Publicité
Publicité

Contenu connexe

Publicité

Conjuntos, números reales, desigualdades y valor absoluto

  1. Estudiante Andrés Melo 31,088,972 Sección: IN0124. Conjuntos, números reales, desigualdades y valor absoluto Republica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Universidad Politécnica Territorial Andrés Eloy Blanco Barquisimeto – Estado Lara
  2. Conjuntos En matemáticas, un conjunto es una colección de elementos considerada en sí misma como un objeto. Los elementos de un conjunto, pueden ser las siguientes: personas, números, colores, letras, figuras, etc. Se dice que un elemento (o miembro) pertenece al conjunto si está definido como incluido de algún modo dentro de él. Ejemplo: el conjunto de los colores del arcoíris es: AI = {rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil, violeta} Un conjunto suele definirse mediante una propiedad que todos sus elementos poseen. Por ejemplo, para los números naturales, si se considera la propiedad de ser un número primo, el conjunto de los números primos es: P = {2, 3, 5, 7, 11, 13, …} Otro ejemplos es: A es el conjunto de los números naturales menores que 5.
  3. Operaciones con Conjuntos En las matemáticas, podemos hacer lo que queramos definir a un conjunto, por ser un concepto primitivo, pero hacemos abstracción y lo pensamos como una colección desordenada de objetos, los objetos de un conjunto pueden ser cualquier cosa siempre que tengan una relación entre ellos, a los objetos de un conjunto se les llama elementos de dicho conjunto, por lo tanto un conjunto contiene a sus elementos. Se representan con una letra mayúscula y a los elementos o miembros de ese conjunto se les mete entre llaves corchetes o paréntesis. ({,}). Dos conjuntos se pueden combinar de muchas maneras distintas, por ejemplo, teniendo un conjunto de la gente que juega al fútbol y otro de la gente que juega a baloncesto podemos hacer muchas combinaciones como el conjunto de personas que juegan a fútbol o baloncesto, las que juegan a fútbol y baloncesto, las que no juegan a baloncesto, etc. Algunas de estas operaciones poseen propiedades similares a las operaciones con números naturales. Por ejemplo, la unión y la intersección son conmutativas y asociativas. El conjunto vacío es el elemento neutro de la unión, y el elemento absorbente de la intersección y del producto cartesiano. El conjunto universal es el elemento neutro de la intersección y el elemento absorbente de la unión. Además, las operaciones de unión, intersección, diferencia y complemento son muy similares a las operaciones en un álgebra de Boole, así como a los conectores lógicos de la lógica proposicional.4 Por lo tanto vamos a ver las distintas operaciones que hay en los conjuntos:
  4. Operaciones con conjuntos (Union) El símbolo del operador de esta operación es: ∪, y es llamado copa. Es correspondiente a la formación de los elementos de dos conjuntos o incluso más conjuntos que pueden, partiendo de esto conformar una nueva forma de conjunto, en la cual los elementos dentro de este correspondan a los elementos de los conjuntos originales. Cuando un elemento es repetido, forma parte de una vez solamente; esto difiere del concepto de multiconjuntos en la concepción tradicional de la suma, en la cual los elementos comunes se consideran tantas veces como se encuentren en la totalidad de los conjuntos. Sean A y B dos conjuntos, la junta de ambos (A ∪ B) es el conjunto C el cual contiene a todos los elementos pertenecientes al conjunto A o al conjunto B. Un elemento x pertenece a la junta de los conjuntos A y B si, y sólo si, x pertenece al conjunto A o x pertenece al conjunto B, por lo tanto Ejemplos En el Diagrama de Venn que se muestra en la imagen de la derecha se puede observar como es de forma gráfica, a continuación pondré también algunos ejemplos prácticos: Ejemplo: La unión de los conjuntos A={1,2,3} y B={4,5,6} sería el conjunto C={1,2,3,4,5,6}, esto es: {1,2,3}∪{4,5,6}={1,2,3,4,5,6} Ejemplo: La unión de personas que juegan al fútbol y de personas que juegan al baloncesto serían las personas que juegan a fútbol o baloncesto. Diagrama de Venn de la unión de dos conjuntos A ∪ B
  5. Operaciones con conjuntos (Intersección) El símbolo del operador de esta operación es: ∩, y es llamado capa. Sean A y B dos conjuntos, la coincidencia de ambos (A ∩ B) es el conjunto C el cual contiene los elementos que están en A y que están en B. Un elemento x pertenece a la coincidencia de los conjuntos A y B si, y sólo si, x pertenece al conjunto A y x pertenece al conjunto B a la vez, por lo tanto Disjuntividad Se dice que dos conjuntos A y B son disjuntos cuando la coincidencia de ambos es el conjunto vacío. A ∩ B= Ejemplos 1. Ejemplo: La coincidencia del conjunto de números pares y el conjunto de números impares sería el conjunto C= o sea serían disjuntos. 2. Ejemplo: La coincidencia del conjunto de personas que juegan sólo al baloncesto y el conjunto de personas que juegan sólo al fútbol es el conjunto vacío. Por lo tanto son disjuntos. 3. Ejemplo: La coincidencia de A={3,7,8} y B={1,2,9} sería C= , ya que {3,7,8}∩{1,2,9}= por lo tanto A y B son disjuntos. Diagrama de Venn que muestra la intersección de dos conjuntos A ∩ B
  6. El símbolo de esta operación es: . La diferencia consiste en eliminar de A todo elemento que esté en B, también se puede denotar con el símbolo de la resta A-B, por lo tanto, la diferencia de los conjuntos A y B es el conjunto C que tiene a todos los elementos que están en A, pero no en B. También se le puede llamar a la diferencia de A y B: complementario de B con respecto a A. Por lo tanto, un elemento pertenece a la diferencia de A y B si, y sólo si Ejemplos 1. Ejemplo: La diferencia de los conjuntos A {1,2,3,4} y B {1,3,5,7} es el conjunto C {2,4}, sin embargo la diferencia de los conjuntos B {1,3,5,7} y A {1,2,3,4} es el conjunto C{5,7}. 2. Ejemplo: La diferencia del conjunto de las personas que juegan al fútbol y el conjunto de las personas que juegan a baloncesto es el conjunto de las personas que solo y exclusivamente juegan al fútbol. Diagrama de Venn que muestra la diferencia de dos conjuntos A B Operaciones con conjuntos (Diferencia)
  7. El símbolo de esta operación es: A∁, o también se suele representar con el símbolo A Supongamos que U es el conjunto universal, en el cual se encuentran todos los elementos posibles, entonces el complementario de A con respecto a U se consigue restando a U todos los elementos de A. Ejemplos 1. Ejemplo: El complementario del conjunto de números pares es el conjunto de números impares 2. Ejemplo: El complementario del conjunto de personas que juegan a fútbol es el conjunto de personas que no lo juegan. 3. Ejemplo: El complementario del conjunto de todos los números positivos mayores de 5 incluyendo el 5, es el conjunto {1,2,3,4} Diagrama de Venn que muestra el complemento de un conjunto A Operaciones con conjuntos (Complemento)
  8. El símbolo de esta operación es: Δ. La diferencia simétrica de dos conjuntos A y B es otro conjunto el cual posee los elementos que o bien se encuentran en A, o bien se encuentran en B, pero no en los dos a la vez. A Δ B = C, donde C no tiene 1. Ejemplo: La diferencia simétrica del conjunto de personas que juegan a fútbol y el conjunto de personas que juegan a baloncesto es el conjunto de personas que juegan sólo a fútbol y sólo a baloncesto, pero no que jueguen a ambos a la vez. Diagrama de Venn que muestra la diferencia simétrica de dos conjuntos A Δ B Operaciones con conjuntos (Diferencia simétrica)
  9. En un conjunto los elementos están desordenados y el orden es muy importante, por ello necesitamos algún tipo de estructura diferente para representar a los elementos ordenados, de ahí salen las n-tuplas ordenadas. La n-tupla ordenada es la colección ordenada dónde su primer elemento es , es su segundo elemento, ... y el elemento n-ésimo. Se puede decir que dos n-tuplas ordenadas son iguales si, y sólo si, cada elemento numerado de cada par es igual, o sea, = esto sucede si, y sólo si = para i= 1,2,3,...,n. Las 2-tuplas se llaman pares ordenados (a,b) y (c,d), estos son iguales si, y sólo si a=c y b=d. Ahora haciendo referencia al producto cartesiano de dos conjuntos: El símbolo de esta operación es: × El producto cartesiano de dos conjuntos A y B es el conjunto C, C = A × B, donde los pares ordenados (a,b) están formados por un primer elemento perteneciente a A y un segundo elemento perteneciente a B. x Ejemplos 1. Ejemplo: El producto cartesiano de A={2,3} y B={a,b,c} es A×B={(2,a),(2,b),(2,c),(3,a),(3,b),(3,c)} Operaciones con conjuntos (Producto cartesiano)
  10. Cuando se definen los números reales se dice que son cualquier número que se encuentre o corresponda con la recta real que incluye a los números racionales y números irracionales, Por lo tanto, el dominio de los números reales se encuentra entre menos infinito y más infinito. Las principales características de los números reales son: • Orden. Todos los números reales siguen un orden, por ejemplo 1, 2, 3, 4 … • Integral. La integridad de los números reales marca que no hay espacios vacíos, es decir, cada conjunto que dispone de un límite superior tiene un límite más pequeño. • Infinitos. Los números reales no tienen final, ni por el lado positivo ni por el lado negativo. Por eso su dominio está entre menos infinito y más infinito. • Decimal. Los números reales pueden ser expresados como una expansión decimal infinita. Números reales
  11. Una desigualdad es una relación de orden que se da entre dos valores cuando estos son distintos (en caso de ser iguales, lo que se tiene es una igualdad). Si los valores en cuestión son elementos de un conjunto ordenado, como los enteros o los reales, entonces pueden ser comparados. La notación a < b significa a es menor que b; La notación a > b significa a es mayor que b Estas relaciones se conocen como desigualdades estrictas, puesto que a no puede ser igual a b; también puede leerse como "estrictamente menor que" o "estrictamente mayor que" La notación a ≤ b significa a es menor o igual que b; La notación a ≥ b significa a es mayor o igual que b; este tipo de desigualdades reciben el nombre de desigualdades amplias (o no estrictas). La notación a ≪ b significa a es mucho menor que b; La notación a ≫ b significa a es mucho mayor que b; esta relación indica por lo general una diferencia de varios órdenes de magnitud. La notación a ≠ b significa que a no es igual a b. Tal expresión no indica si uno es mayor que el otro, o siquiera si son comparables. Desigualdades
  12. Valor absoluto La noción de valor absoluto se utiliza en el terreno de las matemáticas para nombrar al valor que tiene un número más allá de su signo. Esto quiere decir que el valor absoluto, que también se conoce como módulo, es la magnitud numérica de la cifra sin importar si su signo es positivo o negativo. Tomemos el caso del valor absoluto 5. Este es el valor absoluto tanto de +5 (5 positivo) como de -5 (5 negativo). El valor absoluto, en definitiva, es el mismo en el número positivo y en el número negativo: en este caso, 5. Cabe destacar que el valor absoluto se escribe entre dos barras verticales paralelas; por lo tanto, la notación correcta es |5|.
  13. Desigualdades con Valor Absoluto Las desigualdades con valor absoluto siguen las mismas reglas que el valor absoluto en números; la diferencia es que en las desigualdades tenemos una variable. Una desigualdad de valor absoluto es una expresión con funciones absolutas y con signos de desigualdad. Por ejemplo, la expresión | x + 3 | > 1 es una desigualdad de valor absoluto que contiene un símbolo mayor que. Las siguientes son las reglas generales a considerar al resolver desigualdades de valor absoluto: • Aísle a la izquierda la expresión de valor absoluto. • Resuelve las versiones positiva y negativa de la desigualdad de valor absoluto. • Cuando el número del otro lado del signo de desigualdad es negativo, concluimos todos los números reales como soluciones o la desigualdad no tiene solución. • Cuando el número del otro lado es positivo, procedemos estableciendo una desigualdad compuesta eliminando las barras de valor absoluto. • El tipo de signo de desigualdad determina el formato de la desigualdad compuesta que se formará. Por ejemplo, si un problema contiene mayor o mayor que / igual al signo, establezca una desigualdad compuesta que tenga la siguiente formación: (Los valores dentro de las barras de valor absoluto) <- (El número en el otro lado) O (Los valores dentro de las barras de valor absoluto)> (El número en el otro lado). • De manera similar, si un problema contiene un signo menor o menor que / igual, configure una desigualdad compuesta de 3 partes de la siguiente forma:-(El número al otro lado del signo de desigualdad) <(cantidad dentro de las barras de valor absoluto) <(El número al otro lado del signo de desigualdad)
  14. Ejemplos de Desigualdad con Valor Absoluto Ejemplo 1 Resolver | x + 4 | - 6 <9 Solución Aislar el valor absoluto. | x + 4 | - 6 <9 → | x + 4 | <15 Dado que nuestra expresión de valor absoluto tiene un signo de desigualdad menor que, configuramos la solución de desigualdad compuesta de 3 partes como: -15 <x + 4 <15 -19 <x <11 Ejemplo 2 Resolver | 2x - 1 | - 7 ≥ -3 Solución Primero, aísle la variable | 2x - 1 | - 7≥-3 → | 2x - 1 | ≥4 Estableceremos una desigualdad compuesta "o" debido al signo mayor o igual que en nuestra ecuación. 2 - 1≤ - 4 o 2x - 1 ≥ 4 Ahora, resuelve las desigualdades; 2x - 1 ≤ -4 o 2x - 1 ≥ 4 2x ≤ -3 o 2x ≥ 5 x ≤ -3/2 ox ≥ 5/2
  15. Ejercicio propuesto para resolver Resolver | 5x + 6 | + 4 <1
  16. Bibliografía • https://es.wikipedia.org/wiki/Conjunto • https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_de_conjuntos • https://www.sdelsol.com/glosario/numeros-reales/ • https://es.wikipedia.org/wiki/Desigualdad_matem%C3%A1tica • https://definicion.de/valor-absoluto/ • https://www.mdematematicas.com/es/desigualdades-de-valor-absoluto-explicacion- y-ejemplos
Publicité