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CONJUNTOS Prof.: Ma. Vanessa da Luz DEFINIÇÕES Um conjunto é uma coleção de objetos bem definidos chamados de elementos, escritos entre chaves e separados por vírgula ou ponto e vírgula, por exemplo, o conjunto dos números 7, 8 e 9 pode ser denotado por {7, 8, 9}. Os conjuntos são indicados por letras maiúsculas: A, B, C, ..., X, Y, Z. Já os elementos são indicados por letras minúsculas: a, b, c, ..., x, y, z. Podemos ter infinitos exemplos de conjuntos, como alguns descritos abaixo: • O conjunto das vogais; • O conjunto formado pelos números ímpares; • Conjunto dos alunos da Faculdade Única. Para relacionar um elemento à um conjunto, utiliza-se a palavra e o símbolo pertence. Sejam B um conjunto e 𝒙 um elemento. Se 𝒙 pertence ao conjunto B, denotamos: 𝒙 ∈ 𝑩 Caso 𝒙 não pertença ao conjunto B, usamos: 𝒙 ∉ 𝑩 Os conjuntos podem ser representados por diagrama de Venn. Podemos observar que 𝒃 ∈ 𝑨, 𝒇 ∈ 𝑨,𝒎𝒂𝒔 𝒆 ∉ 𝑨 𝒆 𝒅 ∉ 𝑨. A descrição de um conjunto pode ser realizada de duas formas: pelos elementos, quando são listados ou pelas características/propriedades do conjunto. Quando os elementos são enumerados, eles são representados entre chaves, como nos exemplos a seguir: • Conjunto dos divisores de 2: {𝟏, 𝟐} • Conjunto dos números naturais: {0, 1, 2, 3, 4, 5, ...} DESCRIÇÃO DE UM CONJUNTO Quando não são enumerados, os conjuntos podem ser descritos por suas propriedades. Considere um conjunto A, com uma característica Q para os elementos x, então escrevemos: A={x│x tem a propriedade Q} E lemos: “A é o conjunto dos elementos x tal que x tem a propriedade Q”. •{x|x é um estado da região Sudeste} pode ser representado por {Minas Gerais, São Paulo, Rio de Janeiro e Espírito Santo}. O conjunto unitário possui apenas um único elemento. • Exemplo: {x| x é um número par e primo}: {2} Já o conjunto vazio, é um conjunto que não possui nenhum elemento. E é representado pelo símbolo ∅ ou . • Exemplos: {𝒙| 𝒙 é í𝒎𝒑𝒂𝒓 𝒆𝒎ú𝒍𝒕𝒊𝒑𝒍𝒐 𝒅𝒆 𝟒} = ∅ {𝒙| 𝒙 ≠ 𝒙} = ∅ CONJUNTO UNITÁRIO E CONJUNTO VAZIO CONJUNTOS FINITOS E INFINITOS Um conjunto é finito quando é enumerável, isto é, pode ser listado seus elementos. • Conjunto dos divisores de 12: {1, 2, 3, 4, 6, 12} Intuitivamente, o conjunto é infinito quando não pode ser contado, ele não é enumerável. • O conjunto dos múltiplos de 3: {0, 3, 6, 9, 12, ...} Os conjuntos e elementos são analisados dentro de um conjunto maior, que no caso, o conjunto universo. Observem nos exemplos a seguir, como a mudança do conjunto universo, determina respostas diferentes. • Conjunto das soluções da equação 2x + 7 = 24 nos números naturais: ∅ • Conjunto das soluções da mesma equação, 2x + 7 = 24 no universo dos números reais: {8,5} CONJUNTO UNIVERSO Dois conjuntos são iguais, quando todos os elementos do conjunto A pertence a B, se somente se, todo elemento de B pertence a A. Essa igualdade pode ser representada por: 𝑨 = 𝑩 ⟺ (∀𝒙)(𝒙 ∈ 𝑨 ⟺ 𝒙 ∈ 𝑩) Exemplo: • {a, e, i, o, u} = {e, i, a, u, o} IGUALDADE DE CONJUNTOS Os símbolos são muito utilizados na matemática, observem alguns usuais. • o símbolo ∀ significa “para todo”; • ⟺ “se somente se”; • ∃ indica que “existe”; • | significa “tal que” Se escrevermos {a, b, c, d} = {a, b, b, c, d, d, d, d}, está correto? Um subconjunto, como o nome sugere, é um conjunto menor que está contido dentro de outro. Um conjunto A é subconjunto de um conjunto B se, e somente se, todo elemento de A pertence a B. Podemos escrever que, A⊂B, que significa que A está contido em B, ou A é subconjunto de B. Assim, traduzindo em termos matemáticos, essa relação pode ser escrita como: 𝑨 ⊂ 𝑩 ⟺ ∀𝒙 𝒙 ∈ 𝑨 ⟹ 𝒙 ∈ 𝑩 SUBCONJUNTOS Exemplos: • 𝟑, 𝟒, 𝟓 ⊄ 𝟒, 𝟓, 𝟔, 𝟕 𝑨 ⊄ 𝑩 𝒐𝒖 𝑩 ⊅ 𝑨 Essa relação também pode ser descrita como 𝑩 ⊃ 𝑨, que significa que “B contémA” ou “o conjunto B contém o conjuntoA”. Como todos os conectores, há a negação, pois quando um subconjunto não está contido (⊄) ou um conjunto não contém um subconjunto (⊅). Considere três conjuntos quaisquer A, B e C, têm-se as seguintes propriedades: ∅ ⊂ 𝑨 𝑨 ⊂ 𝑨 𝒓𝒆𝒇𝒍𝒆𝒙𝒊𝒗𝒂 𝑨 ⊂ 𝑩 𝒆 𝑩 ⊂ 𝑨 ⟹ 𝑨 = 𝑩 𝒂𝒏𝒕𝒊 − 𝒔𝒊𝒎é𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂 𝑨 ⊂ 𝑩 𝒆 𝑩 ⊂ 𝑪 ⟹ 𝑨 ⊂ 𝑪 (𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒊𝒕𝒊𝒗𝒂) PROPRIEDADES DA INCLUSÃO Considere dois conjuntos A e B, a união de A e B é o conjunto formado pelos elementos que pertencem a A ou a B, ou seja, 𝑨 ∪ 𝑩 = 𝒙 𝒙 ∈ 𝑨 𝒐𝒖 𝒙 ∈ 𝑩} Observe que o símbolo 𝑼 significa união, e se 𝒙 ∈ 𝑨 ∪ 𝑩 ⟹ 𝒙 ∈ 𝑨 𝒐𝒖 𝒙 ∈ 𝑩. Exemplo: 𝑨 ∪ 𝑩 = 𝒂, 𝒃, 𝒆, 𝒇 ∪ 𝒄, 𝒅, 𝒇, 𝒈 = 𝒂, 𝒃, 𝒄, 𝒅, 𝒆, 𝒇, 𝒈 UNIÃO DE CONJUNTOS Sendo A, B e C conjuntos quaisquer, considere as seguintes propriedades: • 𝑨 ∪ 𝑨 = 𝑨 • 𝑨 ∪ ∅ = 𝑨 𝒆𝒍𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒏𝒆𝒖𝒕𝒓𝒐 • 𝑨 ∪ 𝑩 = 𝑩 ∪ 𝑨 𝒄𝒐𝒎𝒖𝒕𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 • 𝑨 ∪ 𝑩 ∪ 𝑪 = 𝑨 ∪ 𝑩 ∪ 𝑪 𝒂𝒔𝒔𝒐𝒄𝒊𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 PROPRIEDADES DA UNIÃO Dados dois conjuntos A e B, a interseção de A e B é o conjunto formado por elementos que pertencem a A e a B. Como notação matemática, temos: 𝑨 ∩ 𝑩 = 𝒙 𝒙 ∈ 𝑨 𝒆 𝒙 ∈ 𝑩} O símbolo ∩ significa interseção, isto é, 𝑨 ∩ 𝑩 é formado pelos elementos que pertence A e B simultaneamente. INTERSEÇÃO DE CONJUNTOS Exemplo: Propriedades da Interseção Sendo A, B e C conjuntos quaisquer, considere as seguintes propriedades: • 𝑨∩𝑨 = 𝑨 • 𝑨∩𝑼 = 𝑨 𝒆𝒍𝒆𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐𝒏𝒆𝒖𝒕𝒓𝒐 • 𝑨∩𝑩 = 𝑩∩𝑨 𝒄𝒐𝒎𝒖𝒕𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 • 𝑨∩𝑩 ∩𝑪 = 𝑨∩ 𝑩∩𝑪 𝒂𝒔𝒔𝒐𝒄𝒊𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 𝐀 ∩ 𝐁 = 𝐚, 𝐛, 𝐞, 𝐟 ∩ 𝐜, 𝐝, 𝐟, 𝐠 = 𝐟 Considere os conjuntos A, B e C quaisquer conjuntos, sendo as seguintes propriedades relacionadas a união e interseção: • 𝑨 ∪ 𝑨 ∩ 𝑩 = 𝑨 • 𝑨 ∩ 𝑨 ∪ 𝑩 = 𝑨 • 𝑨 ∪ 𝑩 ∩ 𝑪 = 𝑨 ∪ 𝑩 ∩ 𝑨 ∪ 𝑪 • 𝒅𝒊𝒔𝒕𝒓𝒊𝒃𝒖𝒊çã𝒐 𝒅𝒂 𝒓𝒆𝒖𝒏𝒊ã𝒐 𝒆𝒎 𝒓𝒆𝒍𝒂çã𝒐 à 𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒔𝒆çã𝒐 • 𝑨 ∩ 𝑩 ∪ 𝑪 = (𝑨 ∩ 𝑩) ∪ (𝑨 ∩ 𝑪) • 𝒅𝒊𝒔𝒕𝒓𝒊𝒃𝒖𝒊çã𝒐 𝒅𝒂 𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒔𝒆çã𝒐 𝒆𝒎 𝒓𝒆𝒍𝒂çã𝒐 à 𝒓𝒆𝒖𝒏𝒊ã𝒐 PROPRIEDADES Dados dois conjuntos A e B quaisquer, a diferença entre A e B é o conjunto formado pelos elementos de A que não pertencem a B. 𝑨 − 𝑩 = 𝒙 𝒙 ∈ 𝑨 𝒆 𝒙 ∉ 𝑩} Exemplo 𝑨 − 𝑩 = 𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟒, 𝟓, 𝟔, 𝟕, 𝟖 − 𝟑, 𝟔, 𝟕 = 𝟏, 𝟐, 𝟒, 𝟓, 𝟖 𝑩 − 𝑨 = 𝟑, 𝟔, 𝟕 − 𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟒, 𝟓, 𝟔, 𝟕, 𝟖 = ∅ DIFERENÇA DE CONJUNTOS Considere dois conjuntos A e B, tais que B está contido em A, chama-se complementar de B em relação a A, o conjunto 𝑨 − 𝑩, ou seja, os elementos de A que não está em B. O símbolo que representa essa relação é: ∁𝑨 𝑩𝒐𝒖 ഥ𝑩 Complemento de B em A Observe que ∁𝑨 𝑩 só é definido para 𝑩 ⊂ 𝑨, assim temos ∁𝑨 𝑩= 𝑨 − 𝑩 COMPLEMENTAR DE B EM A FIXANDO O CONTEÚDO 5) (PUC/Campinas-SP) Numa comunidade constituída de 1800 pessoas, há três programas de TV favoritos: esportes (E), novelas (N) e humorismo (H). A tabela a seguir indica quantas pessoas assistem a esses programas: Programas Número de Telespectadores E 400 N 1220 H 1080 E e N 220 N e H 800 E e H 180 E e N e H 100 Por meio desses dados, verifica-se que o número de pessoas da comunidade que não assistem a qualquer dos três tipos de programas é: A) 200 B) 300 C) 900 D) 100 E) n.d.a.. 2) Considere três conjuntos A, B e C quaisquer. Assinale a alternativa que representa (𝑩 − 𝑨) ∩ 𝑪. ATÉ A PRÓXIMA AULA!