Depto. de Matemática Asignatura; Matemática Aplicada Preparado Profesor: Madeleine Clerc Tapia 1.……………………………………………………………………………………………………………………………….. GUIA 1: TEORIA DE CONJUNTOS Un conjunto queda definido si se conocen con exactitud los elementos que lo integran o que pertenecen a él; es decir, si se nombran todos sus elementos o bien si se usa un enunciado o propiedad que lo identifique. - Notación y Representación de Conjuntos: Se usan las letras mayúscula del alfabeto, para identificar un conjunto , Esta letra mayúscula representa a un conjunto específico de elementos, y se representa entre llaves los elementos separados por comas o por diagramas de Venn – Euler que son figuras planas limitadas por una línea en forma de circulo Ejemplos: Sean A = {1, 2, 3} y B = {a, b, c, d} Notación de Elementos: Se usan las letras minúsculas del alfabeto. Para determinar Si un elemento “x” pertenece a un conjunto A , se escribe x A Si un elemento “x” no pertenece a un conjunto A, se escribe x A - Maneras de definir un conjunto dado: a) Por extensión o enumeración: se define nombrando a cada elemento del conjunto. b) Por comprensión: se define mediante un enunciado o atributo que representa al conjunto (se busca una frase que represente a la totalidad de elementos sin nombrar a ninguno en particular). Ejemplo 1: Por comprensión Por extensión A = {Números dígitos} A = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} B = {Números pares] B = {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, ...} C = {Múltiplos de 5} C = {5, 10, 15, 20, 25, 30, 35...} Cardinalidad de Conjuntos: Es el número de elementos que tiene un conjunto , se anota con el símbolo” # “ , los conjuntos pueden ser finitos e infinitos Conjunto es Finito: si al contar sus elementos este proceso termina, Conjunto es Infinito: si al contar sus elementos este proceso no termina Ejemplo 2: 2.1. M = {los días de la semana} , luego M es ………………… y su # M = 2.2. N = { 1, 3, 5, 7, 9, 11,. ………..}, luego N es ………………… 2.3. P = { x / x es un río del planeta Tierra } , luego P ……………y su # P = Igualdad de Conjuntos: Se dice que un conjunto A es igual al conjunto B, si cada elemento de A pertenece al conjunto B y cada elemento de B pertenece al conjunto A, se anota A = B Ejemplo 3: 3.1. Sea A = {1, 2, 3 , 4} y B = { 3, 1, 4 . 2} , entonces …………………………….. 3.2. Sea C = {5, 6, 5, 7} y D = {7, 5 , 7 , 6 }, entonces ……………………………… Conjunto Vacío: Es aquel que carece de elementos, este conjunto es llamado Conjunto Nulo y se denota por el símbolo Ejemplo 4: Sea H = { de todas las personas vivientes mayores de 200 años } Tipos de Conjuntos a) Conjuntos disjuntos: Son aquellos conjuntos que no tienen elementos en común. Ejemplo 5: A = {Números pares} B = {Números impares} Depto. de Matemática Asignatura; Matemática Aplicada Preparado Profesor: Madeleine Clerc Tapia 2.……………………………………………………………………………………………………………………………….. Luego conjunto A y B son disjuntos, no tienen elementos comunes b) Conjunto Subconjunto: Un conjunto es subconjunto de otro si todos los elementos de un conjunto también pertenecen al otro. Su símbolo es “ “ Ejemplo 6: P = {las vocales} = {a, e, i, o, u} y R = {las vocales abiertas} = {a, e, o } Luego, R es subconjunto P, pues R tiene elementos del conjunto P y se anota: R P b.1) Si un conjunto no es subconjunto de otro cuando al menos un elemento del primero no pertenece al segundo conjunto. El símbolo que representa la frase “no es subconjunto de ” es Ejemplo 7: Sean P = {a, e, i, o, u} luego S = {a , b} , por lo tanto S . y S = {las dos primeras letras del abecedario} P b.2) Propiedades de la relación subconjunto b.2.1.)- Todo conjunto es subconjunto de sí mismo. b.2.2.) El conjunto vacío es subconjunto de cualquier conjunto Conjunto Potencia P(A) : Es el conjunto de todos los subconjuntos de un conjunto A, si es finito, se calcula 2 # A Ejemplo 8: Sea A = {a, b}, Determine el número de subconjuntos P(A) y sus elementos El numero de subconjuntos que tendrá el conjunto P(A) es 2 2 = 4 y sus elementos son: P(A) = { , , , } Conjunto Universal o de referencia : Es aquel conjunto del que son subconjunto toda una familia de conjuntos. Se denota con la letra U Ejemplo 9: En los estudios sobre población humana, el conjunto universal es el de todas las personas del mundo , del planeta Tierra DIAGRAMAS DE VENN EULER: Es la forma sencilla e instructiva para poder representar los conjuntos y las relaciones que se producen entre ellos. En ellos se representan habitualmente los conjuntos por un área plana, por lo general delimitada por un círculo. Ejemplo 10: Caso 1: Sea B Sean los conjuntos A , con B A A = {a, b, c, d, e} y B = { a, b} c d e B A a b Caso 2: Conjuntos disjuntos A = {a, b} y B = { c , d} A B c d Depto. de Matemática Asignatura; Matemática Aplicada Preparado Profesor: Madeleine Clerc Tapia 3.……………………………………………………………………………………………………………………………….. OPERACIONES CON CONJUNTOS Sean A y B dos subconjuntos de un conjunto universal U. Definimos las siguientes operaciones entre conjuntos: Unión: A B ={ x U : x• A o x B} Intersección: A B = {x• U : x• A y x• B} Diferencia o resta: A \ B = A – B = {x• U : x• A y x Diferencia Simétrica: A B = (A - B)• (B - A) Complementario: AC = U \ A = U – A = {x• ¸U : x A} B} Ejercicio 11: Algunos diagramas de Venn , de las operaciones de conjunto, suponiendo solo 2 conjuntos A y B ; Termine de graficar PROPIEDADES DE LAS OPERACIONES DE CONJUNTO PROPIEDADES UNION INTERSECCION 1.- Idempotencia AA=A AA=A 2.- Conmutativa AB=BA AB=BA 3.- Asociativa A(BC)=(AB)C A(BC)=(AB)C 4.- Absorción A(AB)=A A(AB)=A 5.- Distributiva A(BC)=(AB)(AC) A(BC)=(AB)(A C) 6.- Complementariedad A A' = U A A' = 7.- Leyes de Morgan (A B) = A B C C C (A B)C = AC B C PROPIEDADES AXIOMÁTICAS DE LA CARDINALIDAD: #(∅) = 0 A = B ⇒ #(A) = #(B) A ⊆ B ⇒ #(A) ≤ #(B) A∩B = ∅ ⇒ #(A B) = #(A) + #(B) PROPIEDADES ALGEBRAICAS: #(A B) = #(A) + #(B) − #(A∩B) #( A B C ) = #(A) + #(B) + #(C) − #(A ∩ B) − #(A ∩ C) − #(B ∩ C) − #(A∩ B ∩ C) #(AC ) = #(U) − #(A) #(A − B) = #(A) − #(A∩B) APLICACIÓNES 1.- Un alumno estudio Contabilidad y/o Administración cada día durante el mes de marzo. Si estudia 23 días Contabilidad y 17 días estudia Administración. Calcule: a) Cuantos días estudio Contabilidad y Administración R _ 9 días b) Cuantos días estudio Contabilidad pero no Administración R : 14 días c) Cuantos días estudio Administración pero no Contabilidad R ; 8 días Depto. de Matemática Asignatura; Matemática Aplicada Preparado Profesor: Madeleine Clerc Tapia 4.……………………………………………………………………………………………………………………………….. 2.- En una encuesta sobre el consumo de bebidas de tipo A , B y C , se obtuvieron los siguientes datos : 67 % beben A o B y 13 % beben ambas 59 % beben B o C y 11 % beben ambas 75 % beben A o C y 15 % beben ambas El 16 % no consumen ninguna de las 3 tipos de bebidas a) Determine el % que beben bebidas tipo A b) Determine el % que beben los 3 tipos de bebidas R : 50 % R:3% 3.- Se hace una encuesta a 600 varones respecto del uso de tres marcas de camisas: Arrow, Van Heusen y Mc - Gregor. Se obtuvo la siguiente información: 180 varones usan Arrow pero no McGregor. 200 usan McGregor y Van Heusen. 160 usan Van Heusen pero nunca usan Arrow. 100 usan Arrow y Van Heusen pero nunca han usado McGregor. 290 nunca han usado McGregor. 50 sólo usan Van Heusen. 200 han usado sólo una (cualquiera) de estas tres marcas. a) Distribuya la información en un diagrama adecuado a la situación. b) Determine: i) ¿Cuántos encuestados no usan de estas camisas? R. 10 encuestados ii) ¿Cuántos encuestados sólo usan McGregor y Arrow? R 100 encuestados 4.- En el diagrama que se adjunta a continuación, se han volcado los datos obtenidos en una encuesta, realizada a personas, donde se les preguntó si tomaban té o café. Los números que aparecen se refieren a las cantidades de personas que respondieron a la pregunta en las diversas formas posibles: solamente té, té y café, ninguna de las dos bebidas, etc. En base a estos datos responderemos a las siguientes preguntas: 4.1.- ¿Cuántas personas tomaban té? 4.2.-¿Cuántas personas tomaban café? 4.3.-¿Cuántas personas tomaban té y café? 4.4.- ¿Cuántas personas no tomaban ninguna de las dos bebidas? 4.5.- ¿Cuántas personas no tomaban té? 4.6.-¿Cuántas personas no tomaban café? 4.7.- ¿Cuántas personas tomaban por lo menos una de esas dos bebidas? 4.8.- ¿Cuántas personas tomaban sólo una de esas dos bebidas? 4.9.- ¿Cuántas personas tomaban sólo café? 4.10.-¿Cuántas personas tomaban alguna de esas bebidas? R. 6 personas. R. 9 personas. R. 4 personas. R. 1 persona. R. 6 personas. R. 3 personas. R. 11 personas. R.. 7 personas. R. 5 personas. R. 11 personas.
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