segunda-feira, 30 de março de 2009

CONJUNTOS

INICIANDO O ANO DE 2009 EM NOSSO LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA INTRODUZIMOS O CONTEÚDO JA ESTUDADO SOBRE CONJUNTOS PARA DESENVOLVERMOS E SEGUIRMOS NOSSO PROJETO ....
BONS ESTUDOS.... RIBAMAR FILHO









Introdução

Conjuntos são um dos conceitos básicos da matemática. Um conjunto é apenas uma coleção de entidades, chamadas de elementos. A notação padrão lista os elementos separados por vírgulas entre chaves (o uso de "parênteses" ou "colchetes" é incomum) como os seguintes exemplos:

{1, 2, 3}
{1, 2, 2, 1, 3, 2}
{x : x é um número inteiro tal que 0<4}

Os três exemplos acima são maneiras diferentes de representar o mesmo conjunto.

É possível descrever o mesmo conjunto de diferentes maneiras: listando os seus elementos (ideal para conjuntos pequenos e finitos) ou definindo uma propriedade de seus elementos (o que, se for feito de forma descuidada, pode gerar problemas, tais como o paradoxo de Russell).

Dizemos que dois conjuntos são iguais se e somente se cada elemento de um é também elemento do outro.


União, interseção e diferença

Ver artigo principal: União

A união (ou reunião) de dois conjuntos A \,\! e B \,\! é o conjunto A \cup B composto dos elementos que pertencem ao menos a um dos conjuntos A \,\! e B \,\!.

A união de N conjuntos S = S_1 \cup S_2 \cup S_3 \cdots \cup S_N = \cup_{i=1}^N S_i é o conjunto formado pelos os elementos que pertencem ao menos a um dos conjuntos S_i  \,\!.

Ver artigo principal: Interseção

A interseção de dois conjuntos A \,\! e B \,\! é o conjunto A \cap B composto dos elementos que pertencem simultaneamente aos dois conjuntos A \,\! e B \,\!.

A diferença entre dois conjuntos A \,\! e B \,\! é o conjunto de todos os elementos de A \,\! que não pertencem a B \,\!.

Notação dos conjuntos

Os conjuntos são representados de diversas formas:

  • A forma mais usual é a que apresenta os elementos entre duas chaves ({});
  • As propriedades ou descrições de um conjunto são representadas dentro das {}, após os elementos e separadas destes por :;
  • Diagrama de Venn-Euler: é a representação gráfica dos conjuntos, através de entidades geométricas.

Exemplos de conjuntos compostos por números

Nota: Nesta seção, a, b e c são números naturais, enquanto r e s são números reais.

  1. Números naturais são usados para contar. O símbolo \mathbb{N} usualmente representa este conjunto.
  2. Números inteiros aparecem como soluções de equações como x + a = b. O símbolo \mathbb{Z} usualmente representa este conjunto (do termo alemão Zahlen que significa números).
  3. Números racionais aparecem como soluções de equações como a + bx = c. O símbolo \mathbb{Q} usualmente representa este conjunto (da palavra quociente).
  4. Números algébricos aparecem como soluções de equações polinomiais (com coeficientes inteiros) e envolvem raízes e alguns outros números irracionais. O símbolo \mathbb{A} ou \bar{\mathbb{Q}} usualmente representa este conjunto.
  5. Números reais incluem os números algébricos e os números transcendentais. O símbolo \mathbb{R} usualmente representa este conjunto.

Intervalo (matemática)

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.

Na álgebra elementar, um intervalo é um conjunto que contém cada número real entre dois extremos indicados, e possivelmente os próprios extremos. Os extremos podem ser números reais como podem ser -\infty\, e +\infty\,.

Representação

Uma maneira de representar os intervalos, mais comum é a seguinte:

  • ]a,b[ = (a,b) = \{x\in\mathbb{R}: a<x<b\}\,
  • [a,b[ = [a,b) = \{x\in\mathbb{R}: a\leq x<b\}\,
  • ]a,b] = (a,b] = \{x\in\mathbb{R}: a<x\leq b\}\,
  • [a,b] = [a,b] = \{x\in\mathbb{R}: a\leq x\leq b\}\,

Notação em símbolos de um intervalo

Habitualmente se utilizam os colchetes - “[” e “]” - para indicar que um dos extremos do intervalo é parte deste intervalo e os parênteses - “(” e “)” - ou, também, os colchetes invertidos - “]” e “[” para indicar o contrário.

Assim, por exemplo, dados a e b números reais, com a ≤ b, o intervalo I = (a,b] = ]a,b] representa o conjunto dos x ε R, tal que a < style="font-weight: bold;">a não faz parte do intervalo.

Representação de um intervalo na reta real

Um intervalo é representado na reta real utilizando-se de uma pequena “bolinha vazia” para indicar que um dos pontos extremos não pertence ao intervalo e de uma “bolinha cheia” para indicar que o ponto extremo pertence.

Representação de um intervalo na reta

Tipos de Intervalos

Dados a e b números reais, com a ≤ b, x pertencente ao intervalo e c o seu comprimento, podemos classificar os intervalos como:

a) Intervalo Fechado de comprimento finito c = b - a:

[a,b] = {x ε R | a ≤ x ≤ b}

b) Intervalo fechado à esquerda e aberto à direita de comprimento finito c = b - a:

[a,b[ = [a,b) = {x ε R | a ≤ x <>

c) Intervalo aberto à esquerda e fechado à direita de comprimento finito c = b - a:

(a,b] = ]a,b] = {x ε R | a <>

d) Intervalo aberto de comprimento finito c = b - a:

]a,b[ = (a,b) = {x ε R | a <>

e) Intervalo aberto à direita de comprimento infinito:

]-∞,b[ = (-∞,b) = {x ε R | x <>

f) Intervalo fechado à direita de comprimento infinito:

]-∞,b] = (-∞,b] = {x ε R | x ≤ b}

g) Intervalo fechado à esquerda de comprimento infinito:

[a,+∞) = [a,+∞[ = {x ε R | a ≤ x}

h) Intervalo aberto à esquerda de comprimento infinito:

]a,+∞[ = (a,+∞) = {x ε R | x > a}

i) Intervalo aberto de comprimento infinito:

]-∞,+∞[ = (-∞,+∞) = R

j) Intervalo fechado de comprimento nulo:

Como o comprimento é nulo e o intervalo fechado, então a = b e esse intervalo corresponde ao conjunto unitário {a}, isto é, a um ponto da reta real.

Concluo a classificação dos intervalos com a seguinte pergunta para vocês: E o intervalo vazio como seria definido?

União e Intersecção de Intervalos

Como intervalos são conjuntos é natural que as operações mencionadas possam ser realizadas. E, trata-se de um procedimento muito comum na resolução de alguns problemas.

E a maneira mais fácil e intuitiva de realizar essas operações é através da representação gráfica dos intervalos envolvidos. Vamos à um exemplo prático de como efetuar tais operações.

Sejam A = [-1,6] = {x ε R | -1 ≤ x ≤ 6} e B = (1,+∞) = {x ε R | x > 1} dois intervalos e vamos determinar A U B e A ∩ B.

Primeiramente, marcamos todos os pontos que são extremos ou origens dos intervalos em uma mesma reta. Em seguida, abaixo dessa reta, traçamos os intervalos que representam graficamente os conjuntos A e B. E, por fim, é só utilizar a definição de união e intersecção para determinar os trechos que estão em pelo menos um intervalo e os trechos comuns aos dois intervalos, respectivamente. Veja a solução de A ∩ B na figura a seguir e de onde é também facilmente observado o resultado de A U B:

A ∩ B = {x ε R | 1 < b =" {x">

União e Intersecção de Intervalos



Questões:


1) Qual a importância do Diagrama de Venn-Euler para os conjuntos?

2) Defina o conjunto dos números reais.

3) Qual a importância do estudo do intervalo para solução de conjuntos ?

4) o símbolo +∞ representa o que ?

5) Leia por extensão :


Representação de um intervalo na reta

S = {____________________}