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1 AULA 01 Márcio Santos Dominato FUNDAMENTOS DE MATEMÁTICA Conjunto Amplamente utilizado nos demais ramos da matemática. Noções básicas: Conjunto; Elemento; Pertinência; 2 Conjunto A ideia de conjunto é a mesma de coleção. Representação de um Conjunto: Tabular; Diagrama de Venn; Propriedade comum Exemplos: Coleção de revistas revista é um elemento. Time de futebol jogador é um elemento. 3 Conjunto 4 Representação tabular Podemos representar um conjunto sob forma de tabela, escrevendo seus elementos entre chaves { } e separados por vírgula. Exemplos: A = {a, e, i, o, u} B = {1, 2, 3, 4} Conjunto 5 Representação através de diagramas de Venn Os elementos do conjunto são representados por pontos interiores a uma região plana, limitada por uma linha fechada simples. Exemplos: Conjunto 6 Representação através de uma propriedade Se uma propriedade p é comum a todos os elementos de um conjunto A, e somente esses elementos têm a propriedade p, então o conjunto A pode ser descrito por: A = {x | x tem a propriedade p}. Lê-se: "A é o conjunto formado por todos os elementos x tal que x tem a propriedade p". Conjunto 7 Representação através de uma propriedade Exemplos: A = {x | x é país da Europa} B = {x | x é mamífero} Relação de Pertinência 8 ∈ = Pertence ∋ = Não Pertence Exemplo: A = {a, e, i, o, u} B = {1, 2, 3, 4} u é elemento do conjunto A e não é elemento do conjunto B. Tais fatos serão respectivamente indicados por: u ∈ A (lê-se "u pertence a A") e u Ï B (lê-se "u não pertence a B") Tipos de Conjunto 9 Conjunto unitário Conjunto unitário é aquele formado por um único elemento. Exemplos: C = {5} B = { x | x é estrela do sistema solar} Tipos de Conjunto 10 Conjunto vazio Conjunto vazio é o conjunto que não possui elemento algum. Representa-se o vazio por Ø ou { }. Exemplos: D = {x | x é número e x . 0 = 5} = Ø E = {x | x é computador sem memória} = { } Tipos de Conjunto 11 Conjunto finito Conjunto finito é aquele que conseguimos chegar ao "fim" da contagem de seus elementos. Exemplos: B = {1, 2, 3, 4} D = {x | x é brasileiro} H = {x | x é jogador da seleção brasileira de futebol} Tipos de Conjunto 12 Conjunto infinito Conjunto infinito é aquele que, se contarmos seus elementos um a um, jamais chegaremos ao "fim" da contagem. Exemplos: N = {0, 1, 2, 3, 4, ...} A = { x E N | x é par} = {0, 2, 4, 6, ...} Tipos de Conjunto 13 Conjuntos Iguais Dois ou mais conjuntos são iguais quando possuem os mesmos elementos. Exemplos: A = {a, r, t, e} B = {r, e, t, a} Obs.: Se A não é igual a B, escrevemos A ≠ B (lê-se "A é diferente de B") Tipos de Conjunto 14 Conjunto Universo (U) Conjunto universo de um estudo é um conjunto ao qual pertencem todos os elementos desse estudo, ou seja, é o conjunto que possui todos os elementos com os quais se deseja trabalhar. Exemplos: Quais são os números naturais menores que 5? U = {0, 1, 2, 3, 4} Tipos de Conjunto 15 Conjunto Disjuntos Dois conjuntos que não possuem nenhum elemento em comum. Exemplos: A = {x | x é país da Europa} B = {x | x é mamífero} A e B são disjuntos Subconjunto 16 A e B dois conjuntos, diz-se que A é subconjunto de B se, e somente se, todo elemento de A pertence a B. Indica-se que A é subconjunto de B por: A ⊂ B (lê-se “A está contido em B”), ou ainda, por B ⊃ A (lê-se “B contém A”). Subconjunto 17 Exemplos: A = {a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t, u, v, x, y, z} V = {a, e, i, o, u} C = { b, c, d, f, g, h, j, k, l, m, n, p, q, r, s, t, v, x, y, z} V ⊂ A ( lê-se: V está contido em A) A ⊃ V (lê-se: A contém V) Subconjunto 18 Para indicar que um conjunto A não é subconjunto de B, escreve-se: A ⊄ B ( lê-se “A não está contido em B”) ou B A ( lê-se “B não contém A”) Subconjunto 19 Propriedades 1. O conjunto vazio é subconjunto de qualquer conjunto: ∅ ⊂ A, ∀ A. Exemplos: ∅ ⊂ {1, 2, 3} ∅ ⊂ ∅ Subconjunto 20 Propriedades 2. O conjunto A está contido no próprio A, isto é, todo conjunto é subconjunto de si mesmo. A ⊂ A, ∀ A. 3. Todo conjunto é um subconjunto do conjunto Universo, no contexto considerado. Conjunto cujos elementos são conjuntos 21 Podemos ter um conjunto cujos elementos podem também ser conjuntos. Exemplos: P = {∅, {a}, {b}, {a, b}} ∅ ∈ P, {a} ∈ P, {b} ∈ P, {a, b} ∈ P. Subconjuntos com nenhum elemento: Ø Subconjuntos com um elemento: {a}, {b} Subconjuntos com dois elementos: {a,b} Operações com Conjuntos 22 Interseção de conjuntos (∩) Dados dois conjuntos A e B, definimos a intersecção de A com B como o conjunto formado pelos elementos comuns ao conjunto A e ao conjunto B. A ∩ B (le-se ”A interseção B”) A ∩ B = {x | x ∈ A e x ∈ B}Exemplos: Operações com Conjuntos 23 Interseção de conjuntos (∩) Exercício 1: A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {3, 5, 8, 9} A ∩ B = ? Exercício 2: A = {3, 5} B = {2, 3, 4, 5, 6} A ∩ B = ? Operações com Conjuntos 24 Interseção de conjuntos (∩) Exercício 1: A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {3, 5, 8, 9} A ∩ B = {3, 5, 8} Exercício 2: A = {3, 5} B = {2, 3, 4, 5, 6} A ∩ B = {3, 5} = A Operações com Conjuntos 25 Interseção de conjuntos (∩) Exercício 3: A = {2, 3, 5} B = {4, 6} A ∩ B = ? Operações com Conjuntos 26 Interseção de conjuntos (∩) Exercício 3: A = {2, 3, 5} B = {4, 6} A ∩ B = ∅ Operações com Conjuntos 27 Interseção de conjuntos (∩) Propriedades: I. B ⊂ A ⇔ A ∩ B = B, ∀ A, B II. A ∩ B = B ∩ A, ∀ A, B III. (A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C), ∀ A, B, C Operações com Conjuntos 28 União de conjuntos (∪) Dados dois conjuntos A e B, chama-se união (ou reunião) de A com B o conjunto formado pelos elementos que pertencem a A ou a B. A ∪ B (lê-se ”A união B”) A ∪ B = {x | x ∈ A ou x ∈ B} Operações com Conjuntos 29 União de conjuntos (∪) Exercício 1: A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {3, 5, 8, 9} A ∪ B = ? Exercício 2: A = {3, 5} B = {2, 3, 4, 5, 6} A ∪ B = ? Operações com Conjuntos 30 União de conjuntos (∪) Exercício 1: A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {3, 5, 8, 9} A ∪ B = {2, 3, 5, 6, 8, 9} Exercício 2: A = {3, 5} B = {2, 3, 4, 5, 6} A ∪ B = {2, 3, 4, 5, 6} = B Operações com Conjuntos 31 União de conjuntos (∪) Exercício 3: A = {2, 3, 5} B = {4, 6} A ∪ B = ? Operações com Conjuntos 32 União de conjuntos (∪) Exercício 3: A = {2, 3, 5} B = {4, 6} A ∪ B = {2, 3, 4, 5, 6} Operações com Conjuntos 33 União de conjuntos (∪) Propriedades: I. B ⊂ A ⇔ A ∪ B = A, ∀ A, B II. A ∪ B = B ∪ A, ∀ A, B III. (A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C), ∀ A, B, C Operações com Conjuntos 34 Diferença de conjuntos (–) Dados dois conjuntos A e B, chama-se diferença entre A e B ao conjunto formado pelos elementos de A que não pertencem a B. A – B (lê-se ”A menos B”) A – B = {x | x ∈ A e x ∉ B} Operações com Conjuntos 35 Diferença de conjuntos (–) Exercício 1: A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {3, 5, 8, 9} A - B = ? B - A = ? Operações com Conjuntos 36 Diferença de conjuntos (–) Exercício 1: A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {3, 5, 8, 9} A – B = {2, 6} B – A = {9}Operações com Conjuntos 37 Diferença de conjuntos (–) Exercício 2: A = {3, 5} B = {2, 3, 4, 5, 6} A – B = ? B – A = ? Operações com Conjuntos 38 Diferença de conjuntos (–) Exercício 2: A = {3, 5} B = {2, 3, 4, 5, 6} A – B = { } = ∅ B – A = {2, 4, 6} Operações com Conjuntos 39 Diferença de conjuntos (–) Exercício 3: A = {2, 3, 5} B = {4, 6} A – B = ? B – A = ? Operações com Conjuntos 40 Diferença de conjuntos (–) Exercício 3: A = {2, 3, 5} B = {4, 6} A – B = {2, 3, 5} = A B – A = {4, 6} = B Operações com Conjuntos 41 Diferença de conjuntos (–) Propriedades: I. B ⊂ A ⇔ B – A = ∅, ∀ A, B II. A ∩ B = ∅ ⇔ B – A = B, ∀ A, B III. A ≠ B ⇔ (A – B) ≠ (B – A) , ∀ A, B Operações com Conjuntos 42 Conjunto complementar (C) O complemento de um conjunto A em relação a outro conjunto B é um conjunto C, formado pelos elementos que pertencem ao conjunto B, mas não ao conjunto A, e desde que A seja um subconjunto de B. Assim, se A e B são conjuntos tais que A ⊂ B, então a diferença B – A é chamada complementar de A em B. C�A (lê-se “complementar de A em B) C�A = B – A = {x | x ∈ B e x ∉ A}, onde A ⊂ B Operações com Conjuntos 43 Conjunto complementar (C) Exercício 1: A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {3, 5, 8, 9} C�A = ? Exercício 2: A = {3, 5} B = {2, 3, 4, 5, 6} C�A = ? Operações com Conjuntos 44 Conjunto complementar (C) Exercício 1: A = {2, 3, 5, 6, 8} B = {3, 5, 8, 9} Como A ⊄ B, então não existe C�A Exercício 2: A = {3, 5} B = {2, 3, 4, 5, 6} Existe C�A, pois A ⊂ B. C�A = {2, 4, 6} Operações com Conjuntos 45 Conjunto complementar (C) Propriedades: I. C�A = ∅, ∀ A II. C�∅ = A, ∀ A Conjuntos Numéricos 46 Números Naturais (N) N = {0, 1, 2, 3, 4,...} N* = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11, ...} Propriedades: Cada número possui um sucessor, que no processo de contagem representa uma unidade a mais na contagem de objetos. O número de elementos deste conjunto é infinito, pois para qualquer número natural, sempre se pode definir o seu sucessor. Conjuntos Numéricos 47 Números Naturais (N) Propriedades: Associativa da adição: (a + b) + c = a + (b + c) Comutativa da adição: a + b = b + a Elemento neutro da adição: a + 0 = 0 + a = a Associativa da multiplicação: (a * b) * c = a * (b * c) Comutativa da multiplicação: a * b = b * a Elemento neutro da multiplicação: a * 1 = 1 * a = a Conjuntos Numéricos 48 Números Inteiros (Z) O conjunto dos números inteiros expande os números naturais, incorporando números negativos. Z = {... -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, ...} Z+ = {0,1,2,3,4,5,6, ...} Z- = {..., -5, -4, -3, -2, -1, 0} Z*+ = {1,2, 3, 4, 5, 6, 7, ...} [Z*+ = N*] Z*- = {... -4, -3, -2, -1} Conjuntos Numéricos 49 Números Racionais (Q) todos aqueles que podem ser expressos na forma de fração. Note que o conjunto dos números racionais é um conjunto que engloba os números inteiros (Z), números decimais finitos (por exemplo, 125,8342) e as dízimas periódicas (números decimais infinitos periódicos), como "14,050505...". Conjuntos Numéricos 50 Números Racionais (Q) Propriedades: Igualdade: � � = � � ↔ �� = �� Soma: � � + � � = ����� �� Subtração: � � − � � = ����� �� Multiplicação: � � × � � = �� �� Conjuntos Numéricos 51 Números Racionais (Q) Frações: própria: Quando o numerador é menor que o denominador. Exemplo: 2/3 imprópria: Quando o numerador é maior que o denominador. Exemplo: 5/3 mista: Quando constituída por uma parte inteira e uma fracionária. Exemplo: 2 2/3 = 8/3 aparente: Quando o numerador é múltiplo do denominador. Exemplo: 6/3 = 2 Conjuntos Numéricos 52 Números Racionais (Q) Frações: equivalentes: São aquelas que mantêm a mesma proporção de outra fração. Exemplo: 2/3 = 4/6 irredutível: Quando o numerador e o denominador são primos entre si, não permitindo simplificação. Exemplo: 2/3 decimal: Quando o denominador é uma potência de 10. Exemplo: 3/100 Conjuntos Numéricos 53 Números Racionais (Q) Forma Fracionária e Forma decimal: a) 0,5 = 5/10 b) 0,05 = 5/100 c) 2,41 = 241/100 d) 7,345 = 7345/1000 e) 0,3=3/10 f) 0,25 = 25/100 = 1/4 g) –0,75 = -75/100 = -3/4 Conjuntos Numéricos 54 Números Irracionais (Q) números decimais infinitos não-periódicos Exemplos: π = 3,14159265... raízes não exatas, como a raiz quadrada de 2 (1,4142135...) Conjuntos Numéricos 55 Números Reais (R) união do conjunto dos racionais com os irracionais. Atividade 56 https://goo.gl/icBrKV Fim Obrigado! Márcio Santos Dominato marciodominato@gmail.com 57
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