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Teoria dos conjuntos

No documento Apostila Matematica Para Vencer 10 (páginas 109-113)

A teoria dos conjuntos é necessária para o entendimento de toda a matemática a partir do 6o

ano. Neste capítulo faremos uma rápida introdução básica sobre o assunto.

O conjunto dos números naturais

Conjunto é uma coleção de elementos. Um dos primeiros conjuntos com o qual lidamos é sem dúvida o conjunto dos números naturais, representado por N. Este é um conjunto infinito. N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, ....}

O conjunto N pode ser representado em uma reta numerada ou reta numérica. Os números são dispostos em uma sequência crescente. Quanto mais à direita nessa reta, maior é o número.

Reta numérica que representa o conjunto dos números naturais

O conjunto dos números racionais positivos

O conjunto Q+ é o conjunto dos números racionais positivos. Este conjunto tem todos os números naturais e mais todas as frações. Assim como o conjunto N, o conjunto Q+ também é infinito, porém é um tipo de infinito muito mais denso. Por exemplo, entre dois simples números naturais, 0 e 1, existem infinitos números racionais positivos. Apenas para citar alguns:

1/2, 1/3, 1/4, ..., 1/100, 2/3, 2/5, 2/7, 2/9, ..., 3/4, 3/5, 3/7, 3/8, 3/10, ..., 21/37, 125/1042, ....

Exemplos de conjuntos

Nem só de número vivem os conjuntos. Podemos ter conjuntos de qualquer tipo de objeto: Exemplos:

Conjunto dos dias da semana = {domingo, segunda-feira, terça-feira, quarta-feira, quinta-feira, sexta-feira, sábado}

Conjunto das notas musicais = {dó, ré, mi, fá, sol, lá, si}

Conjunto das frutas de uma cesta = {banana, laranja, maçã, pêra, abacate}

Conjunto dos parafusos de um motor = {parafuso-1, parafuso-2, parafuso-3, ..., parafuso-n}

Pertinência

Quando um elemento está dentro de um conjunto, dizemos que este elemento pertence ao conjunto. O símbolo matemático para a pertinência é .

Exemplos: 3  N

bola  {bola, boneca, bicicleta, carro}

José  NJ, onde NJ é o conjunto dos nomes que começam com a letra J 3/5  Q+

Quando um elemento não pertence a um conjunto, usamos o símbolo .

Exercícios

E1) Escreva o conjunto dos numerais pares de 2 algarismos, de tal forma que esses dois algarismos sejam iguais.

E2) O que está errado nas seguintes notações de conjuntos: a) {1, 2, 3, 4 e 5}

b) {1, 2, 3, 3, 4}

E5) Entre as três formas abaixo, qual é a errada para representar o conjunto vazio? Ø , {}, {Ø}

Representação por enumeração

Existem várias formas para definir um conjunto. Uma forma usual é a mostrada acima. Fazemos uma lista dos elementos, separados por vírgulas, e entre chaves {}.

Normalmente os elementos de um conjunto são do mesmo tipo, mas nada impede que criemos conjuntos de elementos de tipos diferentes.

Exemplo:

A = { 1, 2, 3, {1, 2}, 4, 5}

O conjunto A acima tem cinco números naturais (1, 2, 3, 4, 5) e um conjunto com os elementos 1 e 2. Como vemos, nada impede que um conjunto seja elemento de outro. Exemplo:

A = {N, Q+} = conjunto dos dois conjuntos numéricos citados neste capítulo.

Representação por diagrama

Este método é equivalente a listar os elementos entre chaves. A diferença é que ao invés de usar chaves, é desenhado um diagrama com os elementos indicados através de símbolos.

Capítulo 10 – CONJUNTOS 111

Copyright © Laércio Vasconcelos Computação www.laercio.com.br

Nos dois exemplos acima, temos um conjunto A com cinco bombinhas e um conjunto B com os números naturais ímpares menores que 10.

Representação por propriedade

Este é o método mais formal para definir um conjunto. Considere por exemplo o conjunto: P = { 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ....}

É o conjunto dos números naturais maiores que 4. Pode ser escrito das seguinte forma: P = { x | xN e x>4}

Lê-se: P é o conjunto dos elementos x tais que x pertence ao conjunto dos números naturais e x é maior que 4.

Conjunto vazio

Conjunto vazio é aquele conjunto que não tem elemento algum. Não existe diferença entre um conjunto vazio de laranjas e um conjunto vazio de planetas. Ambos são a mesma coisa, ou seja, o vazio é único.

Representamos o conjunto vazio pelo símbolo  ou {}.

Conjunto unitário

Um conjunto unitário é um conjunto que tem um só elemento. Existem infinitos conjuntos unitários. Exemplos: {3} {laranja} {Sol} {Drake} {Josh} ...

Exercícios

E7) Enumere os seguintes conjuntos, colocando os elementos entre chaves e separados por vírgulas:

a) { x | x é número natural e x é par } b) { x | x/2 = 20 }

c) { x | x é número natural e x é múltiplo de 3} d) { x | x é número natural e x > 50}

e) { x | x é um dia da semana} f) { x | x é o nome de um mês}

g) { x | x é um número natural e x < 20}

h) { x | x é um número natural e x deixa resto 0 ao ser dividido por 7} E8) Verifique quais dos conjuntos abaixo são iguais ao conjunto vazio a) {x | x{1, 2, 3} e x{4, 5, 6} }

b) { x | xN e x.2=7} c) { x | xN e x.x = 20} d) { x | x}

e) { x | x é o nome de um mês e x começa com a letra T}

Subconjunto

Um subconjunto é um conjunto formado por alguns elementos de um outro conjunto. Exemplo:

A = {1, 2, 3, 4, 5, 6} B = {1, 2, 5}

Neste exemplo dizemos que B é subconjunto de A, pois todo elemento de B também é elemento de A. Isso é o mesmo que dizer que “B está contido em A”, e é escrito como: B  A

Dizer que B está contido em A é o mesmo que dizer que A contém B. Nesse caso usamos o símbolo .

Exemplo:

{1, 2, 3, 4, 5, 7}  {2, 3, 5}

É muito comum representar as relações entre conjuntos através de gráficos chamados

diagramas de Venn.

Figura 1

Diagrama de Venn para B  A.

Conjunto universo

Conjunto universo é um conjunto que contém todos os conjuntos, ou seja, para qualquer conjunto A, AU. É uma noção difícil de entender, por ser abstrata. Muitas vezes estamos interessados não no maior conjunto universo existente, mas em uma parte do universo. Dependendo da aplicação, podemos considerar o conjunto universo como:

- O conjunto dos números naturais

Capítulo 10 – CONJUNTOS 113

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- O conjunto dos números pares - O conjunto dos múltiplos de 5

- O conjunto dos habitantes de uma cidade - O conjunto das cidades de um país - O conjunto dos números naturais de 0 a 10

Exercícios

E9) Sendo A = {1, 2, 3, 4, 5, 6}, indique se as sentenças são verdadeiras ou falsas a) A b) A c) 2  A d) 3  A e) {2, 3}  A f) {2, 3}  A g) 7  A h) 4  A i) {4}  A j) A  {4, 5, 6} k) A  A l) N  Q+

E13) Enumere os seguintes conjuntos infinitos, colocando os elementos entre chaves, separados por virgulas.

a) Conjunto dos números naturais pares

b) Conjunto dos números naturais múltiplos de 3 c) Conjunto dos números naturais múltiplos de 5

d) Conjunto dos números naturais múltiplos de 3 e 5 ao mesmo tempo

e) Conjunto dos números naturais que são múltiplos de 3 mas não são múltiplos de 5 f) Conjunto dos números naturais que são quadrados perfeitos

g) Conjunto dos números naturais que deixam resto 2 ao serem divididos por 5 h) Conjunto dos números naturais formados apenas pelos algarismos 2, 3 e 5 i) Conjunto dos números naturais que multiplicados por 0 dão resultado 0

j) Conjunto dos números naturais que deixam resto 2 ao serem divididos por 12 ou por 20

No documento Apostila Matematica Para Vencer 10 (páginas 109-113)

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