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* * Conjuntos Amintas Paiva Afonso Matemática Básica I * 1- Alguns Conceitos de Conjuntos Nesta seção vamos tratar conjuntos como uma ferramenta para interpretação da informação. Nesse processo, vamos introduzir algumas definições e conceitos importantes. Os conjuntos (em geral) e os conjuntos numéricos em particular, formam parte de nosso cotidiano e constituem uma ferramenta importante na tomada de decisões em muitas atividades. A foto a seguir mostra uma cena familiar para pessoas que gostam do futebol. A cor da camisa nos dá uma “idéia intuitiva” de pertinência a conjuntos diferentes e, portanto, poderíamos falar em um conjunto “azul” e um conjunto “preto e branco”. * Frequentemente lemos nos jornais artigos sobre a renda de pessoas abaixo da linha de pobreza, ou sobre equipes do Campeonato Brasileiro de Futebol. Na faculdade, ouvimos falar sobre o conjunto de todos os cursos da área de exatas, ou do conjunto de todos os números reais, tais que x² - 16 = 0. Portanto, temos conjuntos por toda parte. * 1.1– Definição de Conjunto: Conjunto pode ser definido como uma coleção de objetos. Veja outros exemplos a seguir: O conjunto dos estados da região Sudeste. O conjunto de todos os cursos da área de exatas. O conjunto de todos os números reais tais que x² - 25 = 0. Em geral, um conjunto é denotado (em matemática) por uma letra maiúscula do alfabeto: A, B, C, ..., Z. Podemos então dizer que E = {cursos da área de ciências exatas}. É conveniente, se for possível, denotar os conjuntos com alguma letra que ajude a identificar o que estamos querendo descrever. * * 1.2– Definição de Elemento e Pertinência: Elemento: Pode ser definido como cada um dos componentes de um conjunto. Ex: Pernambuco é um elemento do conjunto dos estados brasileiros. Pertinência: Um elemento pode (ou não) pertencer a um determinado conjunto. Quando um elemento pertence ao conjunto utilizamos o símbolo e quando ele não pertence utilizamos o símbolo . Ex: Pernambuco E. (E = conjunto dos estados brasileiros). * 1.3– Conjunto vazio O que acontece em um conjunto que não tem nenhum elemento? Em matemática, esse conjunto é chamado de “conjunto vazio” e é representado por { } ou Ø. 1.4– Conjunto universo É um conjunto que contém todos os elementos do contexto no qual estamos trabalhando e também contém todos os conjuntos desse contexto. O conjunto universo é representado pela letra U. Ex: Se procuramos determinar os estados da Região Sudeste banhados pelo mar, nosso conjunto universo U é igual aos 4 estados {ES, MG, RJ, SP}. * Contido: Dados os conjuntos A e B, diz-se que A está contido em B, denotado por A B, se todos os elementos de A também estão em B. O conjunto A é chamado subconjunto de B. Veja alguns exemplos a seguir: A = {faces do dado com número par} = {2, 4, 6} B = {todas as faces do dado} = {1, 2, 3, 4, 5, 6} Então A B (A está contido em B). A seguir veja algumas observações úteis para a prática com conjuntos: Se A B e B A, então A = B. Escreve-se A B (A não está contido em B) se A não for subconjunto de B. Os símbolos e são utilizados para relacionar conjunto com conjunto enquanto que e relaciona elemento com conjunto. Se A B (A contém B) então B A. * Relação dos componentes Um conjunto é definido mediante a relação dos seus elementos dentro de duas chaves. Por exemplo: Conjunto dos números naturais menores do que 6: A = {0,1,2,3,4,5} Conjunto descrito por uma ou mais propriedades. Um conjunto é definido pela(s) propriedade(s) mostradas por seus elementos. A = {x IN / x < 6} (lê-se: x tal que x pertence ao conjunto dos números naturais e x é menor que seis) Representação geométrica. Um conjunto é denotado por figuras, diagramas ou desenhos. O mais conhecido é o Diagrama de Venn-Euler 1* (lê-se: "Venóiler") e é usado para mostrar conjuntos graficamente. 2- Notação de Conjuntos * União de Conjuntos Dados os conjuntos A e B, define-se como união dos conjuntos A e B ao conjunto representado por AB, formado por todos os elementos pertencentes a A ou a B. Na linguagem matemática, escrevemos: AB = {x A ou x B}. Exemplo: Se A = {1, 2, 3, 4} e B = {3, 4, 8}, então AB = {1, 2, 3, 4, 8}. Representação da Relação AB 3- Operações entre Conjuntos * Intersecção de Conjuntos Dados os conjuntos A e B, define-se como intersecção dos conjuntos A e B ao conjunto representado por AB, formado por todos os elementos pertencentes a A e B, simultaneamente. Na linguagem matemática, escrevemos: AB = {x / xA e xB}. Exemplo 1: Se A = {1,2,3,4} e B = {3,4,8} então AB = {3,4}. Representação da Relação AB * Exemplo 2: Se A = {1, 2, 3} e B = {4, 5, 6} então AB = { }. Não há números comuns. Quando a interseção de dois conjuntos A e B é um conjunto vazio, dizemos que estes conjuntos são disjuntos. Diferença de Conjuntos Dados os conjuntos A e B, define-se como diferença entre A e B (nesta ordem) ao conjunto representado por A - B, formado por todos os elementos pertencentes a A, mas que não pertencem a B. A - B = {x / x A e xB}. Exemplo: Se A = {1, 2, 3, 4} e B = {3, 4, 8} então A - B = { 1, 2 } Representação dos Conjuntos A - B * Complemento de Conjuntos O complemento do conjunto A contido em B, denotado por, é a diferença entre os conjuntos B e o conjunto A, ou seja, é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto B e não pertencem ao conjunto A. Na linguagem matemática escrevemos: O complementar de A em B = B - A = {x / xB e xA}. Exemplo: Se A = {1,2,3,4} e B = {3,4} então CAB = { 1, 2 } * Exercícios: Se AB = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}, AB = {2, 4} e A–B = {1, 5, 6}, então podemos dizer que o conjunto B é igual a a) {2, 4} b) {1, 2, 4, 6} c) {1, 2, 3} d) {0, 2, 3, 4} * 2) O resultado de uma pesquisa feita com 200 habitantes, escolhidos dentre os habitantes de uma cidade, para analisar a aceitação de certo projeto governamental, está demonstrado na tabela abaixo: Utilizando as operações aprendidas, responda: a) Quantos são os residentes urbanos favoráveis ao projeto do governo? Na linguagem formal matemática: quantas pessoas fazem parte da interseção entre o conjunto de favoráveis e o conjunto de residentes urbanos? b) Quantas são as pessoas com opinião favorável ao projeto ou que residem na zona rural? * Resumo * Resumo * 3) Utilizando as operações aprendidas, responda: * 4) Vamos participar de uma festa típica no interior, onde trabalharemos com uma barraquinha para arrecadação de fundos objetivando a construção de uma creche. Podemos montar uma barraquinha de bebidas, de doces ou de salgados. Antes de decidirmos, queremos saber como deverá ser o consumo dos três tipos de produtos oferecidos. Fizemos então uma pesquisa informal, entrevistando as pessoas com as quais nos encontramos na cidade no dia em que fomos visitar o local, obtendo as seguintes respostas: Utilizando a tabela, responda: a) Quantas pessoas consomem salgados ou doces? b) Quantas pessoas consomem somente salgados? c) Quantas pessoas consomem bebidas e doces? d) Quantas pessoas foram entrevistadas? * Conjunto dos Números Naturais (N) N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, ...} Conjunto dos Números Inteiros (Z) Z = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ...} Z+ = {0, 1, 2, 3, ...} Z- = {..., -3, -2, -1, 0} Z* = {..., -3, -2, -1, 1, 2, 3, ...} N Z (N está contido em Z) Conjunto dos Números Racionais (Q) Q = {a/b | a, b Z, b 0} Z Q (Z está contido em Q) 4 – Conjuntos Numéricos * Exemplos: a) números decimais exatos: b) dízimas periódicas ou infinitas: 0,666... Conjunto dos Números Irracionais (I) É o conjunto formado por números cuja representação decimal é não exata e não periódica. Exemplo: = 3,141592653589... Conjunto dos Números Reais(R) É o conjunto formado pela união dos conjuntos dos números racionais e irracionais. Matemática Básica I Engenharia Elétrica *
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