella de la Vía Láctea} G = {x / x es un número primo} H = {1; 3; 5; 7; 9; ...} J = {(x + 3) / x > 6} Dentro de los conjuntos infinitos, algunos de ellos tienen elementos que pueden ser sometidos a un proceso de conteo pero nunca tendrá fin tal conteo. Otros conjuntos tienen elementos que ni siquiera pueden ser contados porque no sabremos dónde empezar ni tampoco dónde terminar. De allí que podemos hablar de conjunto infinito numerable o de conjunto infinito no numerable. El conjunto de los números primos: 2; 3; 5; 7; 11; 13; ... es infinito y Euclides lo demostró con un razonamiento muy elegante. ¿Es igual el # al # ? Todo comienza cuando Cantor buscaba una formade comparar el tamaño de dos conjuntos sin necesidad de contar los elementos que contienen. De esta forma llegó a la conclusión de que dos conjuntos tienen el mismo cardinal, si podemos poner, mediante cierta función, en correspondencia unívoca cada elemento de un conjunto con un y solo uno de los elementos del otro. Por ejemplo, si tenemos un conjunto de cuatro cucharas y otro de cuatro tenedores, podemos agrupar cada cuchara con cada tenedor y como hemos encontrado una correspondencia afirmamos que el conjunto de las cucharas y el de los tenedores tienen el mismo tamaño o cardinal. Este teorema aparentemente trivial tiene la gracia de que en ningún momento se impone que los conjuntos deban ser finitos. Así pues, es perfectamente válido si consideramos conjuntos infinitos de objetos. Pensemos en el conjunto de los números enteros positivos y el de los números pares. Los dos conjuntos son infinitos, pero podríamos pensar que hay más números enteros positivos que números pares, ya que en este último conjunto no se encuentran elementos que sí están en el conjunto de los enteros positivos. Sin embargo, realicemos una sencilla correspondencia. +: 1; 2; 3; 4; 5; ... ; n; ... P: 2; 4; 6; 8; 10; ... ; 2n; ... Como veremos, simplemente asociamos cada elemento de + con su doble que se encuentra como elemento en P, de allí que hemos encontrado una correspondencia válida para afirmar que ambos conjuntos tienen el mismo cardinal. El h ot e l más g ra n de de l mu n do Dos grandes hoteleros que querían construir el hotel más grande del mundo se reunieron a dialogar sobre el asunto y comenzaron por el primer y más obvio tema a discutir: cuántas habitaciones tendría. —¿Qué te parece si construimos un hotel con 1000 habitaciones? —No, porque si alguien construyera uno de 2000 habitaciones, nuestro hotel ya no sería tan grande. Mejor hagámoslo de 10 000. —Pero podría ser que alguien construyera uno de 20 000 y volveríamos a quedarnos con un hotel pequeño. Construyamos un hotel con 1 000 000 de habitaciones, ese sería un hotel grande. —Y qué tal si alguien construyera uno con... Como siempre podría llegar a haber un hotel más grande, llegaron a la conclusión de que era necesario hacer un hotel con habitaciones infinitas de manera que ningún otro hotel del mundo pudiera superar su tamaño… Conjuntos II Clasificación de un conjunto 5k – 12 4k – 12 26 Conjuntos especiales Conjunto vacío Conjunto que no posee elemento alguno. Se representa por { } o ∅. Ejemplos: M = {x / x ∈ ; 7 ˂ x ˂ 8} = ∅ P = {x / x es un cuadrilátero de 5 lados} = { } Conjunto unitario Es el conjunto que tiene un solo elemento. Ejemplos: S = {x / x ∈ ; 7 ˂ x ˂ 9 } = {8} P = {x / x es cifra par del número 35 479} = {4} Conjunto universal Es aquel conjunto que mínimamente está formado por todos los elementos motivo de estudio, por lo tanto contiene a todos los conjuntos analizados. Se representa por el símbolo . Ejemplo: = {x / x ∈ } = {0; 1; 2; 3; ...} A = {1; 3; 5; 7; 9} B = {0; 2; 4; 6; 8} Relación entre conjuntos Inclusión Se dice que el conjunto A está incluido en el conjunto B, si todo elemento de A también pertenece al conjunto B. Definición matemática: A ⊂ B ⇔ (∀ x ∈ A → x ∈ B) El cual se lee como: A está incluido en B, si y solo si, todo elemento x que pertenece al conjunto A también pertenece al conjunto B. Ejemplo: A = {níquel, cromo, vanadio} B = {oro, níquel, platino, cromo, plata, vanadio, sodio} C = {oro, platino, vanadio} Observamos que: A ⊂ B y se lee como: A está incluido en B.A es subconjunto de B. C ⊂ B y se lee como: C está incluido en B.C es subconjunto de B. A ⊄ C y se lee como: A no está incluido en C. A no es subconjunto de C. Repa sa ∅ es una letra vocal utilizada en las lenguas danesa y noruega. Al conjunto vacío también se le conoce como conjunto nulo. Antiguamente se consideraba al conjunto universal como «El conjunto de todas las cosas»; sin embargo, está demostrado que dicho conjunto no existe, porque suponer la existencia de dicho conjunto conduce a la paradoja de Rusell. • 1 • 3 • 5 • 7 • 9 A • 4 • 6 • 0 • 2 • 8 B • Ni • V A • Cr • Na • Au • Pt CB 27MateMática Delta 3 - aritMética Si M ⊂ R y R ⊂ P ⇒ M ⊂ P Además: M = {verde, amarillo, negro} R = {negro, azul, verde, amarillo, rojo} P = {azul, amarillo, rojo, negro, blanco, verde, anaranjado, marrón} Observamos que: Conjuntos iguales Un conjunto A es igual a otro conjunto B, si A está incluido en B y B también está incluido en A. Definición matemática: A = B ⇔ (A ⊂ B ∧ B ⊂ A) Ejemplo: A = {2; 4; 6; 8; 10} B = {10; 8; 6; 4; 2} C = {x / x es par; x <12} Vemos que: Llamado también conjunto de partes de un conjunto. Es la relación que existe entre el conjunto A y todos los subconjuntos que se pueden formar con sus elementos, incluyendo el conjunto vacío. Definición matemática: P(A) = {x / x ⊂ A} Ejemplo: Sea el conjunto A = {5; 7; 9} Los subconjuntos de A son: ∅, {5}; {7}; {9}; {5; 7}; {5; 9}; {7; 9}; A son 8 subconjuntos de A Entonces, el conjunto potencia de A se denota como P(A), Luego: P(A) = {∅; {5}; {7}; {9}; {5; 7}; {5; 9}; {7; 9}; A} Además, el número de elementos de P(A) se calcula como 2n(A): n[P( A)] = 2 n(A) Conjunto potencia Los términos pertenencia o inclusión son diferentes, pero muchas veces se les confunde. Por ejemplo, es frecuente decir «yo pertenezco a este grupo» o «yo estoy incluido en este grupo» y en ambos casos se entiende lo mismo. Pero en la teoría de conjuntos estos son diferentes. La relación de pertenencia se da entre elementos de un conjunto y este. No es correcto decir que un elemento está incluido en un conjunto. Veamos: Sea A = {5; 2; {6; 2}} Entonces: • 5 ∈ A • {6; 2} ∈ A • {6; 2} ⊄ A La relación de inclusión se da entre conjuntos. Import a nt e Re cu e rda • 2 • 4 • 8 • 6 • 10 A • 10 • 4 • 8 • 6 • 2 • 10 • 4 • 8• 6• 2 B C ⇒ A = B = C Si A ⊂ B y B ⊂ A ⇒ A = B Si B ⊂ C y C ⊂ B ⇒ B = C ⇒ A = B = C Se dice que B es subconjunto propio (partes propias) de A, si B es subconjunto de A pero B ≠ A. Es correcto decir que un subconjunto está incluido en un conjunto mayor. 28 Halla los elementos de cada conjunto e indica cuántos son finitos. • A = {x / x ∈ ; x es par} • B = {x / x es letra de la palabra universidad} • C = {x / x ∈ ; x < 5} • D = {x / x ∈ ; x es M (5), 8 < x < 34} • E = {x / x es letra de la palabra computación} Resolución: Se tiene los conjuntos unitarios P y Q, tales que P = {2x + 3y; 39} y Q = {5x – 4y; 17}. Encuentra el valor de x2 + y2. Resolución: Dados los conjuntos: C = {x – 1 / x ∈ ; –3 < x < 3} D = {2x + 3 / x ∈ ; –2 < x < 3} Descubre el valor de n[P(C)] + n[P(D)]. Resolución: Halla los elementos de cada conjunto e indica cuántos son vacíos. • A = {x / x es una cifra par del número 19 397} • B = {x / x ∈ ; x es M(12), 26 < x < 35} • C = {x / x es un país de América cuyo nombre inicia con L} Resolución: Si los conjuntos A y B son iguales, calcula el valor de mn. A = {2m + 6; 15}; B = {10; nm – 10}; (n > 0) Resolución: Se tienen los conjuntos iguales y unitarios A y B, tales que: A = {2a – b; c} B = {3c – 14; 3b – 8} Determina el valor de a2 + b2 + c2. Resolución: 1 4 5 6 2 3 Rpta. Hay 3 conjuntos finitos. Rpta. 130 Rpta. 48Rpta. 32 Rpta. 110 Rpta. Todos Hallamos los elementos: A = {2; 4; 6; 8; ...} B = {u, n, i, v, e, r, s, d, a} C = {...; –2; –1; 0; 1; 2; 3; 4} D = {10; 15; 20; 25; 30} E = {c, o, m, p, u, t, a, c, i, n} Hallando los elementos: • C = {–3; –2; –1; 0; 1} ⇒ n(C) = 5 ⇒ n[P(C)] = 25 = 32 • D = {1; 3; 5; 7} ⇒ n(D) = 4 ⇒ n[P(D)] = 24 = 16 • Calculando n[P(C)] + n[P(D)]: 32 + 16 = 48 Hallando los elementos: A = { } B = ∅ C = { } Todos son vacíos. • Calculando mn 25 = 32 • Hallando n n2 – 10 = 15 n = 5 • Hallando m 2m + 6 = 10 m = 2 • Hallandoc 3c – 14 = c c = 7 • Calculando: a2 + b2 + c2 = 62 + 52 + 72 = 36 + 25 + 49 = 110 • Hallando b 3b – 8 = 7 b = 5 • Hallando a 2a – 5 = 7 a = 6 Hallando los valores de x e y: 2x + 3y = 39 → (×4) → 8x + 12y = 156 5x – 4y = 17 → (×3) → 15x – 12y = 51 23x = 207 x = 9 y = 7 ∴ Calculando x2 + y2: 92 + 72 = 81 + 49 = 130 Ejercicios resueltos 29MateMática Delta 3 - aritMética Síntesis Conjuntos II Clases de conjuntos • Finito Es un conjunto formado por un número determinado de elementos. Por lo tanto, se puede expresar por extensión y su proceso de conteo tiene fin. • Infinito Conjunto formado por un número indeterminado de elementos. Por lo tanto, no se puede expresar por extensión y su proceso de conteo no tiene fin. Conjuntos especiales • Vacío Conjunto que no posee elemento alguno. Se representa por { } o ∅. • Unitario Es el conjunto que tiene un solo elemento. • Universal Es aquel conjunto que mínimamente está formado por todos los elementos motivo de estudio, por lo tanto contiene a todos los conjuntos analizados. Se representa por el símbolo . Relaciones entre conjuntos • Inclusión Se dice que el conjunto A está incluido en el conjunto B, si todo elemento de A también pertenece al conjunto B. • Conjuntos iguales Un conjunto A es igual a otro conjunto B, si A está incluido en B y B también está incluido en A. • Conjuntos potencia Llamado también conjunto de partes de un conjunto. Es la relación que existe entre el conjunto A y todos los subconjuntos que se pueden formar con sus elementos, incluyendo el conjunto vacío. Dados los conjuntos: A = {x + 5 / x ∈ ; −2 < x ≤ 4} B = {3x − 1 / x ∈ ; −1 < x ≤ 3} Calcula n[P(A)] − n[P(B)], si n(L) se lee cardinal de L o número de elementos de L. Resolución: Resolución: Modela y resuelve 1 2 Dados los conjuntos: M = {2x + 1 / x ∈ ; −2 ≤ x ≤ 1} N = {x − 5 / x ∈ ; −2 < x ≤ 3} Calcula n[P(M)] + n[P(N)], si n(L) se lee cardinal de L o número de elementos de L. Rpta. Rpta. 30 Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Se tiene los conjuntos unitarios P y Q, tales que: P = {3x + 5y; 43} Q = {4x – 3y; 9} Determina el valor de x2 + y2. Se tiene los conjuntos unitarios A y B, tales que: A = {5x + 7y; 117} B = {9x – 13y; –71} Determina el valor de x2 + y2. Rpta. Rpta. Se tienen los conjuntos iguales A y B, tales que: A = {a2 + 1; 12} B = {a – b; 17} Halla todos los posibles valores de (a + b), siendo a y b números enteros. Se tienen los conjuntos iguales A y B, tales que: A = {a2 – 1; 17} B = {b – a; 35} Halla todos los posibles valores de (a + b), siendo a y b números enteros. Rpta. Rpta. 3 4 5 6 31MateMática Delta 3 - aritMética Sea el conjunto A de la forma: A = {x2 + 1 / x ∈ ; 8 < 2x + 1 < 19} Encuentra la suma de los elementos de A y el número de subconjuntos que tiene. Sea el conjunto B de la forma: B = {x(x – 2) / x ∈ ; –5 < 5x + 3 < 10} Descubre la suma de sus elementos con el número de subconjuntos que tiene. Sea el conjunto A de la forma: A = {x2 – 3 / x ∈ ; ‒12 < 3x ‒ 7 < 0} Encuentra la suma de los elementos de A y el número de subconjuntos que tiene. Sea el conjunto C de la forma: C = {x(x + 2) / x ∈ ; –2 < 4x – 3 < 8} Descubre la suma de sus elementos con el número de subconjuntos que tiene. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 7 8 9 10 32 Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Se tiene los conjuntos unitarios A y B, tales que: A = {a2 + 1; 3a – 1} B = {3x + y; x – y – 8} Calcula el valor de a + x + y, sabiendo que a es par. Se tiene los conjuntos unitarios A y B, tales que: A = { a + b ; 16} B = { a – b ; 10} Determina el valor de a2 – b2. Se tiene los conjuntos unitarios A y B, tales que: A = {a2 + 2; 8a – 10} B = {3x – y; x + y + 10} Calcula el valor de a + x – y, sabiendo que a es el mayor posible. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Se tiene los conjuntos unitarios A y B, tales que: A = { x + y ; 12} B = { x – y ; 6} Determina el valor de x2 – y2. 11 12 13 14 33MateMática Delta 3 - aritMética 15 16Sea el conjunto A, tal que: A = {7; 8; 10} Halla si las proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F). I. {8} ∈ P(A) ( ) II. Ø ⊂ P(A) ( ) III. {10; 4} ∈ P(A) ( ) IV. {{8; 7}} ⊂ P(A) ( ) V. {10; 12} ∈ P(A) ( ) Sea el conjunto A, tal que: A = {6; {8}; 9} Halla si las proporciones son verdaderas (V) o falsas (F). I. {8} ∈ P(A) ( ) II. Ø ∈ P(A) ( ) III. {6; 9} ∈ P(A) ( ) IV. {{8}; 9} ⊂ P(A) ( ) V. {{8}; 6} ∈ P(A) ( ) Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Se tiene los conjuntos iguales y unitarios A y B, tales que: A = {2a – b; c} B = {3c – 12; 4b – 10} Encuentra el valor de a2 + b2 + c2. Se tiene los conjuntos iguales y unitarios A y B, tales que: A = {4a – b; 2c} B = {5c – 21; 4b – 10} Encuentra el valor de a2 + b2 + c2. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 17 18 34 Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. Conociendo el conjunto A, tal que: A = {1; 2; {3}; 4; {5}} Descubre la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones. I. {2} ⊂ A ( ) II. {2; 4} ⊂ A ( ) III. {4} ⊂ A ( ) IV. {{5}; 3} ⊂ A ( ) Se tienen los conjuntos iguales A, B y C, tales que: A = {3a + 5; 7} B = – 2; 29 C = {5c + 14; d + 2} Se tienen los conjuntos iguales A, B y C, tales que: A = {4a + 9; 6} B = – 1; 21 C = {8c – 3; d + 4} Si c; d ∈ , calcula el valor de a + b + c + d. Si c; d ∈ , calcula el valor de a + b + c + d. Conociendo el conjunto A, tal que: A = {6; 8; {4}; 6; {2}} Descubre la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones. I. {8} ⊂ A ( ) II. {{2}; {4}} ⊂ A ( ) III. {4} ⊂ A ( ) IV. {{2}; 8} ⊂ A ( ) Rpta. Rpta. b 3 b 4 19 20 21 22 35MateMática Delta 3 - aritMética Practica y demuestra Nivel I Halla los elementos de cada conjunto e indica cuántos son infinitos. A = {x / x ∈ ; x es impar} B = {x / x es letra del alfabeto con que se forma un número romano} C = {x / x ∈ ; x < –3} D = {x / x es nombre de una persona que inicie con a} Sean los conjuntos A y B, tales que: A = {2a + b; 13} B = {b + 2; 3a – b} Si ambos conjuntos son unitarios, calcula el valor de a × b. 1 2 Sean los conjuntos A y B, tales que: A = {n2 + 1; –6} B = {2 – m; 10} Si ambos conjuntos son iguales, determina el valor de (m + n). 3 Sea A un conjunto que tiene 4 elementos, encuentra cuántos subconjuntos tiene. Sea el conjunto A, tal que: A = {x2 + 1 / x ∈ ; –3 ≤ x ≤ 4} Descubre cuántos subconjuntos tiene. Si el conjunto A tiene 16 subconjuntos, halla cuántos elementos tiene el conjunto A. 4 5 6 A 11 B 8 C 5 D 11 o 5 E 10 o 6 A 12 B 15 C 20 D 24 E 18 A 2 B 3 C 4 D 5 E 6 A 1 B 3 C Solo 2 D 4 E 0 A 2 B 6 C 4 D 8 E 16 A 4 B 64 C 8 D 16 E 32 36 A 28 B 36 C 24 D 54 E 42 Calcula cuántos subconjuntos tienen A y B en total. A = {x2 / x ∈ ; –2 < x < 5} B = {2x – x / x ∈ ; –1 < x < 3} Determina cuántos subconjuntos tiene el conjunto D, tal que: D = { 2x + 1 ∈ / x ∈ ; 2 < x < 15} Sea el conjunto A, tal que: A = {x2 + 1 / x ∈ ; –3 < x < 3} Encuentra la suma de sus elementos con el número de subconjuntos que tiene. Nivel II Sean los conjuntos: A = {x / x es impar; x ≤ 13} B = {x / x es impar; 3 < x ≤ 11} C = {2x / x es primo menor que 17} Halla qué proposiciones son ciertas. I. A está incluido en B. II. C no está incluido en B. III. A no está incluido en C. Calcula los elementos de cada conjunto e indica cuántos son unitarios. • A = {x / x ∈ ; x es cifra par de 36 754}• B = {x / x es país de América cuyo nombre inicia con r} • C = {x / x ∈ ; x es par, 3 < x < 4} • D = {x / x es puerto chileno donde se encuentra anclado el monitor «Huáscar»} A Solo II B Solo III C II y III D I y III E Solo I 7 8 9 11 12 Descubre el valor de a . b . c, si A, B, C y D son conjuntos iguales, tales que: A = {a + 2; a + 1} B = {7 – a; 8 – a} C = {b + 1; c + 1} D = {b + 2; 4} 10 A 40 B 14 C 28 D 20 E 38 A 2 B 4 C 8 D 16 E 32 A 12 B 14 C 16 D 18 E 20 A 1 B 3 C 2 D 4 E 0 37MateMática Delta 3 - aritMética A 13 B 25 C 10 D 20 E 8 A 67 B 31 C 61 D 23 E 35 A 1 B 2 C 3 D 4 E 5 A –10 B 11 C 10 D –11 E 8 Dados los conjuntos A = {a; b} y B = {a; b; {b}}, determina el número de elementos de P(A ∩ B). Si los conjuntos A y B son iguales, tales que: A = {a2 + 2a; b3 – b} B = {2a; 15} Encuentra el valor de a2 + b2; sabiendo que a y b son enteros. 13 16 14 Si los conjuntos A y B son iguales, tales que: A = {m + 2; n2 + 9} B = {10; –9} Descubre el valor de m × n; sabiendo que m y n son enteros. 15 Si los conjuntos A y B son iguales, tales que: A = {2m + 6; 2} B = {10; p – 3} Halla el valor de m2 + p2. Si los conjuntos A y B son iguales, tales que: A = {m2 – 1; 2} B = {18 – p2; 8} Calcula el mayor valor de m3 + p; sabiendo que m y p son enteros. 17 18 Si los conjuntos A y B son iguales, tales que: A = {3x + 5; 12; 8x – 4} B = {3x + 6; 11} Determina el cardinal del conjunto: L = {x2; 2x; x + 2; 3x – 4}. A 1 B 2 C 4 D 8 E 16 A 20 B 11 C 25 D 13 E 29 38 A 15 B 18 C –12 D 25 E 9 A 28 B 52 C 5 D 25 E 10 Si los conjuntos A y B son iguales, tales que: A = {m2 + 1; 31} B = {26; n2 – 5} Encuentra el mayor valor de m × n; sabiendo que m y n son enteros. Dados los conjuntos unitarios: C = {x2 – y2; 45} y D = {x + y; 15} Calcula el valor de x – y. Si los conjuntos A y B son iguales, determina el valor de x2 – y2. A = {x + y; 8} y F = {16; x – y} Si el conjunto A es unitario, encuentra el valor de (a + b)2. A = {a + 2b; 3b – a + 2; 11} 19 22 23 24 20 21 Si los conjuntos A y B son iguales, tales que: A = {2a2 – 1; 13} B = {2a2 – 5; 3b + 2} Descubre el mayor valor de a × b; sabiendo que a y b son enteros. Si los siguientes conjuntos son iguales: A = {x3 + 2; 20} y B = {29; y5 – 4x} Halla el valor de (x + y)2. Nivel III A –15 B 18 C –12 D 28 E 30 A 3 B 5 C 15 D 10 E 2 A 64 B 164 C 128 D 256 E 132 A 36 B 49 C 14 D 12 E 56 Tema 39MateMática Delta 3 - aritMética 3 Conjuntos III Unión o reunión Sean A y B dos conjuntos cualquiera, la unión de A y B se representa como A ∪ B y será el conjunto formado por elementos que pertenecen al conjunto A, al conjunto B o a ambos. Definición matemática: A ∪ B = {x / x ∈ A ∨ x ∈ B} A = {1; 2} B = {2; 3} 1 A B • 1 • 2 • 3 A ∪ B = {1; 2; 3} A = {2; 4} B = {1; 3} 2 A B A ∪ B = {1; 2; 3; 4} • 2 • 4 • 1 • 3 A = {1; 2; 3; 4; 5; 6} B = {1; 2} 3 A • 1 • 2 • 5 • 3 • 4 • 6 B A ∪ B = {1; 2; 3; 4; 5; 6} = A Intersección Sean A y B dos conjuntos, la intersección de A y B se representa como A ∩ B, y será el conjunto formado por los elementos que son comunes tanto al conjunto A como al conjunto B. Definición matemática: A ∩ B = {x / x ∈ A ∧ x ∈ B} A = {a, b} B = {b, c} 1 A B • a • b • c A ∩ B = {b} A = {a, b, c, d} B = {a} 3 A • a • b • c • d B A ∩ B = {a} = B A = {a, b, c} B = {d, e, f} 2 A B A ∩ B = ∅ • b • a • c • e • d • f • A ∪ A = A • A ∪ B = B ∪ A • A ∪ B ∪ C = (A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C) = (A ∪ C) ∪ B • A ∪ ∅ = A • Si A ⊂ B ⇒ A ∪ B = B Ade más Cuando A ∩ B = ∅, afirmaremos que A y B son conjuntos disjuntos. Recu e rda • A ∩ A = A • A ∩ B = B ∩ A • A ∩ B ∩ C = (A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C) = (A ∩ C) ∩ B • Si A ⊂ B ⇒ A ∩ B = A Operaciones entre conjuntos 5k – 12 4k – 12 40 Diferencia Sean A y B dos conjuntos, la diferencia de A menos B se representa como A – B, y será el conjunto formado por los elementos que pertenecen al conjunto A pero no pertenecen al conjunto B. Definición matemática: Complemento de un conjunto Sea A un conjunto, su complemento se representa como (AC ; A'; A) , y es el conjunto formado por los elementos que pertenecen al conjunto universal pero no pertenecen al conjunto A. Definición matemática: AC = – A = {x / x ∈ ∧ x ∉ A} Ejemplo: = {I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, IX, X} A = {I, II, III, V, VI} B = {IV, III, VIII, X, VII} El complemento de A = AC = {IV, VIII, VII, X, IX} El complemento de B = BC = {I, II, V, VI, IX} A – B = {x / x ∈ A ∧ x ∉ B} • El conjunto A – B no es lo mismo que el conjunto B – A, es decir: A – B ≠ B – A • Si A ⊂ B ⇒ A – B = ∅ ¿Sa bía s qu e.. .? Impo rt a nt e Not a A = {m, n, p} B = {n, q} 1 A B • m • n • q A – B = {m, p} B − A = {q} • p A = {3; 7} B = {5; 8} 2 A B A – B = A B – A = B • 3 • 7 • 8 • 5 A = {a, b, 2; 3} B = {a, b} 3 A B A – B = {2; 3} B – A = ∅ • 2 • 3 • a • b • I • III • IV • VIII • X • VII • IX • II • V • VI A B • (AC)C = A • C = ∅ • ∅C = • A ∩ AC = ∅ • A ∪ AC = Leyes de De Morgan • (A ∪ B)C = AC ∩ BC • (A ∩ B)C = AC ∪ BC Si A ∩ B = ∅ además AC = B, entonces diremos que A y B son conjuntos complementarios. 41MateMática Delta 3 - aritMética Ade más ¿Sa bía s qu e.. .? Re cu e rda Diferencia simétrica Sean A y B dos conjuntos, la diferencia simétrica entre ellos se representa como A B, y es el conjunto formado por la unión de A – B y B – A. Definición matemática: A B = {x / x ∈ (A – B) ∨ x ∈ (B – A)} Ejemplos: A = {1; 2; 3} B = {3; 4; 5} 1 A B •1 A B = {1; 2; 4; 5} •2 •3 • 4 • 5 A = {1; 2; 3} B = {4; 5} 2 A B • 2 • 1 • 3 • 4 • 5 A B = {1; 2; 3; 4; 5} A = {1; 2; 3; 4; 5; 6} B = {1; 2} 3 A • 1• 3 • 4 • 6 B • 2 • 5 A B = {3; 4; 5; 6} Producto cartesiano Sean A y B dos conjuntos no vacíos, su producto cartesiano se representa como A × B, y es el conjunto formado por pares ordenados de la forma (x ; y) de tal modo que (x ∈ A) y (y ∈ B). Definición matemática: A × B = {(x ; y) / x ∈ A ∧ y ∈ B} Ejemplo: Dados los conjuntos A = {1; 3} y B = {2; 4; 5; 6}. El producto cartesiano: A × B = {(1 ; 2), (1 ; 4), (1 ; 5), (1 ; 6), (3 ; 2), (3 ; 4), (3 ; 5), (3 ; 6)} Para representar el producto cartesiano A × B, podemos utilizar diagramas sagitales (de flechas) y diagramas cartesianos; así, por ejemplo: Diagrama sagital del producto cartesiano A × B • 1 • 3 • 2 • 4 • 5 • 6 A B • A B = (A – B) ∪ (B – A) También • A B = (A ∪ B) – (A ∩ B) • El conjunto A × B no es igual al conjunto B × A, es decir: A × B ≠ B × A • El conjunto producto A × A también se representa como A2, simbólicamente: A × A = A2 • El cardinal se halla: #(A × B) = #A . #B 42 Diagramas para conjuntos Diagrama de Venn - Euler Son figuras geométricas planas cerradas como el círculo, el rectángulo, la elipse, etc., usadas para representar gráficamente a los conjuntos. Diagrama de Lewis Carrol Utilizado en representación de varios conjuntos disjuntos que al unirse dan el conjunto universal. Ejemplo: Sean • H = Conjunto de hombres • M = Conjunto de mujeres • C = Conjunto de personas casadas • S = Conjunto de personas solteras • F = Conjunto de personas que fuman En (1) : Están los hombres solteros que no fuman En (2) : Están los hombres casados que fuman En (3) : Están las mujeres casadas que fuman En 2 y 3 : Están las personas casadas que fuman Diferencias DiferenciasSimilitudes A B 4 1 5 6 2 7 3 8 personas que fuman (F) hombres (H) mujeres (M) casadas (C) solteras (S) 43MateMática Delta 3- aritMética Sean los conjuntos B y C, tales que: C = {x2 + 1 / x ∈ ; x ≤ 6} B = {2x – 1 / x ∈ ; 10 < 3x + 8 < 27} Calcula la suma de los elementos de C ∩ B. Resolución: De un grupo de 120 personas, 70 son hombres, 60 usan anteojos, 15 mujeres no usan anteojos. ¿Cuántos hombres no usan anteojos? Resolución: Dados: A = {2x + 3 / x ∈ ; 3 < x < 7} y B = {x2 – 2 / x ∈ ; 3 < x < 6} Determina la suma de los elementos de A Δ B. Resolución: 1 De 120 alumnos se obtuvo lo siguiente: 45 aprobaron Comunicación, 46 Inglés y 38 Matemática; además, 7 aprobaron Comunicación e Inglés, 8 Inglés y Matemática, 10 Matemática y Comunicación y 4 aprobaron las tres asignaturas. ¿Cuántos no aprobaron ningún curso? Resolución: 3 5 De un aula del Instituto Delta hay 15 ajedrecistas de los cuales 10 son hombres, 15 hombres no son ajedrecistas y 30 son mujeres. ¿Cuántos estudiantes hay en dicha aula? Resolución: 6 2 De un grupo de 47 alumnos, 29 juegan básquet, 27 juegan tenis y 5 prefieren otro deporte. ¿Cuántos prefieren básquet y tenis? Resolución: 4 C = {1; 2; 5; 10; 17; 26; 37} B = {1; 3; 5; 7; 9; 11} C ∩ B = {1; 5} Suma de elementos: 1 + 5 = 6 Hallando x 29 + 27 – x = 42 56 – 42 = x 14 = x Entonces son 14 alumnos que prefieren los dos deportes 45 hombres no usan anteojos. Total: 25 + 30 = 55 estudiantes = 60 = 15 A = {11; 13; 15} B = {7; 14; 23; 34} A Δ B = {7; 11; 13; 14; 15; 23; 24} Suma de elementos: 107 x = 120 – (45 + 35 + 4 + 24) 120 – 108 x = 12 Rpta. 6 Rpta. 107 Rpta. 12 Rpta. 55 Rpta. 45 Rpta. 14 (120) C(45) I(46) M(38) x 332 6 4 4 35 24 H 70 M 50 Anteojos No usa 45 15 Sí usa 25 35 H 25 M 30 Ajedrecistas Sí 10 No 15 Ejercicios resueltos (47) B(29) T(27) x 27 – x 5 44 Síntesis Unión A ∪ B = {x / x ∈ A ∨ x ∈ B} Intersección A ∩ B = {x / x ∈ A ∧ x ∈ B} Diferencia simétrica A B = {x / x ∈ (A − B) ∨ x ∈ (B − A)} Diferencia A − B = {x / x ∈ A ∧ x ∉ B} Complemento AC = U − A = {x / x ∈ U ∧ x ∉ A} Nota: Como consecuencia de la diferencia entre conjuntos se obtiene el complemento de un conjunto. Modela y resuelve Sean los conjuntos: Sean los conjuntos: A = {x + 5 / x ∈ ; 7 < x ≤ 13} B = {2x + 3 / x ∈ ; 4 ≤ x < 10} Halla n[(A ∪ B)] − n[(A ∩ B)]. P = {x + 7 / x ∈ ; 5 ≤ x ≤ 11} Q = {3x − 2 / x ∈ ; 4 ≤ x < 8} Halla n[(P ∩ Q)] + n[(P − Q)]. Resolución: Resolución: Rpta. Rpta. 1 2 Conjuntos III A A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B 45MateMática Delta 3 - aritMética Un colegio cuenta con 476 estudiantes, de los cuales se sabe que a 150 de ellos les gusta practicar aritmética y a 170 les gusta practicar geometría. Si los que no practican estos cursos son el cuádruple de los que practican ambos cursos, calcula cuántos estudiantes practican solo geometría. Un colegio cuenta con 827 estudiantes, de los cuales se sabe que a 480 de ellos les gusta practicar álgebra y a 515 les gusta practicar trigonometría. Si los que no practican estos cursos son la cuarta parte de los que practican ambos cursos, calcula cuántos estudiantes practican solo álgebra. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Durante todo el mes de agosto, Enrique salió a pasear con Angélica y/o con Beatriz. Si el número de días que paseó solo con Angélica y el número de días que paseó solo con Beatriz se encuentran en relación de 5 a 9 respectivamente, determina cuántos días como mínimo salió a pasear con las dos. Durante todo el mes de enero, Arturo salió a pasear con Carmen y/o con Delia. Si el número de días que paseó solo con Carmen y el número de días que paseó solo con Delia se encuentran en relación de 4 a 7 respectivamente, determina cuántos días como mínimo salió a pasear con ambas. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 3 4 5 6 46 Sean los conjuntos A y B, de los cuales se sabe que A, B y (A ∩ B) tienen 128; 32 y 8 subconjuntos, respectivamente. Encuentra cuántos elementos tiene P(A ∪ B). Rpta. Rpta. Sean los conjuntos A y B, de los cuales se sabe que A, B y (A ∩ B) tienen 256; 64 y 16 subconjuntos, respectivamente. Encuentra cuántos elementos tiene P(A ∪ B). De cierta cantidad de personas, 150 hablan inglés y 180 hablan francés. Si los que hablan solo inglés y los que hablan solo francés están en relación de 4 a 5 respectivamente, y los que no hablan estos idiomas son 20 menos de los que hablan solo inglés; descubre cuántas personas son. De cierta cantidad de personas, 232 hablan inglés y 246 hablan alemán. Si los que hablan solo inglés y los que hablan solo alemán están en relación de 5 a 7 respectivamente, y los que no hablan estos idiomas son 37 menos de los que hablan solo inglés; descubre cuántas personas son. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 7 8 9 10 47MateMática Delta 3 - aritMética Se realizaron tres pruebas de selección para cierto colegio, al cual se presentaron 278 alumnos. De los alumnos participantes se sabe que 170 aprobaron la primera prueba, 150 la segunda y 130 la tercera; también, 50 aprobaron la primera y la segunda prueba, 70 la primera y tercera, y 80 la segunda y tercera prueba. Si 10 alumnos no aprobaron ninguna prueba, ¿cuántos alumnos fueron admitidos, si basta con aprobar dos pruebas? Se realizaron tres pruebas de selección para cierto colegio, al cual se presentaron 305 alumnos. De los alumnos participantes se sabe que 182 aprobaron la primera prueba, 156 la segunda y 136 la tercera; también, 45 aprobaron la primera y la segunda prueba, 72 la primera y tercera, y 84 la segunda y tercera prueba. Si 18 alumnos no aprobaron ninguna prueba, ¿cuántos alumnos fueron admitidos, si basta con aprobar dos pruebas? Rpta. Rpta. De un grupo de alumnos se sabe que a 22 de ellos les gusta solo aritmética, 13 prefieren solo geometría, los que prefieren aritmética son el triple de los que gustan ambos cursos. Si el número de alumnos que no gustan de los cursos mencionados son cuatro más de los que gustan geometría; halla cuántos alumnos son. De un grupo de alumnos se sabe que a 36 de ellos les gusta solo biología, 27 prefieren solo física, los que prefieren biología son el cuádruple de los que gustan ambos cursos. Si el número de alumnos que no gustan de los cursos mencionados son nueve menos de los que gusta física; halla cuántos alumnos son. Rpta. Rpta. Resolución: Resolución: Resolución: Resolución: 11 12 13 14 48 En un salón de clase de una institución educativa de secundaria, se tomó examen a 65 estudiantes. El número de hombres es la mitad del número de aprobados y el número de mujeres aprobadas es el cuádruple del número de hombres desaprobados. ¿Cuántos hombres aprobaron el examen, si 2 mujeres desaprobaron? En un salón de clase de una institución educativa de secundaria, se tomó examen a 74 estudiantes. El número de hombres es la tercera parte del número de aprobados y el número de mujeres aprobadas es el quíntuple del número de hombres desaprobados. ¿Cuántos hombres aprobaron el examen, si 4 mujeres desaprobaron? De 64 personas que practican fútbol y/o tenis, se sabe que el número de mujeres que practican solo fútbol es menor en 14 que los hombres que practican solo tenis, es también la mitad de las mujeres que practican solo tenis, y es la cuarta parte de las personas que practican ambos deportes. Si los hombres que practican solo fútbol son tantos como las mujeres que practican solo tenis, calcula la cantidad de personas que practican solo fútbol. De 97 personas que practican básquet y/o vóley, se sabe que el número de mujeres que practican solo básquet es menor en 13 que los hombres que practican solo vóley, es también la tercera de las mujeres que practican solo vóley, y es la cuarta parte de las personas que practican ambos deportes. Si los hombres que practican solo básquet son tantos como las mujeres que practican solo vóley, calcula la cantidad de personas que practican solo vóley. Rpta. Rpta. Rpta. Rpta. Resolución:
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