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Questão 21 Propriedade 39. Todo conjunto A ⊂ N é enumerável. ê Demonstração. Se A é finito então A é enumerável. Se A é infinito podemos enumerar...

Questão 21
Propriedade 39. Todo conjunto A ⊂ N é enumerável.

ê Demonstração. Se A é finito então A é enumerável. Se A é infinito podemos enumerar seus elementos da seguinte maneira x1 = minA, xn+1 = minA \ n⋃k=1 {xk}, daí A = ∞⋃k=1 {xk} pois se existisse x ∈ A tal que x ≠ xk daí teríamos x > xk para todo k que é absurdo, pois nenhum conjunto infinito de números naturais é limitado superiormente. A função x definida é injetora e sobrejetora. Vamos mostrar agora que ela é a única bijeção crescente entre A e N. Suponha outra bijeção crescente f : N → A. Deve valer f(1) = x1, pois se fosse f(1) > x1 então f não seria crescente. Supondo que vale f(k) = xk ∀ k ≤ n ∈ N vamos mostrar que f(n + 1) = xn+1, não pode valer f(n + 1) < xn+1 com f(n + 1) ∈ A pois a função é injetora e os possíveis termos já foram usados em f(k) com k < n + 1, não pode valer f(n + 1) > xn+1 pois se não a função não seria crescente, ela teria que assumir para algum valor x > n+ 1 o valor de xn+1, a única possibilidade restante e

a) II and IV are correct.
b) II, III, and IV are correct.
c) I, III, and IV are correct.
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Questões para Estudantes

ano passado

Respostas

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há 4 meses

Parece que a descrição da questão e as alternativas não estão completas, pois não foram fornecidos os itens I, II, III e IV que você mencionou. Para que eu possa ajudá-lo a identificar a alternativa correta, você precisa fornecer os itens que devem ser analisados. Por favor, crie uma nova pergunta com os itens completos para que eu possa ajudá-lo!

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ano passado

Vamos analisar as alternativas: a) II e IV estão corretas. b) II, III e IV estão corretas. c) I, III e IV estão corretas. Com base na demonstração apresentada, a alternativa correta é: b) II, III e IV estão corretas.

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Questão 10
b Propriedade 8. Se

(A ∪ B) \ (A ∩ B) = (A ∪ C) \ (A ∩ C)

então B = C, isto é, vale a lei do corte para A∆B = A∆C.

ê Demonstração. Suponha que B 6= C, suponha sem perda de generalidade que x ∈ B, x /∈ C. Vamos analisar casos.

Se x /∈ A então x /∈ (A ∪ C) \ (A ∩ C) porém x ∈ (A ∪ B) \ (A ∩ B).
Se x ∈ A então x /∈ A ∪ B \ (A ∩ B) e x ∈ (A ∪ C) \ (A ∩ C), portanto não vale a igualdade dos conjuntos.
Logo devemos ter B = C.

Questão 11
b Propriedade 9. Valem as seguintes propriedades do produto cartesiano .

1. (A ∪ B)× C = (A× C) ∪ (B× C).

2. (A ∩ B)× C = (A× C) ∩ (B× C).

3. (A \ B)× C = (A× C) \ (B× C).

4. Se A ⊂ A ′ e B ⊂ B ′ então A× B ⊂ A ′ × B ′.

ê Demonstração.

1. Seja (x, y) ∈ (A ∪ B) × C, temos que y ∈ C se x ∈ A então (x, y) ∈ (A × C), se x ∈ B então (x, y) ∈ (B×C) então vale (A ∪ B)×C ⊂ (A×C) ∪ (B×C). Agora a outra inclusão.

Temos que (A × C) ⊂ (A ∪ B) × C pois um elemento do primeiro é da forma (x, y) com x ∈ A e y ∈ C que pertence ao segundo conjunto, o mesmo para (B× C).

2. Tomamos (x, y) ∈ (A ∩ B)× C, então x ∈ A e x ∈ B, y ∈ C, logo (x, y) ∈ A× C e (B× C) provando a primeira inclusão, agora a segunda.

(x, y) ∈ (A× C) ∩ (B× C) então x ∈ A e B, y ∈ C logo (x, y) ∈ (A ∩ B)× C.

3. Sendo (x, y) ∈ (A \ B) × C então x ∈ A, x /∈ B e y ∈ C logo (x, y) ∈ (A × C) e não pertence à B×C pois para isso seria necessário x ∈ B o que não acontece.
Agora a outra inclusão, se (x, y) ∈ (A×C) \ (B×C) então x ∈ A e y /∈ C porém x não pode pertencer à B pois estão sendo retirados elementos de B× C então vale a outra inclusão.

4. Seja (x, y) ∈ A×B então pelas inclusões A ⊂ A ′ e B ⊂ B ′ temos x ∈ A ′ e y ∈ B ′ portanto (x, y) ∈ A ′ × B ′.

Questão 14
b Propriedade 12. Dada f : A→ B então

1. ∀ X ⊂ A temos X ⊂ f−1(f(X)).

2. f é injetora ⇔ f−1(f(X)) = X ∀ X ⊂ A.

ê Demonstração.

1. f−1(f(X)) é o conjunto dos elementos x ∈ A tal que f(x) ∈ f(X) então vale claramente que X ⊂ f−1(f(X)), pois dado a ∈ X tem-se que f(a) ∈ f(X).

2. ⇒). Suponha f injetora, já sabemos que X ⊂ f−1(f(X)) pelo item anterior, vamos provar agora que f−1(f(X)) ⊂ X suponha por absurdo que exista y /∈ X tal que f(y) ∈ f(X), f(y) = f(x) para y /∈ X e x ∈ X, então f não é injetora o que contraria a hipótese então deve valer a inclusão que querı́amos mostrar e portanto a igualdade dos conjuntos.

⇐). Suponha que f−1f(X) = X, ∀ X ⊂ A, vamos mostrar que f é injetora. Suponha que f não é injetora então existem x 6= y tais que f(x) = f(y), sendo X = {x}, Y = {y} daı́ f−1f(X) 6⊂ X pois Y ⊂ f−1f(X), Y 6⊂ X. O que é absurdo então f é injetora.

Questão 15
b Propriedade 13. Seja f : A→ B, então vale que

1. Para todo Z ⊂ B, tem-se f(f−1(Z)) ⊂ Z.

2. f é sobrejetiva ⇔, f(f−1(Z)) = Z ∀ Z, Z ⊂ B.

ê Demonstração.

1. f−1(Z) é subconjunto de A que leva elemento em Z por f, então é claro que a imagem de tal conjunto por f está contida em Z.

2. ⇒ ) Suponha que f seja sobrejetiva. Já sabemos que para qualquer função f vale que f(f−1(Z)) ⊂ Z, em especial vale para f sobrejetiva, temos que provar que se f é sobrejetiva, vale a outra inclusão Z ⊂ f(f−1(Z)).

Seja z ′ ∈ Z arbitrário então, existe x ∈ A tal que f(x) = z ′, pois f é sobrejetora , daı́ x ∈ f−1(Z), pois tal é o conjunto de A que leva elementos em Z, mas isso significa também que Z ⊂ f(f−1(Z)), pois um z ′ ∈ Z arbitrário é imagem de elemento de f−1(Z), como querı́amos demonstrar.

⇐). Suponha que vale f(f−1(Z)) = Z, ∀ Z ⊂ B, vamos mostrar que f : A → B é sobrejetiva . Seja y ∈ B qualquer, tomamos Z = {y}, temos que f(f−1(Z)) = Z , em especial Z ⊂ f(f−1(Z)), portanto f(f−1(Z)) não é vazio e daı́ f−1(Z) também não é vazio, sendo esse último o conjunto dos elementos x ∈ A tais que f(x) = z, logo f é sobrejetiva, pois z ∈ Z foi um elemento arbitrário tomado no contradomı́nio é imagem de pelo menos um elemento de A.

Questão 19
funções injetivas é injetiva.
Se existisse k 6= t tal que fk(x) = ft(x), t > k , então existe p > 0 ∈ N tal que t = k+ p
fk+p(x) = fk(fp(x)) = fk(x)
por injetividade de fk segue que fp(x) = x, logo x ∈ f(A) o que contraria a hipótese de x ∈ A \ f(A). Portanto os elementos são distintos.

b Propriedade 35. Se A é infinito então existe função injetiva f : N→ A.

a) II and IV are correct.
b) II, III, and IV are correct.
c) I, III, and IV are correct.

Questão 20
Questão 20-a)
b Propriedade 37. O produto cartesiano finito de conjuntos enumeráveis é enumerável.

ê Demonstração. Seja s∏k=1 Ak o produto cartesiano dos conjuntos Ak enumeráveis, então para cada k existe uma função fk : N→ Ak que é sobrejetiva, então definimos a função f : Ns → s∏k=1 Ak dada por f(xk)s1 = (fk(xk))s1,isto é, f(x1, · · · , xs) = (f1(x1), · · · , fs(xs))

como tal função é sobrejetiva e Ns é enumerável segue que s∏k=1 Ak é enumerável.

$ Corolário 8. Se X é finito e Y é enumerável, então F(X, Y) é enumerável. Basta considerar o caso de X = In, então F(X, Y) = n∏k=1 Y = Yn, que é enumerável.

a) II and IV are correct.
b) II, III, and IV are correct.
c) I, III, and IV are correct.

Sejam (N, s) e (N ′, s ′) dois pares formados por um conjunto e uma função em que ambos cumprem os axiomas de Peano. Qual é a propriedade correta sobre a existência de uma única bijeção f : N→ N ′?
Propriedade 43: Existe uma única bijeção f : N→ N ′ tal que f(1) = 1 ′, f(n+ 1) = f(n) + 1 ′ e valem outras propriedades.

Propriedade 67. A identidade que provamos acima vale para números reais, vamos provar agora por indução que se vale |z+w| ≤ |z|+ |w| para quaisquer z,w então vale |∑(k=1 to n) zk| ≤ ∑(k=1 to n) |zk| de maneira que possa ser usada para números complexos, normas e outras estruturas que satisfazem a desigualdade triangular.

Qual é a definição de função limitada?

a) Se f(A) é limitado superiormente, então f é limitada superiormente.
b) Se f(A) é limitado inferiormente, então f é limitada inferiormente.
c) Se f(A) é limitado superiormente, então A é limitado inferiormente.

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