martes, 3 de julio de 2012

¿QUE ES UN CONJUNTO?

Un conjunto suele definirse mediante una propiedad que todos sus elementos poseen. Por ejemplo, para los números naturales, si consideramos la propiedad de ser un número primo, el conjunto de los números primos es:
P = {2, 3, 5, 7, 11, 13, ...}
Un conjunto queda definido únicamente por sus miembros y por nada más. En particular el orden en el que se representen estos es irrelevante. Además, cada elemento puede aparecer de manera idéntica una sola vez, esto es, no puede haber elementos totalmente idénticos repetidos. Por ejemplo:
S = {Lunes, Martes, Miércoles, Jueves, Viernes} = {Martes, Viernes, Jueves, Lunes, Miércoles}
AI = {Rojo, Naranja, Amarillo, Verde, Azul, Añil, Violeta} = {Amarillo, Naranja, Rojo, Verde, Violeta, Añil, Azul}
Los conjuntos pueden ser finitos o infinitos. El conjunto de los número naturales es infinito, pero el conjunto de los planetas en el Sistema Solar es finito (tiene ocho elementos). Además, con los conjuntos pueden combinarse mediante operaciones, de manera similar a las operaciones con números.
Los conjuntos son un concepto primitivo, en el sentido de que no es posible definirlos en términos de nociones más elementales, por lo que su estudio puede realizarse de manera informal, apelando a la intuición y a la lógica. Por otro lado, son el concepto fundamental de la matemática: mediante ellos puede formularse el resto de objetos matemáticos, como los números y las funciones, entre otros. Su estudio detallado requiere pues la introducción de axiomas y conduce a la teoría de conjuntos.









OPERACIONES DE UINION E INTERSECCION

Las operaciones entre conjuntos consisten en tomar ciertos elementos de uno y ciertos de otro para formar con ellos nuevos conjuntos. Así, por ejemplo, si \,x e \,y son dos conjuntos, la unión de \,x e \,y es el conjunto

x\cup y=\{a\mid a\in x o a\in y\}.

Esto es, x\cup y consiste de todos los elementos que están ya sea en \,x, ya sea en \,y, ya sea en ambos \,x e \,y. La unión se representa por el área sombreada en el diagrama siguiente:


Sean \,x, \,y y \,z conjuntos cualesquiera. Se cumplen las propiedades siguientes:
( U-1 ) x\cup x=x (idempotencia)
( U-2 ) x\cup\varnothing=x (identidad)
( U-3 ) x\cup y=y\cup x (conmutatividad)
( U-4 ) x\cup(y\cup z)=(x\cup y)\cup z (asociatividad)
( U-5 ) x\subseteq x\cup y
( U-6 ) x\subset y si y solo si x\cup y=y
Estas propiedades son fácilmente demostrables. Veamos la demostración de ( U-2 ) y ( U-6 ):

( U-2 ) Hay que demostrar que todo elemento de x\cup\varnothing es elemento de x (demostrar que x\cup\varnothing\subseteq x) y que, recíprocamente, todo elemento de x es elemento de x\cup\varnothing (demostrar que x\subseteq x\cup\varnothing). Si a\in x\cup\varnothing, entonces a\in x o a\in\varnothing, de lo que solo puede ser a\in x. Recíprocamente, si a\in x, entonces a\in x\cup\varnothing. Por tanto x\cup\varnothing=x.

( U-6 ) Supóngase que x\subseteq y pero que x\cup y\neq y. Entonces, en particular, existe a\notin y tal que a\in x\cup y, pero si esto es cierto, a\in x, lo que contradice el hecho de que x\subseteq y. Recíprocamente, si x\cup y=y, entonces de ( U-5 ) se sigue el resultado deseado.

1.3.2. La intersección de dos conjuntos \,x e \,y se define como el conjunto

x\cap y=\{a\mid a\in x\quad \mbox{y}\quad a\in y\}.

Es decir, x\cap y es el conjunto formado por todos los elementos que están tanto en \,x como en \,y. La intersección se representa por el área sombreada en el diagrama siguiente :
x\cap y

Sean \,x, \,y y \,z conjuntos cualesquiera
( I-1 ) x\cap x=x (idempotencia)
( I-2 ) x\cap\varnothing=\varnothing
( I-3 ) x\cap y=y\cap x (conmutatividad)
( I-4 ) x\cap(y\cap z)=(x\cap y)\cap z (asociatividad)
( I-5 ) x\cap y\subseteq x
( I-6 ) x\subseteq y si y solo si x\cap y=x

Además, se cumplen las siguientes leyes distributivas:
( UI-1 ) x\cup(y\cap z)=(x\cup y)\cap(x\cup z)
( UI-2 ) x\cap(y\cup z)=(x\cap y)\cup(x\cap z)

¿QUE ES UNION DE CONJUNTOS?

En la teoría de conjuntos, la unión de dos (o más) conjuntos es una operación que resulta en otro conjunto cuyos elementos son los elementos de los conjuntos iniciales. Por ejemplo, el conjunto de los números naturales es la unión del conjunto de los números pares positivos P y el conjunto de los número impares positivos I:
P = {2, 4, 6, ...}
I = {1, 3, 5, ...}
N = {1, 2, 3, 4, 5, 6, ...}
La unión de conjuntos se denota por el símbolo ∪, de modo que por ejemplo, N = PI.

La unión de dos conjuntos A y B es otro conjunto AB cuyos elementos son todos los elementos de A o de B:
x\in A\cup B\text{ cuando }x\in A\text{ o }x\in B\text{ (o ambas cosas a la vez)}