Aula I

Professora Aracéli Ciotti de Marins
Sistematização dos
Conjuntos Numéricos

   Números Naturais ()
   Números Inteiros ()
   Números Racionais (Q)
   Números Irracionais (I)
   Números Reais (R)
Números Naturais ()
 Este conjunto é de grande importância
  pelo seu uso na contagem. Sua notação
  é: N = 0, 1, 2, 3, ....

 Quando não se utiliza o número 0 (zero),
  a        notação           utilizada  é:
  N* = N – 0 = 1, 2, ....
Números Inteiros ()
O conjunto dos números inteiros é
 formado pelos elementos do
 conjunto dos naturais acrescidos de
 seus simétricos.
Notação: Z = ..., -2, -1, 0, 1, 2, ....
Quando o elemento zero não
 pertence ao conjunto, a notação se
 torna: Z* = Z – 0.
Números Inteiros ()
 Quando se considera o conjunto dos números
  positivos, acrescidos do zero, a notação é:
  Z+ = N.
 Quando o elemento zero não pertence ao
  conjunto, a notação torna-se: Z *          (inteiros
                                        
  positivos).
 Analogamente, o conjunto dos inteiros não-
  positivos é: Z - = ..., -2, -1, 0 e este conjunto
  sem o zero é o conjunto dos negativos:
              Z   ...,3,2,1
                *
Números Racionais ou Fracionários (Q)

 São todos os números que podem ser escritos
  sob a forma de fração entre dois números
  inteiros. Tem representação decimal finita ou
  dízima periódica.
 A notação deste conjunto é:
               p          *
           Q   / pZ qZ 
               q           
 Exemplos: 2; -4; 0,5; 1,37; 1,5999...; 0,212121...,
  etc.
Números Irracionais (I)
São os números cuja representação
 decimal não é exata nem periódica,
 conseqüentemente não podem ser
 escritos como uma fração entre dois
 inteiros.
Exemplos:         =     3,14159265...,
 e = 2,718281828..., 2  1,4142135624 ... ,
 etc.
Números Reais (R)


   Representam a união entre os
 números Racionais e Irracionais:
 R = Q  I.
Operações com números reais

          Existem quatro operações básicas
  envolvendo os números reais:

 Adição: a + b
 Multiplicação: a  b ou a . b
 Subtração: a – b
 Divisão: a/b ou a
                   b
Exercícios

 Determine se é verdadeira (V) ou falsa (F) cada
  uma das afirmações, justificando sua resposta:
  (   )–7N
  (   ) 2 Q
  (   )5Z
  (   ) -8  Q
  (   ) 3  R
  (   )-I
  (   )–7Z
  (   ) 3  Q
Exercício

Faça um esquema que represente a
 sistematização do conjunto dos números
 Reais, decompostos em outros conjuntos.
Par Ordenado,
  Sistema Cartesiano
e Produto Cartesiano
Par Ordenado
Par é todo conjunto formado por dois
 elementos {a, b}, não importando a ordem
 que a e b aparecem no conjunto, assim,
 são iguais os conjuntos: {a, b} = {b, a}.
 Porém, quando a ordem dos elementos
 importa, o par passa a ser chamado de
 par ordenado.
Exemplo
  Seja o par {x, y} a solução do sistema:
               2 x  3 y  4
               
                x  3 y  7
   Verifica-se que x = -1 e y = 2 é solução,
ao passo que x = 2 e y = -1 não é. Assim,
com notação de conjuntos, temos que:
{-1, 2} = {2, -1}, o que não deve ocorre
neste casso, então, utilizamos a notação
(-1, 2) para representar o par ordenado
(x,y). Logo (-1,2)(2,-1).
Propriedade
Se (a, b) = (c, d) então a = c e b = d.
Exemplo:
Determine a e b se: (a + 2, 18) = (0, 3b).
Exercícios: Determine a e b:

 (a, b) = (1, 3)
 (2a – 2, b + 3) = (3a + 5, 2b – 7)
 (2a, a – 8) = (1 – 3b, b)
Sistema Cartesiano Ortogonal

  É um sistema formado por dois eixos, x e
 y, perpendiculares entre si:
                           y

        2º quadrante           1º quadrante
                                   (a, b)
                       b

                                                  x
                               a

       3º quadrante                4º quadrante
O     eixo x é denominado eixo das
    abscissas e o eixo y é denominado
    eixo das ordenadas. Estes eixos
    dividem o plano em quatro regiões,
    chamadas quadrantes. Este sistema é
    utilizado para localizar pontos, com
    abscissas e ordenadas conhecidas.
Exemplo:

   Faça um sistema cartesiano ortogonal,
 e nele localize os pontos: A(3,0), B(0,-2),
 C(2,2), D(-2,-3), E(1,-4), F(-3,4).
Exercícios:
          Determine se as sentenças são
     verdadeiras (V) ou falsas (F):
    ( ) (-5, 4)  3 quadrante;
    ( ) os pontos de abscissas negativas e
     ordenadas positivas pertencem ao 1º
     quadrante;
    ( ) um ponto no 4º quadrante tem
     abscissa positiva e ordenada negativa.
Produto Cartesiano
      Definição: dados dois conjuntos não-
    vazios A e B, denomina-se produto
    cartesiano de A por B o conjunto
    A x B, cujos elementos são todos os
    pares ordenados (x, y), em que o
    primeiro elemento pertence à A e o
    segundo pertence à B:
         A  B   x, y  / x  A  y  B
      Observação: A x A = A2.
Exemplo

    Sendo A = {1, 2, 3} e B = {1, 4}.
 Determine A x B e represente num plano
 cartesiano e por meio de um diagrama de
 Venn.
Exercícios
      Dados os conjuntos A = {1, 3, 5}, B = {-2, 1} e
    C = {-1, 0, 1}, representar, pelos elementos e no
    plano cartesiano, os seguintes produtos:
   A x B
   B x A
   A x C
   C x A
    B2
    C2
Relações Binárias
Introdução


    Sejam os conjuntos A = {1, 2, 3, 4} e
 B = {2, 4, 6, 8}. O produto cartesiano de A
 por B é:
    A x B = {(1,2), (1,4), (1,6), (1,8), (2,2),
 (2,4), (2,6), (2,8), (3,2), (3,4), (3,6), (3,8),
 (4,2), (4,4), (4,6), (4,8)}.
Consideremos, agora, alguns
subconjuntos de A x B:
 R1 = {(x, y)  A x B / y = 2x}   = {(1,2),
  (2,4), (3,6), (4,8)}
 R2 = {(x, y)  A x B / y = x}    = {(2,2),
  (4,4)}
 R3 = {(x, y)  A x B / y = 6}    = {(1,6),
  (2,6), (3,6), (4,6)}
 R4 = {(x, y)  A x B / x = 2}    = {(2,2),
  (2,4), (2,6), (2,8)}
Cada um dos conjuntos R1,
R2, R3 e R4 são relações entre
os elementos de A e B. Eles são
denominados relação ou relação
binária de A e B.
Definição

   R é uma relação de A em B se e
somente se R estiver contido em
A x B, em outras palavras, se R for
subconjunto do produto cartesiano de
A com B.
Os conjuntos R1, R2, R3 e R4
estão contidos em A x B e são
formados por pares ordenados (x, y)
em que o primeiro elemento x de A é
“associado”         ao       elemento
correspondente y de B, mediante
certo critério de “relacionamento” ou
“correspondência”.
Observações

     A é o conjunto de partida da relação R;
     B é o conjunto de chegada ou contra-
      domínio da relação R.
     Quando o par ordenado (x, y) pertence à
      relação R, escrevemos xRy, e se o par não
      pertence à relação, escrevemos x R y.
                                        
Domínio

 Seja R uma relação de A em B.
  Chama-se domínio de R, o conjunto D(R)
  de todos os primeiros elementos dos
  pares ordenados que pertencem à R:


  x  DR   y  B /  x, y   R
Imagem

  Chama-se imagem de R, o conjunto
   Im(R) de todos os segundos
   elementos dos pares ordenados que
   pertencem à R:

    y  ImR   x  A /  x, y   R
Exemplo

 Dados os conjuntos A = {0, 1, 2, 3} e
  B = {1, 2, 3, 5, 6}, determinar o domínio
  e a imagem da relação
  R = {(x, y)  A x B / y = x + 1}.
Exercício

  Dados os conjuntos A = {-4,-3,-2,
  -1,0,1,2,3,4}  e   B    =   {0,2,4,6,8},
  determinar a relação, as imagens e os
  domínios das seguintes relações de A
  em B:
   R1 = {(x,   y)  A x B / y = 2x}
   R2 = {(x,   y)  A x B / y = 2x + 1}
   R3 = {(x,   y)  A x B / y = x2}
   R4 = {(x,   y)  A x B / y = |x|}
Relação Inversa

     Dada uma relação binária R de A em
  B, o conjunto:
      R   y, x   B  A /  x, y   R
        1



  representa uma relação de B em A, que
  é denominada relação inversa de R.
Exemplo


    Dados os conjuntos A = {1,2,-4} e
 B = {0,1,2,3}, determine a relação
 inversa de R = {(x, y)  A x B / y > x}.
Exercício



     Determine a relação inversa para
  cada uma das relações do exercício
  anterior

Conjuntos NuméRicos

  • 1.
  • 2.
    Sistematização dos Conjuntos Numéricos  Números Naturais ()  Números Inteiros ()  Números Racionais (Q)  Números Irracionais (I)  Números Reais (R)
  • 3.
    Números Naturais () Este conjunto é de grande importância pelo seu uso na contagem. Sua notação é: N = 0, 1, 2, 3, ....  Quando não se utiliza o número 0 (zero), a notação utilizada é: N* = N – 0 = 1, 2, ....
  • 4.
    Números Inteiros () Oconjunto dos números inteiros é formado pelos elementos do conjunto dos naturais acrescidos de seus simétricos. Notação: Z = ..., -2, -1, 0, 1, 2, .... Quando o elemento zero não pertence ao conjunto, a notação se torna: Z* = Z – 0.
  • 5.
    Números Inteiros () Quando se considera o conjunto dos números positivos, acrescidos do zero, a notação é: Z+ = N.  Quando o elemento zero não pertence ao conjunto, a notação torna-se: Z * (inteiros  positivos).  Analogamente, o conjunto dos inteiros não- positivos é: Z - = ..., -2, -1, 0 e este conjunto sem o zero é o conjunto dos negativos: Z   ...,3,2,1 *
  • 6.
    Números Racionais ouFracionários (Q)  São todos os números que podem ser escritos sob a forma de fração entre dois números inteiros. Tem representação decimal finita ou dízima periódica.  A notação deste conjunto é: p * Q   / pZ qZ  q   Exemplos: 2; -4; 0,5; 1,37; 1,5999...; 0,212121..., etc.
  • 7.
    Números Irracionais (I) Sãoos números cuja representação decimal não é exata nem periódica, conseqüentemente não podem ser escritos como uma fração entre dois inteiros. Exemplos:  = 3,14159265..., e = 2,718281828..., 2  1,4142135624 ... , etc.
  • 8.
    Números Reais (R) Representam a união entre os números Racionais e Irracionais: R = Q  I.
  • 9.
    Operações com númerosreais Existem quatro operações básicas envolvendo os números reais:  Adição: a + b  Multiplicação: a  b ou a . b  Subtração: a – b  Divisão: a/b ou a b
  • 10.
    Exercícios  Determine seé verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações, justificando sua resposta: ( )–7N ( ) 2 Q ( )5Z ( ) -8  Q ( ) 3  R ( )-I ( )–7Z ( ) 3  Q
  • 11.
    Exercício Faça um esquemaque represente a sistematização do conjunto dos números Reais, decompostos em outros conjuntos.
  • 12.
    Par Ordenado, Sistema Cartesiano e Produto Cartesiano
  • 13.
    Par Ordenado Par étodo conjunto formado por dois elementos {a, b}, não importando a ordem que a e b aparecem no conjunto, assim, são iguais os conjuntos: {a, b} = {b, a}. Porém, quando a ordem dos elementos importa, o par passa a ser chamado de par ordenado.
  • 14.
    Exemplo Sejao par {x, y} a solução do sistema: 2 x  3 y  4   x  3 y  7 Verifica-se que x = -1 e y = 2 é solução, ao passo que x = 2 e y = -1 não é. Assim, com notação de conjuntos, temos que: {-1, 2} = {2, -1}, o que não deve ocorre neste casso, então, utilizamos a notação (-1, 2) para representar o par ordenado (x,y). Logo (-1,2)(2,-1).
  • 15.
    Propriedade Se (a, b)= (c, d) então a = c e b = d. Exemplo: Determine a e b se: (a + 2, 18) = (0, 3b).
  • 16.
    Exercícios: Determine ae b:  (a, b) = (1, 3)  (2a – 2, b + 3) = (3a + 5, 2b – 7)  (2a, a – 8) = (1 – 3b, b)
  • 17.
    Sistema Cartesiano Ortogonal É um sistema formado por dois eixos, x e y, perpendiculares entre si: y 2º quadrante 1º quadrante (a, b) b x a 3º quadrante 4º quadrante
  • 18.
    O eixo x é denominado eixo das abscissas e o eixo y é denominado eixo das ordenadas. Estes eixos dividem o plano em quatro regiões, chamadas quadrantes. Este sistema é utilizado para localizar pontos, com abscissas e ordenadas conhecidas.
  • 19.
    Exemplo: Faça um sistema cartesiano ortogonal, e nele localize os pontos: A(3,0), B(0,-2), C(2,2), D(-2,-3), E(1,-4), F(-3,4).
  • 20.
    Exercícios: Determine se as sentenças são verdadeiras (V) ou falsas (F):  ( ) (-5, 4)  3 quadrante;  ( ) os pontos de abscissas negativas e ordenadas positivas pertencem ao 1º quadrante;  ( ) um ponto no 4º quadrante tem abscissa positiva e ordenada negativa.
  • 21.
    Produto Cartesiano Definição: dados dois conjuntos não- vazios A e B, denomina-se produto cartesiano de A por B o conjunto A x B, cujos elementos são todos os pares ordenados (x, y), em que o primeiro elemento pertence à A e o segundo pertence à B: A  B   x, y  / x  A  y  B Observação: A x A = A2.
  • 22.
    Exemplo Sendo A = {1, 2, 3} e B = {1, 4}. Determine A x B e represente num plano cartesiano e por meio de um diagrama de Venn.
  • 23.
    Exercícios Dados os conjuntos A = {1, 3, 5}, B = {-2, 1} e C = {-1, 0, 1}, representar, pelos elementos e no plano cartesiano, os seguintes produtos: A x B B x A A x C C x A  B2  C2
  • 24.
  • 25.
    Introdução Sejam os conjuntos A = {1, 2, 3, 4} e B = {2, 4, 6, 8}. O produto cartesiano de A por B é: A x B = {(1,2), (1,4), (1,6), (1,8), (2,2), (2,4), (2,6), (2,8), (3,2), (3,4), (3,6), (3,8), (4,2), (4,4), (4,6), (4,8)}.
  • 26.
    Consideremos, agora, alguns subconjuntosde A x B:  R1 = {(x, y)  A x B / y = 2x} = {(1,2), (2,4), (3,6), (4,8)}  R2 = {(x, y)  A x B / y = x} = {(2,2), (4,4)}  R3 = {(x, y)  A x B / y = 6} = {(1,6), (2,6), (3,6), (4,6)}  R4 = {(x, y)  A x B / x = 2} = {(2,2), (2,4), (2,6), (2,8)}
  • 27.
    Cada um dosconjuntos R1, R2, R3 e R4 são relações entre os elementos de A e B. Eles são denominados relação ou relação binária de A e B.
  • 28.
    Definição R é uma relação de A em B se e somente se R estiver contido em A x B, em outras palavras, se R for subconjunto do produto cartesiano de A com B.
  • 29.
    Os conjuntos R1,R2, R3 e R4 estão contidos em A x B e são formados por pares ordenados (x, y) em que o primeiro elemento x de A é “associado” ao elemento correspondente y de B, mediante certo critério de “relacionamento” ou “correspondência”.
  • 30.
    Observações  A é o conjunto de partida da relação R;  B é o conjunto de chegada ou contra- domínio da relação R.  Quando o par ordenado (x, y) pertence à relação R, escrevemos xRy, e se o par não pertence à relação, escrevemos x R y. 
  • 31.
    Domínio  Seja Ruma relação de A em B. Chama-se domínio de R, o conjunto D(R) de todos os primeiros elementos dos pares ordenados que pertencem à R: x  DR   y  B /  x, y   R
  • 32.
    Imagem  Chama-seimagem de R, o conjunto Im(R) de todos os segundos elementos dos pares ordenados que pertencem à R: y  ImR   x  A /  x, y   R
  • 33.
    Exemplo  Dados osconjuntos A = {0, 1, 2, 3} e B = {1, 2, 3, 5, 6}, determinar o domínio e a imagem da relação R = {(x, y)  A x B / y = x + 1}.
  • 34.
    Exercício Dadosos conjuntos A = {-4,-3,-2, -1,0,1,2,3,4} e B = {0,2,4,6,8}, determinar a relação, as imagens e os domínios das seguintes relações de A em B: R1 = {(x, y)  A x B / y = 2x} R2 = {(x, y)  A x B / y = 2x + 1} R3 = {(x, y)  A x B / y = x2} R4 = {(x, y)  A x B / y = |x|}
  • 35.
    Relação Inversa Dada uma relação binária R de A em B, o conjunto: R   y, x   B  A /  x, y   R 1 representa uma relação de B em A, que é denominada relação inversa de R.
  • 36.
    Exemplo Dados os conjuntos A = {1,2,-4} e B = {0,1,2,3}, determine a relação inversa de R = {(x, y)  A x B / y > x}.
  • 37.
    Exercício Determine a relação inversa para cada uma das relações do exercício anterior