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Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos MATEMÁTICAS DISCRETAS JAIME ANDRÉS CASTAÑO PEREA jaime.castano@correo.icesi .edu.co universomatematico81.blogspot.com Departamento de Matemáticas y Estadística Universidad Icesi 2014-2 Jaime Andrés Castaño Perea Universidad Icesi MATEMÁTICAS DISCRETAS

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    MATEMTICAS DISCRETAS

    JAIME ANDRS CASTAO [email protected] .edu.co

    universomatematico81.blogspot.com

    Departamento de Matemticas y EstadsticaUniversidad Icesi

    2014-2

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    1 Fundamentos de Conjuntos

    2 Operaciones entre Conjuntos

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Preguntas de inters

    Algunas preguntas que debes saber responder al da de hoy:

    1 Qu es un conjunto? cmo se nombran?

    2 Qu es un elemento? Cmo se simbolizan?3 Cmo te puedes referir a los conjuntos? Cita un ejemplo

    de cada uno.4 Qu es la relacin de pertenencia y para qu la usas?5 Qu es la relacin de inclusin y para qu la usas?6 Qu es un diagrama de Venn?

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Preguntas de inters

    Algunas preguntas que debes saber responder al da de hoy:

    1 Qu es un conjunto? cmo se nombran?2 Qu es un elemento? Cmo se simbolizan?

    3 Cmo te puedes referir a los conjuntos? Cita un ejemplode cada uno.

    4 Qu es la relacin de pertenencia y para qu la usas?5 Qu es la relacin de inclusin y para qu la usas?6 Qu es un diagrama de Venn?

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Preguntas de inters

    Algunas preguntas que debes saber responder al da de hoy:

    1 Qu es un conjunto? cmo se nombran?2 Qu es un elemento? Cmo se simbolizan?3 Cmo te puedes referir a los conjuntos? Cita un ejemplo

    de cada uno.

    4 Qu es la relacin de pertenencia y para qu la usas?5 Qu es la relacin de inclusin y para qu la usas?6 Qu es un diagrama de Venn?

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Preguntas de inters

    Algunas preguntas que debes saber responder al da de hoy:

    1 Qu es un conjunto? cmo se nombran?2 Qu es un elemento? Cmo se simbolizan?3 Cmo te puedes referir a los conjuntos? Cita un ejemplo

    de cada uno.4 Qu es la relacin de pertenencia y para qu la usas?

    5 Qu es la relacin de inclusin y para qu la usas?6 Qu es un diagrama de Venn?

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Preguntas de inters

    Algunas preguntas que debes saber responder al da de hoy:

    1 Qu es un conjunto? cmo se nombran?2 Qu es un elemento? Cmo se simbolizan?3 Cmo te puedes referir a los conjuntos? Cita un ejemplo

    de cada uno.4 Qu es la relacin de pertenencia y para qu la usas?5 Qu es la relacin de inclusin y para qu la usas?

    6 Qu es un diagrama de Venn?

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Preguntas de inters

    Algunas preguntas que debes saber responder al da de hoy:

    1 Qu es un conjunto? cmo se nombran?2 Qu es un elemento? Cmo se simbolizan?3 Cmo te puedes referir a los conjuntos? Cita un ejemplo

    de cada uno.4 Qu es la relacin de pertenencia y para qu la usas?5 Qu es la relacin de inclusin y para qu la usas?6 Qu es un diagrama de Venn?

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Un concepto importante, presente en demostracionesvinculadas con los conjuntos, corresponde al axioma deextensin.

    Axioma de extensinSi todo elemento de A pertenece a B y todo elemento de Bpertenece al conjunto A, entonces los conjuntos son iguales.Escribimos A = B.

    Simblicamente, Cmo puedes escribir el axioma anterior?

    Para probar que dos conjuntos son iguales, se debe probar queA B y B A. Qu significa esto?

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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    Un concepto importante, presente en demostracionesvinculadas con los conjuntos, corresponde al axioma deextensin.

    Axioma de extensinSi todo elemento de A pertenece a B y todo elemento de Bpertenece al conjunto A, entonces los conjuntos son iguales.Escribimos A = B.

    Simblicamente, Cmo puedes escribir el axioma anterior?

    Para probar que dos conjuntos son iguales, se debe probar queA B y B A. Qu significa esto?

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    Un concepto importante, presente en demostracionesvinculadas con los conjuntos, corresponde al axioma deextensin.

    Axioma de extensinSi todo elemento de A pertenece a B y todo elemento de Bpertenece al conjunto A, entonces los conjuntos son iguales.Escribimos A = B.

    Simblicamente, Cmo puedes escribir el axioma anterior?

    Para probar que dos conjuntos son iguales, se debe probar queA B y B A. Qu significa esto?

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Un concepto importante, presente en demostracionesvinculadas con los conjuntos, corresponde al axioma deextensin.

    Axioma de extensinSi todo elemento de A pertenece a B y todo elemento de Bpertenece al conjunto A, entonces los conjuntos son iguales.Escribimos A = B.

    Simblicamente, Cmo puedes escribir el axioma anterior?

    Para probar que dos conjuntos son iguales, se debe probar queA B y B A. Qu significa esto?

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    En ocasiones, existen en matemtica, conjuntos que carecende elementos. Puedes dar un ejemplo?

    A este conjunto quecarece de elementos se le denomina Conjunto vaco. Sepuede simbolizar como {} .La existencia de este conjunto se da como un axioma.

    Axioma del conjunto vacoExiste un conjunto que no tiene elementos

    TeoremaSea A un conjunto, entonces A. Qu significa esto?Escribe dos ejemplos por comprensin de conjuntos que notengan elementos.

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    En ocasiones, existen en matemtica, conjuntos que carecende elementos. Puedes dar un ejemplo? A este conjunto quecarece de elementos se le denomina Conjunto vaco. Sepuede simbolizar como {} .

    La existencia de este conjunto se da como un axioma.

    Axioma del conjunto vacoExiste un conjunto que no tiene elementos

    TeoremaSea A un conjunto, entonces A. Qu significa esto?Escribe dos ejemplos por comprensin de conjuntos que notengan elementos.

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    En ocasiones, existen en matemtica, conjuntos que carecende elementos. Puedes dar un ejemplo? A este conjunto quecarece de elementos se le denomina Conjunto vaco. Sepuede simbolizar como {} .La existencia de este conjunto se da como un axioma.

    Axioma del conjunto vacoExiste un conjunto que no tiene elementos

    TeoremaSea A un conjunto, entonces A. Qu significa esto?Escribe dos ejemplos por comprensin de conjuntos que notengan elementos.

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    En ocasiones, existen en matemtica, conjuntos que carecende elementos. Puedes dar un ejemplo? A este conjunto quecarece de elementos se le denomina Conjunto vaco. Sepuede simbolizar como {} .La existencia de este conjunto se da como un axioma.

    Axioma del conjunto vacoExiste un conjunto que no tiene elementos

    TeoremaSea A un conjunto, entonces A. Qu significa esto?

    Escribe dos ejemplos por comprensin de conjuntos que notengan elementos.

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    En ocasiones, existen en matemtica, conjuntos que carecende elementos. Puedes dar un ejemplo? A este conjunto quecarece de elementos se le denomina Conjunto vaco. Sepuede simbolizar como {} .La existencia de este conjunto se da como un axioma.

    Axioma del conjunto vacoExiste un conjunto que no tiene elementos

    TeoremaSea A un conjunto, entonces A. Qu significa esto?Escribe dos ejemplos por comprensin de conjuntos que notengan elementos.

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Tamao o nmero de elementos

    Si A es un conjunto, cmo se denomina el nmero deelementos de un conjunto?

    DefinicinEl nmero de elementos distintos de un conjunto A sedenomina Cardinalidad de A. Se simboliza como #(A) Car(A) |A|.

    EjemploCita algunos ejemplos. Adems, cita un ejemplo en donde losconjuntos sean iguales y tengan cardinalidad distinta.

    DefinicinUn conjunto finito es un conjunto con una cantidad finita deelementos. De lo contrario se denomina conjunto infinito.

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Tamao o nmero de elementos

    Si A es un conjunto, cmo se denomina el nmero deelementos de un conjunto?

    DefinicinEl nmero de elementos distintos de un conjunto A sedenomina Cardinalidad de A. Se simboliza como #(A) Car(A) |A|.

    EjemploCita algunos ejemplos. Adems, cita un ejemplo en donde losconjuntos sean iguales y tengan cardinalidad distinta.

    DefinicinUn conjunto finito es un conjunto con una cantidad finita deelementos. De lo contrario se denomina conjunto infinito.

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Tamao o nmero de elementos

    Si A es un conjunto, cmo se denomina el nmero deelementos de un conjunto?

    DefinicinEl nmero de elementos distintos de un conjunto A sedenomina Cardinalidad de A. Se simboliza como #(A) Car(A) |A|.

    EjemploCita algunos ejemplos. Adems, cita un ejemplo en donde losconjuntos sean iguales y tengan cardinalidad distinta.

    DefinicinUn conjunto finito es un conjunto con una cantidad finita deelementos. De lo contrario se denomina conjunto infinito.

    Jaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Tamao o nmero de elementos

    Si A es un conjunto, cmo se denomina el nmero deelementos de un conjunto?

    DefinicinEl nmero de elementos distintos de un conjunto A sedenomina Cardinalidad de A. Se simboliza como #(A) Car(A) |A|.

    EjemploCita algunos ejemplos. Adems, cita un ejemplo en donde losconjuntos sean iguales y tengan cardinalidad distinta.

    DefinicinUn conjunto finito es un conjunto con una cantidad finita deelementos. De lo contrario se denomina conjunto infinito.

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Los conjuntos como objetos matemticos, pueden sercombinados mediante operaciones como:

    1 Unin []

    2 Interseccin []

    3 Diferencia []4 Complemento []5 Producto Cartesiano []

    Adems, a partir de un conjunto X , podemos obtener elconjunto llamado:

    Partes o potencia del conjunto X , simbolizado como P(X )

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    MATEMTICAS DISCRETAS

  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Unin

    DefinicinLa unin de los conjuntos A y B, simbolizada como A

    B se

    define como A

    B = {x : x A x B}

    La unin satisface las siguientes propiedades:

    Propiedades1 Idempotencia: A

    A = A

    2 Conmutativa: A

    B = B

    A3 Asociativa: (A

    B)

    C = A(B

    C)4 Identidad: A

    = A5 A (AB)6 Si A B entonces AB = B.

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Unin

    DefinicinLa unin de los conjuntos A y B, simbolizada como A

    B se

    define como A

    B = {x : x A x B}La unin satisface las siguientes propiedades:

    Propiedades1 Idempotencia: A

    A = A

    2 Conmutativa: A

    B = B

    A3 Asociativa: (A

    B)

    C = A(B

    C)4 Identidad: A

    = A5 A (AB)6 Si A B entonces AB = B.

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Interseccin

    DefinicinLa interseccin de los conjuntos A y B, simbolizada comoA

    B se define como A

    B = {x : x A x B}

    La interseccin satisface las siguientes propiedades:

    Propiedades1 Idempotencia: A

    A = A

    2 Conmutativa: A

    B = B

    A3 Asociativa: (A

    B)

    C = A(B

    C)4 Identidad: A

    = A5 (A

    B) A

    6 Si A B entonces AB = A

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Interseccin

    DefinicinLa interseccin de los conjuntos A y B, simbolizada comoA

    B se define como A

    B = {x : x A x B}La interseccin satisface las siguientes propiedades:

    Propiedades1 Idempotencia: A

    A = A

    2 Conmutativa: A

    B = B

    A3 Asociativa: (A

    B)

    C = A(B

    C)4 Identidad: A

    = A5 (A

    B) A

    6 Si A B entonces AB = AJaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Diferencia

    DefinicinLa diferencia de los conjuntos A y B, simbolizada como A Bse define como A B = {x : x A x / B}

    La Diferencia satisface las siguientes propiedades:

    Propiedades1 A A = 2 A = A3 A = 4 A (A B) = AB5 (A B) C = A (BC)

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Diferencia

    DefinicinLa diferencia de los conjuntos A y B, simbolizada como A Bse define como A B = {x : x A x / B}La Diferencia satisface las siguientes propiedades:

    Propiedades1 A A = 2 A = A3 A = 4 A (A B) = AB5 (A B) C = A (BC)

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Complemento

    DefinicinSea U y A conjuntos tales que A U. El complemento de A enU o con respecto a U, simbolizado como A Ac se definecomo A = U A = {x U : x / A}

    El complemento satisface las siguientes propiedades:

    Propiedades1 A

    A =

    2 = U3 (U ) = U4 (A

    B) = A

    B

    5 (A

    B) = A

    B

    6 A

    A = U

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    Complemento

    DefinicinSea U y A conjuntos tales que A U. El complemento de A enU o con respecto a U, simbolizado como A Ac se definecomo A = U A = {x U : x / A}El complemento satisface las siguientes propiedades:

    Propiedades1 A

    A =

    2 = U3 (U ) = U4 (A

    B) = A

    B

    5 (A

    B) = A

    B

    6 A

    A = UJaime Andrs Castao Perea Universidad Icesi

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    DefinicinEl producto cartesiano de los conjuntos A y B, simbolizadocomo A B se define como A B = {(a,b) : a A,b B}.

    El producto cartesiano ser fundamental en la definicin delconcepto de funcin mas adelante. Qu pasa si no son dosconjuntos solamente? Se puede definir producto cartesiano engeneral para n conjuntos.

    DefinicinEl producto cartesiano de los conjuntos A1,A2, . . .An,simbolizado como A1 . . . An se define comoA1 . . . An = {(a1,a2, . . . ,an) : ai Ai , i = 1, . . .n}.

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    DefinicinEl producto cartesiano de los conjuntos A y B, simbolizadocomo A B se define como A B = {(a,b) : a A,b B}.El producto cartesiano ser fundamental en la definicin delconcepto de funcin mas adelante.

    Qu pasa si no son dosconjuntos solamente? Se puede definir producto cartesiano engeneral para n conjuntos.

    DefinicinEl producto cartesiano de los conjuntos A1,A2, . . .An,simbolizado como A1 . . . An se define comoA1 . . . An = {(a1,a2, . . . ,an) : ai Ai , i = 1, . . .n}.

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    DefinicinEl producto cartesiano de los conjuntos A y B, simbolizadocomo A B se define como A B = {(a,b) : a A,b B}.El producto cartesiano ser fundamental en la definicin delconcepto de funcin mas adelante. Qu pasa si no son dosconjuntos solamente? Se puede definir producto cartesiano engeneral para n conjuntos.

    DefinicinEl producto cartesiano de los conjuntos A1,A2, . . .An,simbolizado como A1 . . . An se define comoA1 . . . An = {(a1,a2, . . . ,an) : ai Ai , i = 1, . . .n}.

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    DefinicinEl producto cartesiano de los conjuntos A y B, simbolizadocomo A B se define como A B = {(a,b) : a A,b B}.El producto cartesiano ser fundamental en la definicin delconcepto de funcin mas adelante. Qu pasa si no son dosconjuntos solamente? Se puede definir producto cartesiano engeneral para n conjuntos.

    DefinicinEl producto cartesiano de los conjuntos A1,A2, . . .An,simbolizado como A1 . . . An se define comoA1 . . . An = {(a1,a2, . . . ,an) : ai Ai , i = 1, . . .n}.

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    DefinicinDado el conjunto A, el conjunto partes de A, simbolizado comoP(A) se define como P(A) = {X : X A}.

    EjemploSea A = {a}, B = {1,2,3}. Escribe el conjunto partes de cadauno de ellos. cul es el cardinal de cada uno de ellos?

    Puedes contar el nmero de elementos de partes de unconjunto? Cmo lo calculas?

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    DefinicinDado el conjunto A, el conjunto partes de A, simbolizado comoP(A) se define como P(A) = {X : X A}.

    EjemploSea A = {a}, B = {1,2,3}. Escribe el conjunto partes de cadauno de ellos. cul es el cardinal de cada uno de ellos?

    Puedes contar el nmero de elementos de partes de unconjunto? Cmo lo calculas?

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Ejercicios para demostrar

    Algunas propiedades distributivas1 A

    (B

    C) = (A

    B)(A

    C)2 A

    (B

    C) = (A

    B)(A

    C)3 A (BC) = (A B)(A C)4 A (BC) = (A B)(A C)

    Otros ejercicios de inters:

    1 A B = B A si y slo si A = B2 A B = A si y slo si AB = 3 A B = B si y slo si A = B =

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  • Fundamento de Conjuntos Operaciones entre Conjuntos

    Uniones e intersecciones generalizadas

    DefinicinLa unin de una coleccin de conjuntos es el conjunto quecontiene aquellos elementos que son miembros de al menosuno de los conjuntos de la coleccin. Esta unin se simboliza

    como A1

    A2

    . . .

    An =n

    i=1Ai .

    DefinicinLa interseccin de una coleccin de conjuntos es el conjuntoque contiene aquellos elementos que son miembros de cadauno de los conjuntos de la coleccin. Esta interseccin se

    simboliza como A1

    A2

    . . .

    An =n

    i=1Ai .

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    Uniones e intersecciones generalizadas

    DefinicinLa unin de una coleccin de conjuntos es el conjunto quecontiene aquellos elementos que son miembros de al menosuno de los conjuntos de la coleccin. Esta unin se simboliza

    como A1

    A2

    . . .

    An =n

    i=1Ai .

    DefinicinLa interseccin de una coleccin de conjuntos es el conjuntoque contiene aquellos elementos que son miembros de cadauno de los conjuntos de la coleccin. Esta interseccin se

    simboliza como A1

    A2

    . . .

    An =n

    i=1Ai .

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    Sobre ejercicios sugeridos

    ListadoSeccin 1.6: 1,3,4,5,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,1920,21,23,25,26.

    ListadoSeccin 1.7: 4,5,6,7,8,9,10,12,14,15,16,17,18,19,2123,24,25,37,42,38

    Prximo temaSeccin 1.8: Funciones

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