1 5 REVISÃO SOBRE TEORIA DE CONJUNTOS Um conjunto pode ser considerado como uma coleção de dados chamados elementos do conjunto. Em geral, denota-se um conjunto por letras maiúsculas A, B, C, , N, e os elementos por letras minúsculas. Exemplos: 1) Conjunto dos números naturais: N 0,1,2, 2) Conjunto dos números das faces de um dado: D 1,2,3,4,5,6 3) Conjunto das faces de uma moeda: M cara, coroa Quando não for possível relacionar todos os elementos de um conjunto, então representa-se esse conjunto indicando uma propriedade que seja válida para todos os seus elementos. Z x Z / x 0 T x / x é um triângulo do plano 5.1 Relação de Pertinência Se um elemento a pertence a um conjunto C escrevemos a C . Se a não pertence a C escrevemos a C . Se tanto a como b pertencem a C escrevemos a, b C . 5.2 Subconjunto Seja o conjunto A, tal que todo elemento de A é também elemento do conjunto B. Então dizemos que A é subconjunto de B e escrevemos A B ou B A e lemos “A está contido em B” ou “B contém A”. Segue que para qualquer que seja A, A A. Propriedades: Se A B e B A dizemos que A e B são iguais e escrevemos A B. Se A e B não são iguais escrevemos A B. Se A B mas A B dizemos que A é subconjunto próprio de B. Exemplo: a, i, u é subconjunto próprio de a, e, i, o, u. O teorema a seguir é válido para quaisquer conjuntos A, B e C. Teorema 5.2.1: Se A B e B C , então A C. 2 5.3 Conjunto vazio É todo conjunto desprovido de elementos e é subconjunto de qualquer conjunto, representado por ou . Exemplo: O conjunto de todos os reais tais que x 2 1. 5.4 Conjunto Universo Em muitos casos restringimos nossos estudos a subconjuntos de um determinado conjunto chamado conjunto universal, ou simplesmente universo. É também designado por espaço e representa-se pela letra U. 5.5 Operações com Conjuntos 1ª) União: O conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto A ou pertençam ao conjunto B ou a ambos é chamado união de A e B e denota-se por A B. 2ª) Intersecção: O conjunto dos elementos que pertencem ao conjunto A e ao conjunto B é chamado de intersecção dentre A e B e representa-se por A B. 3ª) Diferença: O conjunto formado pelos elementos de A e que não pertencem a B é chamado diferença entre A e B e denotado por A B . Se B A , então A B é chamado de complemento de B em relação a A e é representado por B A' . Se A for o conjunto universo, A B será chamado de complemento de B e representado por B c . 5.6 Conjunto das Partes de um Conjunto Dado o conjunto A, chamamos conjunto das partes de A ao conjunto formado por todos os subconjuntos de A e o representamos por P A . Assim, definimos o conjunto das partes por P A x / x A. O número de elementos de P A é sempre 2 n , onde n é o número de elementos de A. Exemplo: Seja A o conjunto formado pelos dias da semana. Qual será o número de elementos P A ? 5.7 Alguns Teoremas Relativos a Conjuntos Teorema 5.7.1: A B B A Lei comutativa da união. Teorema 5.7.2: A B C A B C A B C Lei associativa da união. 3 Teorema 5.7.3: A B B A Lei comutativa de intersecção. Teorema intersecção. 5.7.4: A B C A B C A B C Lei associativa da Teorema 5.7. 5: A B C A B A C Primeira lei distributiva. Teorema 5.7.6: A B C A B A C Segunda lei distributiva. Teorema 5.7.7: A B A B c Teorema 5.7.8: Se A B, então Ac B c ou B c Ac Teorema 5.7.9: A B c Ac B c Primeira lei de Morgan. Teorema 5.7.10: A Bc Ac B c Segunda lei de Morgan. Teorema 5.7.11: A A B A B c 1 1 Exemplo: Seja o universo U , 0, , 5, 2 ,4 . Se A 2 , , 0 , B 5, , 2 , 4 e 2 2 1 C , 4 são subconjuntos de U, determine: 2 a) A B b) A B c) A B C d) B C C C e) A B f) B C C g) A C B C