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Matemática PROPRIEDADES E CONDIÇÕES DE CONJUNTOS 1 Sumário Introdução .................................................................................................................................... 2 Objetivos ....................................................................................................................................... 2 1. Propriedades e Condições dos Conjuntos ........................................................................... 2 1.1. Propriedades dos Conjuntos ............................................................................................ 2 1.2. Condições dos Conjuntos................................................................................................. 4 Exercícios ...................................................................................................................................... 6 Gabarito ........................................................................................................................................ 7 Resumo ......................................................................................................................................... 8 2 Introdução Na apostila Proposição e Conceitos de Conjuntos, vimos que a Proposição está dentro de um conceito de lógica e é definida como a classificação de uma sentença em verdadeira ou falsa, sendo que também aprendemos sobre suas características obrigatórias. Outro conteúdo estudado foi Conjunto, que é a reunião de elementos de acordo com uma definição primitiva que permite relacionar a outras situações. Na apostila de hoje vamos entender sobre as diversas propriedades e condições dos conjuntos. Iniciaremos conhecendo as propriedades que regem os conjuntos, sendo um total de 10 propriedades. Também conheceremos as condições dos conjuntos que estão relacionadas à forma de representação deles. Objetivos • Conhecer as propriedades dos conjuntos, bem como suas definições; • Compreender sobre as condições de conjuntos. 1. Propriedades e Condições dos Conjuntos 1.1. Propriedades dos Conjuntos As propriedades dos conjuntos são um total de dez, são elas: a) Fechamento: quaisquer que sejam os conjuntos A e B, a união de A e B (A ⋃ B) e a interseção de A e B (A ⋂ B) ainda são conjuntos no universo. b) Reflexiva: qualquer quer seja o conjunto A, tem-se que: A ⋃ A = A e A ⋂ A = A. c) Inclusão: quaisquer que sejam os conjuntos A e B, tem-se que: A ⊂ A ⋃ B, B ⊂ A ⋃ B, A ⋂B⊂ A,A ⋂B⊂ B. d) Inclusão relacionada: quaisquer que sejam os conjuntos A e B, tem-se que: A ⊂ B equivale a A ⋃ B = B / A ⊂ B equivale a A ⋂ B = A. e) Associativa: quaisquer que sejam os conjuntos A, B e C, tem-se que: A ⋃ (B ⋃ C) = (A ⋃ B) ⋃ C / A ⋂ (B ⋂ C) = (A ⋂ B) ⋂ C. f) Comutativa: quaisquer que sejam os conjuntos A e B, tem-se que: A⋃B = B⋃ A / A ⋂ B = B ⋂ A. g) Elemento neutro para a união: o conjunto vazio é o elemento neutro para a união de conjuntos, tal que para todo conjunto A, se tem: A ⋃ ⍉ = A. 3 h) Elemento nulo para a interseção: a interseção do conjunto vazio ⍉ com qualquer outro conjunto A, fornece o próprio conjunto vazio (A ⋂ ⍉ = ⍉). i) Elemento neutro para a interseção: o conjunto universo (U) é o elemento neutro para a interseção e conjuntos, tal que para todo conjunto A, se tem: A ⋂ U = A j) Distributiva: Quaisquer que sejam os conjuntos A, B e C, tem-se que: A ⋂ (B ⋃ C) = (A ⋂ B)⋃ (A ⋂ C) / A ⋃ (B ⋂ C) = (A ⋃ B)⋂ (A⋃ C) SAIBA MAIS! John Venn, filósofo e matemático britânico, foi o criador do diagrama de Venn, sendo que as representações geométricas criadas anteriormente por Leibniz, George Boole e Augustus De Morgam, não eram muito simples e claras de modo que pudessem ser consideradas como padrão. Diante deste fato, Venn começa a analisar e corrigir os trabalhos desses matemáticos e cria seu próprio diagrama. Muitos especialistas em estatística, utilizam os digramas de Venn para auxiliar na determinação da probabilidade de determinado fato ocorrer, sendo que em diferentes conjuntos de informações podem ser comparados para encontrar semelhanças e distinções entre eles. Outros campos como lógica, a linguística, a educação, a gestão também utilizam diagramas de Venn para o desenvolvimento de suas atividades. Diagrama de Venn Este diagrama foi criado baseado em figuras no plano, somente com estudos relacionados à lógica. O método consiste basicamente em círculos que possuem propriedades de representar relações entre conjuntos numéricos. O objetivo da criação foi com o intuito de determinar uniões e intersecções facilitando a organização e interpretação dos dados pesquisados, em especial na Estatística. 4 Diagrama de Venn para Candidato Ideal EXEMPLO 1.2. Condições dos Conjuntos As condições dos conjuntos regem a forma como os mesmos devem ser representados, para entender esta definição nada melhor e mais apropriado do que bons exemplos. EXEMPLO A ⋃ (A ⋂ B) = A A B ⋃ = união ⋂ = interseção A interseção de A em B e a união é o próprio A. Condição 1: o conjunto dos números pares maiores que zero e menores que quinze. Representação através dos elementos: A = {2,4,6,8,10,12,14}. Representação pelas propriedades dos elementos: A= {x / x é par e 0 ≺ x ≺ 15}, x tal que (/) x é par e x maior que zero e x menor que 15. 5 EXEMPLO Outra forma de representar os conjuntos de elementos, respeitando as condições, é pela utilização de diagramas. EXEMPLO Condição 2: o conjunto dos números Naturais ímpares menores que vinte. Representação através dos elementos: A = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19}. Representação pelas propriedades dos elementos: A= {x ∈ N / x é ímpar e x ≺ 20}, x pertence (∈) aos naturais, tal que x é ímpar menor que 20. A = {x | 2 ≺ x ≤ 12} e B = {x | 4 ≺ x ≺ 8} A B 3 4 5 6 7 8 5 6 9 10 11 12 7 6 EXEMPLO Os conjuntos servem de uma forma geral para representar qualquer situação envolvendo a matemática ou as demais situações diárias envolvendo ou não elementos. Como já vimos, podem representar os dias da semana ou nomes de planetas, meses do ano, números, entre outros. Exercícios 1. (Autor, 2019) Dados os conjuntos A={3,4,5,6}, B={6,7,9} e C={6,7,8,9}, faça (A ∩ B) U C. 2. (Autor, 2019) Tendo os conjuntos A = {1, 2, 3}, B = {3, 4} e C = {1, 2, 4}, determinar (C ⋃ B) ⋂ A. 3. (Autor, 2019) Observe o digrama e marque a alternativa correta. A ⋃ B, União do conjunto A = {x | 2 ≺ x ≤ 12} com o conjunto B = {x | 4 ≺ x ≺ 8} A U B 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7 a) A U B = {0,1,2,3,4,5} b) A U C = {0,1,3,5,6,7} c) (A ⋂ B) ⋂ C = {2,3} d) (A U C) ⋂ B = {2,3,5} Gabarito 1. Nesta questão temos A={3,4,5,6}, B={6,7,9} e C={6,7,8,9} e fazendo a interseção de A com B temos {6}e fazendo em seguida a união com C teremos {6,7,8,9} que neste caso é o próprio conjunto C. Resposta: (A ∩ B) U C = {6,7,8,9} 2. Temos os dados dos conjuntos A = {1, 2, 3}, B = {3, 4} e C = {1, 2, 4} e queremos determinar (C ⋃ B) ⋂ A. Fazendo C U B temos {1,2,3,4} e em seguida a interseção com A teremos {1,2,3}. Resposta: (C ⋃ B) ⋂ A = {1,2,3} 3. Para melhor entendimento e observando cada conjunto temos: A={0,1,2,3,4}, B={2,3,5,6,7} e C={2,4,5,8,9}. Resolvendo cada resposta vamos obter: a) A U B = {0,1,2,34,5,6,7} portanto não é a resposta correta. b) A U C = {0,1,2,3,4,5,8,9} portanto não é a resposta correta. c) (A ⋂ B) ⋂ C = (A ⋂ B)={2,3} e fazendo interseção com C temos {2} portanto não é a resposta correta. d) (A U C) ⋂ B =(A U C)= {0,1,2,3,4,5,8,9} e fazendo interseção com B temos {2,3,5}, sendo assim é a resposta correta. B ●6 ●7 A ●3 ●1 ●2 ●5 ●0 ●4 ●8 ●9 C 8 Resumo Na aula de hoje aprendemos conceitos preciosos relacionados as propriedades e condições de conjuntos. São dez propriedades que regem os conjuntos matemáticos. Propriedades O que diz Fechamento Sejam os conjuntos A e B, a união de A e B (A ⋃ B) e a interseção de A e B (A ⋂ B) ainda são conjuntos no universo Reflexiva Qualquer que seja o conjunto A, tem-se que: A ⋃ A = A e A ⋂ A = A. Inclusão Quaisquer que sejam os conjuntos A e B, tem-se que: A ⊂ A ⋃ B, B ⊂ A ⋃ B, A ⋂B⊂ A,A ⋂B⊂ B Inclusão relacionada Quaisquer que sejam os conjuntos A e B, tem-se que: A ⊂ B equivale a A ⋃ B = B / A ⊂ B equivale a A ⋂ B = A. Associativa Quaisquer que sejam os conjuntos A, B e C, tem-se que: A ⋃ (B ⋃ C) = (A ⋃ B) ⋃ C / A ⋂ (B ⋂ C) = (A ⋂ B) ⋂ C. Comutativa Quaisquer que sejam os conjuntos A e B, tem-se que: A ⋃B = B⋃ A / A ⋂ B = B ⋂ A. Elemento neutro para a união O conjunto vazio é o elemento neutro para a união de conjuntos, tal que para todo conjunto A, se tem: A ⋃ ⍉ = A. Elemento nulo para interseção A interseção do conjunto vazio ⍉ com qualquer outro conjunto A, fornece o próprio conjunto vazio (A ⋂ ⍉ = ⍉). Elemento neutro para a interseção O conjunto universo (U) é o elemento neutro para a interseção e conjuntos, tal que para todo conjunto A, se tem: A ⋂ U = A Distributiva Quaisquer que sejam os conjuntos A, B e C, tem-se que: A ⋂ (B ⋃ C) = (A ⋂ B)⋃ (A ⋂ C) / A ⋃ (B ⋂ C) = (A ⋃ B)⋂ (A⋃ C) Autor, 2019 9 Referências bibliográficas DANTE, L.R. Matemática: volume único. 1ª.ed.São Paulo, Ática, 2005. Guia Estudo. Diagrama de Venn. Disponível em: www.guiaestudo.com.br/diagrama-de-venn. Acessado em 06/08/2019 às 10h24 MURAKAMI, G. Izzi Carlos. Fundamentos da matemática elementar. 3ª ed. Vol. 1. Atual. São Paulo-SP. 1985. PAIVA, M. Matemática: volume único. 1ª.ed.São Paulo, Moderna, 1999 SILVA, M.N.P. Definição de Conjunto. Disponível em: www.brasilescola.uol.com.br/matematica/definicao- conjunto.htm – Acessado em 02/08/2019 às 10h41.
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