Teoría de Conjuntos, tema desarrollado en la segunda visita de la Universidad Pedagógica Francisco Morazan, Sede la Esperanza

1. Universidad Pedagógica Nacional “Francisco Morazán” Teoría de Conjuntos Estructuras Discretas Sistema PREUFOD

2. DEFINICION DE CONJUNTO Universidad Pedagógica Nacional Conjunto es una colección de objetos o entidades distinguibles y bien definidas. Los objetos (números, letras, puntos, etc.) que constituyen un conjunto se les llama miembros o elementos del conjunto “Francisco Morazán” Teoría de Conjuntos Normalmente se utilizan letras mayúsculas A, B, X, Y …. Para denotar Conjuntos Y para denotar a los elementos se utilizan letras minúsculas a,b,c,…, numeros, simbolos o variables. Estructuras Discretas Sistema PREUFOD

3. DEFINICIONES DE CONJUNTO EXPLICITAMENTE Un Conjunto puede ser definido: IMPLICITAMENTE

4. DEFINICION DE CONJUNTO EXPLÍCITAMENTE EXPLICITAMENTE escribiendo cada uno de los elementos que componen el conjunto dentro de llaves o separados por una coma 1.- Sea A el conjunto de las vocales A= { a, e, i, o, u } 2.- Sea B el conjunto de las vocales B= { lunes , martes, miércoles, jueves, viernes}

5. DEFINICION DE CONJUNTO IMPLICITA IMPLICITAMENTE escribiendo dentro de las llaves las características de los elementos que pertenecen al conjunto , como sigue Sea A es el conjunto de las vocales Se escribe A= {x/x es una vocal} Y se lee El conjunto de todas las x tales que x es una vocal Sea D el conjunto de los números pares Se escribe D= {x/x es un numero natural par } Y se lee El conjunto de todas las x tales que x es un numero natural par”

6. RELACIÓN DE PERTENENCIA Un elemento pertenece a un conjunto si forma parte de su lista de elementos. Se representa de la siguiente manera Elemento єconjunto …….. Se lee elemento pertenece a conjunto Elemento conjunto ……. Se lee elemento NO pertenece a conjunto Ejemplos: a є A Se lee …… a Pertenece al conjunto A w є A Se lee …… w No pertenece al conjunto A 3 D Se lee …… 3 No pertenece al conjunto D є є

7. CONJUNTO BIEN DEFINIDO Podemos decir que un conjunto esta bien definido si podemos afirmar de manera inequívoca si un elemento pertenece a él o no Sea T el conjunto de las personas simpáticas Este conjunto no esta bien definido ya que la idea de ser simpático es subjetiva, No hay un criterio definido para decir que una persona es simpática o no Un conjunto es FINITO cuando podemos listar todos sus elementos Un conjunto es INFINITO si no podemos listar todos sus elementos Ejemplo: S= {x/x є N, x >= 10} Se lee x tal que x pertenece a los números naturales y x es mayor o igual a 10

8. RELACIONES DE IGUALDAD DE CONJUNTO Igualdad de Conjuntos Relaciones Entre Conjuntos Sub Conjuntos Relaciones Entre Conjuntos Conjuntos Especiales Conjunto Vacio Conjunto Universal Conjuntos de Pares

9. IGUALDAD DE CONJUNTOS Decimos que dos conjuntos A y B son iguales (A = B ) si todos los elementos de A pertenecen a B A= { x, y } B= { y, x } Esto es: A=B, entonces xєA, implica que xєB y QueyєB, implica que yєA. Relaciones Entre Conjuntos

10. IGUALDAD DE CONJUNTOS Ejemplo de Igualdad de Conjuntos…………… Si M= { 1, 3, 5, 7, 9 } y L= {x/xes impar ^ 1 ≥ x ≤ 9 } Esto significa que M=L Relaciones Entre Conjuntos

11. A B A B B A B A SUBCONJUNTO Si cada elemento de un conjunto A es también elemento de un conjunto B, entonces A se llama SubConjunto de B También decimos que A, esta contenido en B O que B, esta contenido en A A no es un subconjunto de B, es decir si por lo menos un elemento de A no pertenece a B Relaciones Entre Conjuntos

12. SUBCONJUNTO Ejemplo: Considere los siguientes conjuntos: A={ 1, 3, 4, 5, 8, 9 }B={ 1, 2, 3, 5, 7 }C={ 1, 5 } Podemos decir que: Relaciones Entre Conjuntos C A y C B, Ya que 1 y 5 los, elementos de C, también son elementos de A y B B A Ya que algunos de sus elementos como el 2 y 7 no pertenecen a A o se que no todos lo elementos de B son elementos de A

13. SUBCONJUNTO Ejemplo: Considere los siguientes conjuntos: B={ x/x es un ave}H={y/y es una paloma} Relaciones Entre Conjuntos Podemos decir que: H B H es un subconjunto de B

14. SUBCONJUNTO Ejemplo: Considere el siguiente conjunto: A={ x/x є N es par} y B={ y/y є N y es múltiplo de 2} Relaciones Entre Conjuntos Podemos decir que………… B A A B A = B B = A

15. CONJUNTO VACIO (Conjuntos Especiales) Un conjunto VACIO es el que carece de elementos, se simboliza { } o por Ø . Ejemplo de conjunto Vacio: Relaciones Entre Conjuntos El conjunto cuyos miembros son los hombres que viven actualmente con mas 500 años de edad.

16. CONJUNTO VACIO (Conjuntos Especiales) Un conjunto VACIO es el que carece de elementos, se simboliza { } o por Ø . Ejemplo de conjunto Vacio: Relaciones Entre Conjuntos El conjunto cuyos miembros son los hombres que viven actualmente con mas 500 años de edad.

17. CONJUNTO UNIVERSAL (Conjuntos Especiales) Cuando se habla o se piensa acerca de los conjuntos es conveniente saber que los miembros de un conjunto dado pertenece a alguna población determinada. Relaciones Entre Conjuntos

18. CONJUNTO UNIVERSAL (Conjuntos Especiales) Ejemplo Si se habla de un conjunto de números es útil establecer una población general de números denominado CONJUNTOUNIVERSO o CONJUNTOREFERENCIA Cuyos elementos son los posibles candidatos para formar los conjuntos que intervienen en una discusión determinada. El conjunto Universal se denomina : U Relaciones Entre Conjuntos

19. CONJUNTO UNIVERSAL (Conjuntos Especiales) Ejemplo Si U=N, el conjunto de los números naturales Relaciones Entre Conjuntos A = { 1, 2, 3, 4, 5 } B={x/x es un numero primo } C = { x/x es un numero natural par } A, B y C son subconjuntos propios de U Los números primos menores que cien son los siguientes: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89 y 97

20. CONJUNTO PARTES (Conjuntos Especiales) Dado un conjunto A, el conjunto de partes de A, denominado por P(A), Es el conjunto cuyos elementos son todos los subconjuntos de A En la lista de subconjuntos de A hay que tener en cuenta dos subconjuntos especiales el mismo A, ya que A A, y el conjunto vacio Ø Relaciones Entre Conjuntos

22. Un conjunto cuyos miembros son conjuntos se llama Familia de Conjuntos

23. P(A) es un ejemplo de una familia de conjuntos NOTA: Si un conjunto M tienes n elementos P(M) constara de 2n elementos 2n = 23 = 2 x 2 x 2 = 8 Relaciones Entre Conjuntos

24. DIAGRAMA DE VENN (Euler) Los Diagramas de Venn e Eulerson una manera esquemática de representar los conjuntos y los conceptos de la teoría de conjuntos. Constituyen un auxiliar didáctico valioso para visualizar las relaciones de: Pertenencia, Inclusión y las Operaciones con conjuntos. Relaciones Entre Conjuntos El Rectángulo representa conjunto Universal Los círculos se han utilizado para representar a cada uno de los conjuntos. U A B C

25. DIAGRAMA DE VENN (Euler) Si A={ 1, 2, 3,}B= { 1 } C={ 8,9 } D={ 8} U Relaciones Entre Conjuntos A C B D AU BA D C CU BU D U

26. OPERACIONES CON CONJUNTOS Unión Intersección Operaciones con Conjuntos Operaciones con Conjuntos Diferencia Diferencia Simétrica Complemento

27. UNION DE CONJUNTOS La unión de dos conjuntos A y B, denominada por A U B que se lee A unión B, es el nuevo Conjunto formado por los elementos que pertenecen a A o B o a ambos conjuntos A U B ={x/x Є A V x Є B} Operaciones con Conjuntos U En el diagrama de Venn, la región sombreada corresponde al conjunto A U B A B

28. UNION DE CONJUNTOS Ejemplo Si A={ a, b, c, d }B= { c, d, e, f } Entonces: A U B ={a, b, c, d, e, f} Operaciones con Conjuntos U A B

29. INTERSECCION DE CONJUNTOS La intersección de dos conjuntos A y B, denotada A ∩ B, que se lee A intersección B. Es el nuevo conjunto formado por los elementos que pertenecen a A y a B, es decir, por los elementos comunes a ambos conjuntos Operaciones con Conjuntos A ∩ B ={X/XЄ A Λ x Є B } U En este diagrama de Venn la región sombreada corresponde al conjunto A ∩B A B

30. INTERSECCION DE CONJUNTOS Si A={ a, b, c, d }B= { c, d, e, f } A ∩ B = { c, d } Observe que los elementos c y d pertenecen simultáneamente a los conjuntos A y B Operaciones con Conjuntos A U B También se llama suma lógica de los conjuntos A y B A ∩ B Se denomina también el producto lógico de los conjuntos Ay B Dos conjuntos que no tienen nada en común se llaman DISYUNTOS

31. INTERSECCION DE CONJUNTOS Si A={ a, b, c, d } B= { c, d } Si A={ a, b, c, d } B= { m, p, q } A ∩ B = { c, d } A ∩ B = Ø U U Operaciones con Conjuntos A A B B A ∩ B =B porque B A A ∩ B = Ø, A y B son disyuntos

32. DIFERENCIA DE CONJUNTOS La Diferencia de dos conjuntos A y B, denotada A – B, que se lee A menos B, es el conjunto formado por los elementos que pertenecen a Ay que no pertenecen a B U Simbólicamente: U A A - B ={X/XЄ A Λ x Є B } Operaciones con Conjuntos B A B

33. DIFERENCIA DE CONJUNTOS Simbólicamente: A - B ={X/XЄ A Λ x Є B } U U A A U B B Operaciones con Conjuntos A B

34. DIFERENCIA DE CONJUNTOS Ejemplo 1: Si A={ a, b, c }B= { c, d} A-B={ a, b } Ejemplo 2: Operaciones con Conjuntos Si A={ 3, 4, 5, 6 }B= { 4, 5 } A-B={ 3, 6} Ejemplo 3: Si A={ 1, 2, 3 }B= { 6, 7 } A-B={1, 2, 3 }

35. DIFERENCIA SIMÉTRICA DE CONJUNTOS La Diferencia Simétrica de dos conjuntos A y B, denotada A B, que se lee A diferencia B, es el conjunto formado por los elementos que pertenecen a Ao a B pero no pertenecen simultáneamente a ambos conjuntos Operaciones con Conjuntos Simbólicamente: A B ={ X/XЄ A V x Є B Λ x Є A ∩ B}

36. DIFERENCIA SIMÉTRICA DE CONJUNTOS La Diferencia Simétrica de dos conjuntos A y B, denotada A B, que se lee A diferencia B, es el conjunto formado por los elementos que pertenecen a Ao a B pero no pertenecen simultáneamente a ambos conjuntos Simbólicamente: Operaciones con Conjuntos A B ={ X/XЄ A V x Є B Λ x Є A ∩ B} A diferencia simétrica de B es igual a x Tal que x pertenece a A o x pertenece a B, y x pertenece a A intersección B

37. DIFERENCIA SIMETRICA DE CONJUNTOS Simbólicamente: A - B ={X/XЄ A Λ x Є B } U B A En el siguiente grafico se muestra A B Observe que las regiones a la izquierda y a la derecha corresponden a los conjuntos A-B y B-A Operaciones con Conjuntos Por eso también A B={ A – B } U { B- A } A B={ A U B } - { B ∩A } A={ 1, 2, 3, 4 }B= { 4, 5 } A B = { 1, 2, 3, 5 }

38. COMPLEMENTEOS DE UN CONJUNTOS El complemento de un conjunto A con respecto al conjunto U, denota A΄, es el conjunto de elementos de U que no pertenecen a A A΄={X/XЄ A UΛ x A } Simbólicamente: U A Operaciones con Conjuntos A΄= U – A Ejemplo: Sea U = N (el conjunto de los números naturales) A = {X/X es un numero natural par} A΄ = {X/X es un numero natural impar}=U -A

39. CONJUNTOS NUMERICOS N Números Naturales Es la colección de Objetos matemáticos representados por los símbolos 1, 2, 3, 4, …., etc. Llamados números para contar. N = {1, 2, 3, 4, ….} Conjuntos Numéricos Z Números Enteros Los números enteros abarca los números negativos incluyendo en cero y los números positivos. Y se representa Z = {-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, ….}

40. CONJUNTOS NUMERICOS Q Números Racionales Es el conjunto de los números de la forma donde p y q son enteros, con q ≠ 0, se representa mediante el simbolo p Q = { ,q ЄZΛ q ≠ 0} q Conjuntos Numéricos Q’ Números Irracionales Es el conjunto de los números que no pueden ser expresados como el cociente de dos números enteros Q’ Entre los mas conocidos esta el π

41. CONJUNTOS NUMERICOS R Números Reales Es el conjunto formado por todos los números racionales e irracionales R = Q U Q’ Conjuntos Numéricos c Números Complejos Es la colección de números de la forma a + bi, donde a y b son números reales, e i es la unidad imaginaria que cumple con la propiedad. i2=-1

42. SIMBOLOGIA = U IGUAL UNION є ∩ ELEMENTO PERTENECE INTERSECCION ___ ELEMENTO NO PERTENECE DIFERENCIA Relaciones Entre Conjuntos ES SUBCONJUNTO DIFERENCIA SIMETRICA NO ES SUBCONJUNTO ’ COMPLEMENTO DE UN CONJUNTO є CONJUNTOS NUMERICOS { } o Ø CONJUNTO VACIO N NATURALES U Z CONJUNTO UNIVERSAL ENTEROS Q RACIONALES P{A } CONJUNTO DE PARTES Q ΄ IRRACIONALES r REALES C COMPLEJOS

43. Lic. Josué Iván Turcios Rodríguez Licenciado en informática Educativa