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MATEMATICAS B ASICAS - Facultad de...

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128
MATEM ´ ATICAS B ´ ASICAS Autora: Jeanneth Galeano Pe˜ naloza Edici´ on: Oscar Guillermo Ria˜ no Universidad Nacional de Colombia Departamento de Matem´ aticas Sede Bogot´ a Enero de 2015 Universidad Nacional de Colombia Matem´ aticas B´ asicas Conjuntos 1/1
Transcript

MATEMATICAS BASICAS

Autora: Jeanneth Galeano PenalozaEdicion: Oscar Guillermo Riano

Universidad Nacional de ColombiaDepartamento de Matematicas

Sede Bogota

Enero de 2015

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 1 / 1

Parte I

Conjuntos

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 2 / 1

Definicion intuitiva de conjunto

Definicion

Un conjunto es una coleccion de objetos.

Ejemplos

A = {Laura,Gabriela,Diana}B = {Cuadrado, rectangulo, rombo, trapecio}C = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, . . . }D = {x | x es un estudiante activo de la UN}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 3 / 1

Definicion intuitiva de conjunto

Definicion

Un conjunto es una coleccion de objetos.Ejemplos

A = {Laura,Gabriela,Diana}

B = {Cuadrado, rectangulo, rombo, trapecio}C = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, . . . }D = {x | x es un estudiante activo de la UN}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 3 / 1

Definicion intuitiva de conjunto

Definicion

Un conjunto es una coleccion de objetos.Ejemplos

A = {Laura,Gabriela,Diana}B = {Cuadrado, rectangulo, rombo, trapecio}

C = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, . . . }D = {x | x es un estudiante activo de la UN}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 3 / 1

Definicion intuitiva de conjunto

Definicion

Un conjunto es una coleccion de objetos.Ejemplos

A = {Laura,Gabriela,Diana}B = {Cuadrado, rectangulo, rombo, trapecio}C = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, . . . }

D = {x | x es un estudiante activo de la UN}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 3 / 1

Definicion intuitiva de conjunto

Definicion

Un conjunto es una coleccion de objetos.Ejemplos

A = {Laura,Gabriela,Diana}B = {Cuadrado, rectangulo, rombo, trapecio}C = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, . . . }D = {x | x es un estudiante activo de la UN}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 3 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Extension y Comprension

Cuando un conjunto es descrito por una propiedad que comparten suselementos se dice que esta determinado por comprension.

Cuando damos una lista explıcita de los elementos del conjunto, decimosque esta determinado por extension.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 4 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Extension y Comprension

Cuando un conjunto es descrito por una propiedad que comparten suselementos se dice que esta determinado por comprension.

Cuando damos una lista explıcita de los elementos del conjunto, decimosque esta determinado por extension.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 4 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

A = {x | x es un numero impar positivo, menor que 30}

A = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 5 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

A = {x | x es un numero impar positivo, menor que 30}A = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 5 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

B = {x | x es un entero mayor que − 3}

B = {−2,−1, 0, 1, 2, 3, . . . }

Ejemplo

C = {x | x es un entero mayor o igual que − 3}

C = {−3,−2,−1, 0, 1, 2, 3, . . . }

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 6 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

B = {x | x es un entero mayor que − 3}B = {−2,−1, 0, 1, 2, 3, . . . }

Ejemplo

C = {x | x es un entero mayor o igual que − 3}

C = {−3,−2,−1, 0, 1, 2, 3, . . . }

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 6 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

B = {x | x es un entero mayor que − 3}B = {−2,−1, 0, 1, 2, 3, . . . }

Ejemplo

C = {x | x es un entero mayor o igual que − 3}

C = {−3,−2,−1, 0, 1, 2, 3, . . . }

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 6 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

B = {x | x es un entero mayor que − 3}B = {−2,−1, 0, 1, 2, 3, . . . }

Ejemplo

C = {x | x es un entero mayor o igual que − 3}C = {−3,−2,−1, 0, 1, 2, 3, . . . }

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 6 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

D = {x | x es un numero par y primo}

D = {2}

Ejemplo

E = {x | x es un numero impar y primo}

E = {3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, . . . }

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 7 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

D = {x | x es un numero par y primo}D = {2}

Ejemplo

E = {x | x es un numero impar y primo}

E = {3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, . . . }

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 7 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

D = {x | x es un numero par y primo}D = {2}

Ejemplo

E = {x | x es un numero impar y primo}

E = {3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, . . . }

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 7 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplo

D = {x | x es un numero par y primo}D = {2}

Ejemplo

E = {x | x es un numero impar y primo}E = {3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, . . . }

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 7 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplos

Consideremos el conjunto

G = {x | x es par, primo y mayor que 5}

El conjunto que no tiene elementos se conoce como el conjunto vacıo y seacostumbra a notar por ∅ o { }.

OJO {∅} NO es el conjunto vacıo, es un conjunto con un elemento.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 8 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplos

Consideremos el conjunto

G = {x | x es par, primo y mayor que 5}

El conjunto que no tiene elementos se conoce como el conjunto vacıo y seacostumbra a notar por ∅ o { }.

OJO {∅} NO es el conjunto vacıo, es un conjunto con un elemento.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 8 / 1

Conjuntos determinados por extensiony por comprension

Ejemplos

Consideremos el conjunto

G = {x | x es par, primo y mayor que 5}

El conjunto que no tiene elementos se conoce como el conjunto vacıo y seacostumbra a notar por ∅ o { }.

OJO {∅} NO es el conjunto vacıo, es un conjunto con un elemento.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 8 / 1

Pertenencia

Definicion

Consideremos una relacion binaria denotada por ∈, definida entre unelemento a y un conjunto A.

Decimos que a pertenece a A si a es un elemento de A, lo cual denotamospor a ∈ A.En caso contrario, decimos que a no pertenece a A y lo escribimos a /∈ A.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 9 / 1

Pertenencia

Definicion

Consideremos una relacion binaria denotada por ∈, definida entre unelemento a y un conjunto A.Decimos que a pertenece a A si a es un elemento de A, lo cual denotamospor a ∈ A.

En caso contrario, decimos que a no pertenece a A y lo escribimos a /∈ A.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 9 / 1

Pertenencia

Definicion

Consideremos una relacion binaria denotada por ∈, definida entre unelemento a y un conjunto A.Decimos que a pertenece a A si a es un elemento de A, lo cual denotamospor a ∈ A.En caso contrario, decimos que a no pertenece a A y lo escribimos a /∈ A.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 9 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Consideremos el conjunto

A = {x | x es primo} ,

¿hay un conjunto de referencia?

¿letras?

¿colores?

¿reales?

¿naturales?

El conjunto referente donde se puede hablar de la propiedad del conjuntolo tomamos como el conjunto universal.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 10 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Consideremos el conjunto

A = {x | x es primo} ,

¿hay un conjunto de referencia?

¿letras?

¿colores?

¿reales?

¿naturales?

El conjunto referente donde se puede hablar de la propiedad del conjuntolo tomamos como el conjunto universal.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 10 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Consideremos el conjunto

A = {x | x es primo} ,

¿hay un conjunto de referencia?

¿letras?

¿colores?

¿reales?

¿naturales?

El conjunto referente donde se puede hablar de la propiedad del conjuntolo tomamos como el conjunto universal.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 10 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Consideremos el conjunto

A = {x | x es primo} ,

¿hay un conjunto de referencia?

¿letras?

¿colores?

¿reales?

¿naturales?

El conjunto referente donde se puede hablar de la propiedad del conjuntolo tomamos como el conjunto universal.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 10 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Consideremos el conjunto

A = {x | x es primo} ,

¿hay un conjunto de referencia?

¿letras?

¿colores?

¿reales?

¿naturales?

El conjunto referente donde se puede hablar de la propiedad del conjuntolo tomamos como el conjunto universal.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 10 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Consideremos el conjunto

A = {x | x es primo} ,

¿hay un conjunto de referencia?

¿letras?

¿colores?

¿reales?

¿naturales?

El conjunto referente donde se puede hablar de la propiedad del conjuntolo tomamos como el conjunto universal.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 10 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Consideremos el conjunto

A = {x | x es primo} ,

¿hay un conjunto de referencia?

¿letras?

¿colores?

¿reales?

¿naturales?

El conjunto referente donde se puede hablar de la propiedad del conjuntolo tomamos como el conjunto universal.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 10 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Ejemplos

Son ejemplos de conjuntos universales:

U : NU : ZU : RU : Estudiantes activos de la Universidad Nacional

U : Habitantes de Colombia

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 11 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Ejemplos

Son ejemplos de conjuntos universales:

U : N

U : ZU : RU : Estudiantes activos de la Universidad Nacional

U : Habitantes de Colombia

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 11 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Ejemplos

Son ejemplos de conjuntos universales:

U : NU : Z

U : RU : Estudiantes activos de la Universidad Nacional

U : Habitantes de Colombia

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 11 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Ejemplos

Son ejemplos de conjuntos universales:

U : NU : ZU : R

U : Estudiantes activos de la Universidad Nacional

U : Habitantes de Colombia

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 11 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Ejemplos

Son ejemplos de conjuntos universales:

U : NU : ZU : RU : Estudiantes activos de la Universidad Nacional

U : Habitantes de Colombia

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 11 / 1

Conjunto de referencia o conjunto universal

Ejemplos

Son ejemplos de conjuntos universales:

U : NU : ZU : RU : Estudiantes activos de la Universidad Nacional

U : Habitantes de Colombia

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 11 / 1

Subconjuntos

Definicion

Consideremos dos conjuntos A y B. Decimos que A es un subconjunto deB si todo elemento de A es tambien elemento de B,

lo cual se nota porA ⊆ B y se lee A esta contenido en B.En otras palabras

(∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B).

Para decir A 6⊆ B negamos la proposicion anterior, ası

∼ (∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B)⇐⇒ (∃x)(x ∈ A ∧ x /∈ B)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 12 / 1

Subconjuntos

Definicion

Consideremos dos conjuntos A y B. Decimos que A es un subconjunto deB si todo elemento de A es tambien elemento de B, lo cual se nota porA ⊆ B y se lee A esta contenido en B.

En otras palabras

(∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B).

Para decir A 6⊆ B negamos la proposicion anterior, ası

∼ (∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B)⇐⇒ (∃x)(x ∈ A ∧ x /∈ B)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 12 / 1

Subconjuntos

Definicion

Consideremos dos conjuntos A y B. Decimos que A es un subconjunto deB si todo elemento de A es tambien elemento de B, lo cual se nota porA ⊆ B y se lee A esta contenido en B.En otras palabras

(∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B).

Para decir A 6⊆ B negamos la proposicion anterior, ası

∼ (∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B)⇐⇒ (∃x)(x ∈ A ∧ x /∈ B)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 12 / 1

Subconjuntos

Definicion

Consideremos dos conjuntos A y B. Decimos que A es un subconjunto deB si todo elemento de A es tambien elemento de B, lo cual se nota porA ⊆ B y se lee A esta contenido en B.En otras palabras

(∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B).

Para decir A 6⊆ B negamos la proposicion anterior,

ası

∼ (∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B)⇐⇒ (∃x)(x ∈ A ∧ x /∈ B)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 12 / 1

Subconjuntos

Definicion

Consideremos dos conjuntos A y B. Decimos que A es un subconjunto deB si todo elemento de A es tambien elemento de B, lo cual se nota porA ⊆ B y se lee A esta contenido en B.En otras palabras

(∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B).

Para decir A 6⊆ B negamos la proposicion anterior, ası

∼ (∀x)(x ∈ A −→ x ∈ B)⇐⇒ (∃x)(x ∈ A ∧ x /∈ B)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 12 / 1

Diagramas de Venn

A

BU

Figura: A ⊆ B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 13 / 1

Subconjuntos

Propiedades

Dado un conjunto A se tiene que ∅ ⊆ A.

Pues de no ser ası, existirıa x ∈ ∅ tal que x /∈ A, lo cual contradice elhecho de que vacıo no tiene elementos.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 14 / 1

Subconjuntos

Propiedades

Dado un conjunto A se tiene que ∅ ⊆ A.Pues de no ser ası, existirıa x ∈ ∅ tal que x /∈ A,

lo cual contradice elhecho de que vacıo no tiene elementos.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 14 / 1

Subconjuntos

Propiedades

Dado un conjunto A se tiene que ∅ ⊆ A.Pues de no ser ası, existirıa x ∈ ∅ tal que x /∈ A, lo cual contradice elhecho de que vacıo no tiene elementos.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 14 / 1

Subconjuntos

Si A ⊆ B y B ⊆ C entonces A ⊆ C .

Veamos

{(∀x)(x ∈ A→ x ∈ B)(∀x)(x ∈ B → x ∈ C )

=⇒ (∀x)(x ∈ A→ x ∈ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 15 / 1

Subconjuntos

Si A ⊆ B y B ⊆ C entonces A ⊆ C . Veamos{(∀x)(x ∈ A→ x ∈ B)(∀x)(x ∈ B → x ∈ C )

=⇒ (∀x)(x ∈ A→ x ∈ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 15 / 1

Subconjuntos

Si A ⊆ B y B ⊆ C entonces A ⊆ C . Veamos{(∀x)(x ∈ A→ x ∈ B)(∀x)(x ∈ B → x ∈ C )

=⇒ (∀x)(x ∈ A→ x ∈ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 15 / 1

Igualdad entre conjuntos

Igualdad entre conjuntos

Dos conjuntos A y B son iguales si y solo si A ⊆ B y B ⊆ A.

En otras palabras

(∀x)(x ∈ A←→ x ∈ B)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 16 / 1

Igualdad entre conjuntos

Igualdad entre conjuntos

Dos conjuntos A y B son iguales si y solo si A ⊆ B y B ⊆ A.En otras palabras

(∀x)(x ∈ A←→ x ∈ B)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 16 / 1

Subconjuntos

Ejemplo

Sean A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, B = {2, 4, 6, 8}, C = {1, 3, 5, 7, 9}.

Tenemos que B ⊆ A, pero C 6⊆ A.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 17 / 1

Subconjuntos

Ejemplo

Sean A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, B = {2, 4, 6, 8}, C = {1, 3, 5, 7, 9}.Tenemos que B ⊆ A, pero C 6⊆ A.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 17 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Sea A un conjunto. Definimos la coleccion

P(A) := {X | X ⊆ A}

Se conoce como el conjunto de Partes de A, o el conjunto Potencia de A.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 18 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Sea A un conjunto. Definimos la coleccion

P(A) := {X | X ⊆ A}

Se conoce como el conjunto de Partes de A, o el conjunto Potencia de A.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 18 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Ejemplo

Sea A = {a}.

P(A) = {∅, {a}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b}.

P(A) = {∅, {a} , {b} , {a, b}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b, c}.

P(A) = {∅, {a} , {b} , {c} , {a, b} , {a, c} , {b, c} , {a, b, c}}.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 19 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Ejemplo

Sea A = {a}. P(A) = {∅, {a}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b}.

P(A) = {∅, {a} , {b} , {a, b}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b, c}.

P(A) = {∅, {a} , {b} , {c} , {a, b} , {a, c} , {b, c} , {a, b, c}}.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 19 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Ejemplo

Sea A = {a}. P(A) = {∅, {a}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b}.

P(A) = {∅, {a} , {b} , {a, b}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b, c}.

P(A) = {∅, {a} , {b} , {c} , {a, b} , {a, c} , {b, c} , {a, b, c}}.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 19 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Ejemplo

Sea A = {a}. P(A) = {∅, {a}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b}. P(A) = {∅, {a} , {b} , {a, b}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b, c}.

P(A) = {∅, {a} , {b} , {c} , {a, b} , {a, c} , {b, c} , {a, b, c}}.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 19 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Ejemplo

Sea A = {a}. P(A) = {∅, {a}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b}. P(A) = {∅, {a} , {b} , {a, b}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b, c}.

P(A) = {∅, {a} , {b} , {c} , {a, b} , {a, c} , {b, c} , {a, b, c}}.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 19 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Ejemplo

Sea A = {a}. P(A) = {∅, {a}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b}. P(A) = {∅, {a} , {b} , {a, b}}.

Ejemplo

Sea A = {a, b, c}.P(A) = {∅, {a} , {b} , {c} , {a, b} , {a, c} , {b, c} , {a, b, c}}.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 19 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Propiedades

Si A ⊆ B entonces P(A) ⊆ P(B).

Si A es un conjunto finito con n elementos, entonces P(A) tiene 2n

elementos.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 20 / 1

Conjunto Potencia o conjunto de Partes

Propiedades

Si A ⊆ B entonces P(A) ⊆ P(B).

Si A es un conjunto finito con n elementos, entonces P(A) tiene 2n

elementos.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 20 / 1

Operaciones entre conjuntos

Union

Sean A y B dos conjuntos, definimos la union de A y B como

A ∪ B := {x | x ∈ A ∨ x ∈ B} .

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 21 / 1

Union

UA B

Figura: A ∪ B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 22 / 1

Interseccion

Interseccion

Sean A y B dos conjuntos, definimos la interseccion de A y B como

A ∩ B := {x | x ∈ A ∧ x ∈ B} .

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 23 / 1

Interseccion

UA B

Figura: A ∩ B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 24 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ∩ B = B ∩ A

A ∪ B = B ∪ A

A ∩ ∅ = ∅A ∪ ∅ = A

A ∪ A = A

A ∩ A = A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 25 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ∩ B = B ∩ A

A ∪ B = B ∪ A

A ∩ ∅ = ∅A ∪ ∅ = A

A ∪ A = A

A ∩ A = A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 25 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ∩ B = B ∩ A

A ∪ B = B ∪ A

A ∩ ∅ = ∅

A ∪ ∅ = A

A ∪ A = A

A ∩ A = A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 25 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ∩ B = B ∩ A

A ∪ B = B ∪ A

A ∩ ∅ = ∅A ∪ ∅ = A

A ∪ A = A

A ∩ A = A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 25 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ∩ B = B ∩ A

A ∪ B = B ∪ A

A ∩ ∅ = ∅A ∪ ∅ = A

A ∪ A = A

A ∩ A = A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 25 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ∩ B = B ∩ A

A ∪ B = B ∪ A

A ∩ ∅ = ∅A ∪ ∅ = A

A ∪ A = A

A ∩ A = A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 25 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ⊆ A ∪ B

A ∩ B ⊆ A

(A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C )

(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C )

A ∩ (B ∪ C ) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C )

A ∪ (B ∩ C ) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 26 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ⊆ A ∪ B

A ∩ B ⊆ A

(A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C )

(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C )

A ∩ (B ∪ C ) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C )

A ∪ (B ∩ C ) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 26 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ⊆ A ∪ B

A ∩ B ⊆ A

(A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C )

(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C )

A ∩ (B ∪ C ) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C )

A ∪ (B ∩ C ) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 26 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ⊆ A ∪ B

A ∩ B ⊆ A

(A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C )

(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C )

A ∩ (B ∪ C ) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C )

A ∪ (B ∩ C ) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 26 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ⊆ A ∪ B

A ∩ B ⊆ A

(A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C )

(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C )

A ∩ (B ∪ C ) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C )

A ∪ (B ∩ C ) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 26 / 1

Union e Interseccion

Propiedades

A ⊆ A ∪ B

A ∩ B ⊆ A

(A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C )

(A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C )

A ∩ (B ∪ C ) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C )

A ∪ (B ∩ C ) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C )

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 26 / 1

Complemento

Definicion

Sea A un conjunto considerado como subconjunto de un conjuntouniversal U. Definimos el complemento de A (con respecto a U) como

A′ := {a ∈ U| a /∈ A}

El complemento de A se nota por A′ o por AC .

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 27 / 1

Complemento

A

A′

U

Figura: A′

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 28 / 1

Complemento

Propiedades

A′′ = A

A ⊆ B si y solo si B ′ ⊆ A′

(A ∩ B)′ = A′ ∪ B ′

(A ∪ B)′ = A′ ∩ B ′

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 29 / 1

Complemento

Propiedades

A′′ = A

A ⊆ B si y solo si B ′ ⊆ A′

(A ∩ B)′ = A′ ∪ B ′

(A ∪ B)′ = A′ ∩ B ′

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 29 / 1

Complemento

Propiedades

A′′ = A

A ⊆ B si y solo si B ′ ⊆ A′

(A ∩ B)′ = A′ ∪ B ′

(A ∪ B)′ = A′ ∩ B ′

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 29 / 1

Complemento

Propiedades

A′′ = A

A ⊆ B si y solo si B ′ ⊆ A′

(A ∩ B)′ = A′ ∪ B ′

(A ∪ B)′ = A′ ∩ B ′

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 29 / 1

Diferencia

Definicion

Sean A y B dos conjuntos. Definimos la diferencia de A y B como

A− B := {x | x ∈ A ∧ x /∈ B}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 30 / 1

Diferencia

A BU

Figura: A− B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 31 / 1

Diferencia

Propiedades

A− B = A ∩ B ′

A− A = ∅A− ∅ = A

A− B = A si y solo si A ∩ B = ∅A− B = ∅ si y solo si A ⊆ B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 32 / 1

Diferencia

Propiedades

A− B = A ∩ B ′

A− A = ∅

A− ∅ = A

A− B = A si y solo si A ∩ B = ∅A− B = ∅ si y solo si A ⊆ B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 32 / 1

Diferencia

Propiedades

A− B = A ∩ B ′

A− A = ∅A− ∅ = A

A− B = A si y solo si A ∩ B = ∅A− B = ∅ si y solo si A ⊆ B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 32 / 1

Diferencia

Propiedades

A− B = A ∩ B ′

A− A = ∅A− ∅ = A

A− B = A si y solo si A ∩ B = ∅

A− B = ∅ si y solo si A ⊆ B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 32 / 1

Diferencia

Propiedades

A− B = A ∩ B ′

A− A = ∅A− ∅ = A

A− B = A si y solo si A ∩ B = ∅A− B = ∅ si y solo si A ⊆ B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 32 / 1

Diferencia

Ejercicio

Sean U = {a, b, c , d , e, f , g , h, i , j , k}, A = {a, b, d , f , h},B = {b, c , d , e, f } y C = {c , g , h, k}. Encuentre

A− B

B − A

(A− B) ∪ C ′

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 33 / 1

Diferencia Simetrica

Definicion

Sean A y B dos conjuntos. Definimos la diferencia simetrica de A y Bcomo

A4B = (A− B) ∪ (B − A)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 34 / 1

Diferencia Simetrica

A BU

Figura: A4B

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 35 / 1

Diferencia Simetrica

Propiedades

A4B = B4A

A4∅ = A

A4A = ∅A ⊆ B entonces A4B = B − A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 36 / 1

Diferencia Simetrica

Propiedades

A4B = B4A

A4∅ = A

A4A = ∅A ⊆ B entonces A4B = B − A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 36 / 1

Diferencia Simetrica

Propiedades

A4B = B4A

A4∅ = A

A4A = ∅

A ⊆ B entonces A4B = B − A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 36 / 1

Diferencia Simetrica

Propiedades

A4B = B4A

A4∅ = A

A4A = ∅A ⊆ B entonces A4B = B − A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 36 / 1

Producto cartesiano

Definicion

Dados dos conjuntos A y B definimos el producto cartesiano de A y B,notado A× B como

A× B := {(a, b)| a ∈ A ∧ b ∈ B}

Los elementos de A×B se llaman parejas ordenadas, y como su nombre loindica importa el orden en que aparece, esto es, (a, b) 6= (b, a). Ası

B × A = {(b, a)| b ∈ B ∧ a ∈ A}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 37 / 1

Producto cartesiano

Definicion

Dados dos conjuntos A y B definimos el producto cartesiano de A y B,notado A× B como

A× B := {(a, b)| a ∈ A ∧ b ∈ B}

Los elementos de A×B se llaman parejas ordenadas, y como su nombre loindica importa el orden en que aparece,

esto es, (a, b) 6= (b, a). Ası

B × A = {(b, a)| b ∈ B ∧ a ∈ A}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 37 / 1

Producto cartesiano

Definicion

Dados dos conjuntos A y B definimos el producto cartesiano de A y B,notado A× B como

A× B := {(a, b)| a ∈ A ∧ b ∈ B}

Los elementos de A×B se llaman parejas ordenadas, y como su nombre loindica importa el orden en que aparece, esto es, (a, b) 6= (b, a).

Ası

B × A = {(b, a)| b ∈ B ∧ a ∈ A}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 37 / 1

Producto cartesiano

Definicion

Dados dos conjuntos A y B definimos el producto cartesiano de A y B,notado A× B como

A× B := {(a, b)| a ∈ A ∧ b ∈ B}

Los elementos de A×B se llaman parejas ordenadas, y como su nombre loindica importa el orden en que aparece, esto es, (a, b) 6= (b, a). Ası

B × A = {(b, a)| b ∈ B ∧ a ∈ A}

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 37 / 1

Producto cartesiano

Ejercicio

Sean A = {a, b, c} y B = {1, 2}. Encuentre

A× B

B × A

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 38 / 1

Producto cartesiano

Propiedades

¿ A× B es igual a B × A ?

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 39 / 1

Cardinal de un conjunto

Definicion

Si un conjunto A tiene k elementos, donde k es cualquier numero natural,decimos que el cardinal de A es k y se nota

n(A) = k .

Ejemplo

Si A = {a, b, c}

entonces n(A) = 3

Si B = {x | x es primo y x < 12}

entonces n(B) = 5

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 40 / 1

Cardinal de un conjunto

Definicion

Si un conjunto A tiene k elementos, donde k es cualquier numero natural,decimos que el cardinal de A es k y se nota

n(A) = k .

Ejemplo

Si A = {a, b, c}

entonces n(A) = 3

Si B = {x | x es primo y x < 12}

entonces n(B) = 5

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 40 / 1

Cardinal de un conjunto

Definicion

Si un conjunto A tiene k elementos, donde k es cualquier numero natural,decimos que el cardinal de A es k y se nota

n(A) = k .

Ejemplo

Si A = {a, b, c}

entonces n(A) = 3

Si B = {x | x es primo y x < 12}

entonces n(B) = 5

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 40 / 1

Cardinal de un conjunto

Definicion

Si un conjunto A tiene k elementos, donde k es cualquier numero natural,decimos que el cardinal de A es k y se nota

n(A) = k .

Ejemplo

Si A = {a, b, c} entonces n(A) = 3

Si B = {x | x es primo y x < 12}

entonces n(B) = 5

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 40 / 1

Cardinal de un conjunto

Definicion

Si un conjunto A tiene k elementos, donde k es cualquier numero natural,decimos que el cardinal de A es k y se nota

n(A) = k .

Ejemplo

Si A = {a, b, c} entonces n(A) = 3

Si B = {x | x es primo y x < 12}

entonces n(B) = 5

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 40 / 1

Cardinal de un conjunto

Definicion

Si un conjunto A tiene k elementos, donde k es cualquier numero natural,decimos que el cardinal de A es k y se nota

n(A) = k .

Ejemplo

Si A = {a, b, c} entonces n(A) = 3

Si B = {x | x es primo y x < 12} entonces n(B) = 5

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 40 / 1

Producto Cartesiano

Numero cardinal de un producto

Si n(A) = a y n(B) = b, entonces

n(A× B) =

n(B × A) = n(A)× n(B) = n(B)× n(A) = ab.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 41 / 1

Producto Cartesiano

Numero cardinal de un producto

Si n(A) = a y n(B) = b, entonces

n(A× B) = n(B × A) =

n(A)× n(B) = n(B)× n(A) = ab.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 41 / 1

Producto Cartesiano

Numero cardinal de un producto

Si n(A) = a y n(B) = b, entonces

n(A× B) = n(B × A) = n(A)× n(B) =

n(B)× n(A) = ab.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 41 / 1

Producto Cartesiano

Numero cardinal de un producto

Si n(A) = a y n(B) = b, entonces

n(A× B) = n(B × A) = n(A)× n(B) = n(B)× n(A) =

ab.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 41 / 1

Producto Cartesiano

Numero cardinal de un producto

Si n(A) = a y n(B) = b, entonces

n(A× B) = n(B × A) = n(A)× n(B) = n(B)× n(A) = ab.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 41 / 1

Producto Cartesiano

Ejercicios

Encuentre el numero cardinal en cada caso

Si n(A× B) = 36 y n(A) = 12, encuentre n(B)

Si n(A× B) = 100 y n(B) = 4, encuentre n(A)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 42 / 1

Producto Cartesiano

Ejercicios

Encuentre el numero cardinal en cada caso

Si n(A× B) = 36 y n(A) = 12, encuentre n(B)

Si n(A× B) = 100 y n(B) = 4, encuentre n(A)

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 42 / 1

Resumen

Operaciones entre conjuntos

Sean A y B dos conjuntos cualesquiera, donde U es el conjunto universal.

El complemento de A es A′ = {x ∈ U| x /∈ A}.La union de A y B es A ∪ B = {x | x ∈ A ∨ x ∈ B}.La interseccion de A y B es A ∩ B = {x | x ∈ A ∧ x ∈ B}.La diferencia de A y B es A− B = {x | x ∈ A ∧ x /∈ B}.La diferencia simetrica de A y B es

A4B = {x | (x ∈ A ∧ x /∈ B) ∨ (x /∈ A ∧ x ∈ B)}

.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 43 / 1

Resumen

Operaciones entre conjuntos

Sean A y B dos conjuntos cualesquiera, donde U es el conjunto universal.

El complemento de A es A′ = {x ∈ U| x /∈ A}.

La union de A y B es A ∪ B = {x | x ∈ A ∨ x ∈ B}.La interseccion de A y B es A ∩ B = {x | x ∈ A ∧ x ∈ B}.La diferencia de A y B es A− B = {x | x ∈ A ∧ x /∈ B}.La diferencia simetrica de A y B es

A4B = {x | (x ∈ A ∧ x /∈ B) ∨ (x /∈ A ∧ x ∈ B)}

.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 43 / 1

Resumen

Operaciones entre conjuntos

Sean A y B dos conjuntos cualesquiera, donde U es el conjunto universal.

El complemento de A es A′ = {x ∈ U| x /∈ A}.La union de A y B es A ∪ B = {x | x ∈ A ∨ x ∈ B}.

La interseccion de A y B es A ∩ B = {x | x ∈ A ∧ x ∈ B}.La diferencia de A y B es A− B = {x | x ∈ A ∧ x /∈ B}.La diferencia simetrica de A y B es

A4B = {x | (x ∈ A ∧ x /∈ B) ∨ (x /∈ A ∧ x ∈ B)}

.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 43 / 1

Resumen

Operaciones entre conjuntos

Sean A y B dos conjuntos cualesquiera, donde U es el conjunto universal.

El complemento de A es A′ = {x ∈ U| x /∈ A}.La union de A y B es A ∪ B = {x | x ∈ A ∨ x ∈ B}.La interseccion de A y B es A ∩ B = {x | x ∈ A ∧ x ∈ B}.

La diferencia de A y B es A− B = {x | x ∈ A ∧ x /∈ B}.La diferencia simetrica de A y B es

A4B = {x | (x ∈ A ∧ x /∈ B) ∨ (x /∈ A ∧ x ∈ B)}

.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 43 / 1

Resumen

Operaciones entre conjuntos

Sean A y B dos conjuntos cualesquiera, donde U es el conjunto universal.

El complemento de A es A′ = {x ∈ U| x /∈ A}.La union de A y B es A ∪ B = {x | x ∈ A ∨ x ∈ B}.La interseccion de A y B es A ∩ B = {x | x ∈ A ∧ x ∈ B}.La diferencia de A y B es A− B = {x | x ∈ A ∧ x /∈ B}.

La diferencia simetrica de A y B es

A4B = {x | (x ∈ A ∧ x /∈ B) ∨ (x /∈ A ∧ x ∈ B)}

.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 43 / 1

Resumen

Operaciones entre conjuntos

Sean A y B dos conjuntos cualesquiera, donde U es el conjunto universal.

El complemento de A es A′ = {x ∈ U| x /∈ A}.La union de A y B es A ∪ B = {x | x ∈ A ∨ x ∈ B}.La interseccion de A y B es A ∩ B = {x | x ∈ A ∧ x ∈ B}.La diferencia de A y B es A− B = {x | x ∈ A ∧ x /∈ B}.La diferencia simetrica de A y B es

A4B = {x | (x ∈ A ∧ x /∈ B) ∨ (x /∈ A ∧ x ∈ B)}

.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 43 / 1

Resumen

Leyes de De Morgan

Para dos conjuntos A y B

(A ∩ B)′ = A′ ∪ B ′

(A ∪ B)′ = A′ ∩ B ′

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 44 / 1

Resumen

Leyes de De Morgan

Para dos conjuntos A y B

(A ∩ B)′ = A′ ∪ B ′

(A ∪ B)′ = A′ ∩ B ′

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 44 / 1

Conjuntos

Ejercicio

Cierta empresa entrevisto a 160 personas en un centro comercial con el finde averiguar sus preferencias a la hora de las comunicaciones y obtuvo lossiguientes resultados:

115 tienen internet en casa,

96 tienen cable en casa,

91 tienen celular,

68 tienen internet y cable en casa,

60 tienen internet en casa y celular,

54 tienen cable y celular,

38 tienen los tres,

2 no tienen ni internet , ni cable, ni celular.

Realice un diagrama donde se puedan leer estos datos.

Universidad Nacional de Colombia Matematicas Basicas Conjuntos 45 / 1


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