Resumão de Conjuntos Numéricos A representação de números em conjuntos busca organiza-los para permitir estudar as suas propriedades. Vamos, nos próximos itens, apresentar os principais conjuntos numéricos e algumas das suas propriedades. O conjunto dos números racionais é formado por todos aqueles valores numéricos que podem ser representados por uma fração de dois números inteiros, ou seja: a Q = x x = , a ∈ Z ,b ∈ Z * b 1. Conjuntos dos Números Naturais (N) Este conjunto é formado pelos seguintes elementos: N = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, ... } Ou seja, dele fazem parte todos os números positivos sem parte decimal e mais o número zero. Os números naturais possuem um subconjunto especial denominado de N*, chamado de números naturais não nulos. Este conjunto é formado por todos os elementos do conjunto natural exceto o zero: Assim sendo, sempre que um número puder ser representado por uma fração ele é parte integrante do conjunto racional. Observe que todo número inteiro pode ser representado por uma fração (basta colocarmos 1 no denominador). Desta forma, o conjuntos dos inteiros está contido dentro do conjunto dos números racionais, ou seja, Z ⊂ Q ou Q ⊃ Z . N* = {1, 2, 3, 4, 5, ....} O conjunto dos números racionais também possuí subconjuntos designados por símbolos especiais (assim como nos números inteiros). Esse conjuntos são 2. Conjunto dos Números Inteiros (Z) Q* , Q+ , Q− , Q+* e Q−* com exatamente o mesmo significado que dado para o conjunto Z. Este conjunto é formado pelos seguintes elementos: Z = { ..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ....} É importante notar que o conjuntos dos números inteiros contém todos os números naturais, portanto N ⊂ Z ou Z ⊃ N . O conjunto dos números inteiros também possuí subconjuntos que são: a) Conjunto dos números inteiros não-nulos (Z*): Z* = {..., -3, -2, -1, 1, 2, 3, ....} b) Conjunto dos números inteiros não-negativos (Z+): Z+ = {0, 1, 2, 3, 4, 5, ...} c) Conjunto dos números inteiros não-positivos (Z–): Z– = { ..., -4, -3, -2, -1 } * d) Conjunto dos números inteiros positivos ( Z + ): Z +* = { 1, 2, 3, 4, 5,....} * e) Conjuntos dos números inteiros negativos ( Z − ): Z −* = { ..., -4, -3, -2, -1} 3. Conjunto dos Números Racionais (Q) 4. Conjunto dos Números Irracionais (I) Este conjunto é formado por todos aqueles valores que não pertencem ao conjunto dos números racionais, ou seja, por todos aqueles valores que não podem ser representados por uma fração: I = {x x ∈ R; x ∉ Q} Observe que para um número ser irracional não basta ele não ser racional. Ele deve ser também um número real pois existe um conjunto numérico externo ao conjunto dos números reais (conjunto dos números complexos). 5. Conjunto dos Números Reais (R) O conjunto dos números reais é formado pela união dos conjuntos racional e irracional, ou seja, ele contém todos aqueles valores numéricos que são racionais ou irracionais. R = {x x ∈ Q ou x ∈ I} Assim como aconteceu para os conjuntos dos inteiros e racionais, o conjunto dos números reais também possuí subconjuntos designados por símbolos * * * especiais que são R , R+ , R− , R+ e R− com exatamente o mesmo significado que nos conjuntos anteriores. 6. Diagrama dos Conjuntos Esta organização dos conjuntos numéricos permite que possamos apresenta-los na forma de diagramas. Esses diagramas estão representados na figura abaixo: Conjunto Naturais Inteiros Racionais Irracionais Reais Adição Fechado Fechado Fechado Aberto Fechado Subtração Aberto Fechado Fechado Aberto Fechado Divisão Aberto Aberto Fechado Aberto Fechado Produto Fechado Fechado Fechado Fechado Fechado 8. Dicas Para Classificar Números em um Conjunto A tarefa de classificarmos os valores numéricos em um dado conjunto pode ficar restrita à aplicação das regras de formação do conjunto. Entretanto existem algumas dicas que facilitam muito essa tarefa. São elas: É importante observar que os conjuntos estão representados contidos uns nos outros. Assim, devemos nos lembra que, os números naturais estão contidos nos números inteiros, estes estão contidos nos racionais e, os racionais, estão contidos nos números reais. Já os números irracionais estão contidos apenas nos números reais. Veja: N ⊂Z ⊂Q⊂ R e • • • I⊂R Com isso, se, por exemplo, um valor pertence ao conjunto dos números naturais, ele também irá pertencer, por contingências, aos conjuntos inteiro, racional e real. Já o inverso nem sempre é verdadeiro, pois um número que é racional não precisa, obrigatoriamente, ser um número inteiro e natural. • 7. Conjuntos Abertos e Fechados Para as Operações Um conjunto numérico pode ser definido como aberto ou fechado para as operações que ele realiza: a) Conjunto fechado para uma operação: é aquele conjunto onde ao realizarmos uma dada operação com um ou mais dos seus elementos, o resultado sempre pertence ao conjunto. Por exemplo, o conjunto dos números naturais é fechado para a operação de soma pois ao somarmos dois dos seus valores, o resultado também é um número natural. b) Conjunto aberto para a operação: um conjunto é dito aberto (ou não fechado) para uma dada operação quando o resultado dessa operação quando realizada com seus elementos, não pertence ao conjunto. Por exemplo, o conjunto dos números inteiros é aberto para a operação de divisão pois ao dividirmos dois números inteiros poderemos ter um resultado que não pertence ao conjunto inteiro. Vejamos então estas realizadas dentro dos conjuntos: operações quando • • • • • Todo número natural também é um número inteiro, racional e real. O inverso nem sempre é verdade. Todo número inteiro é também racional e real. Para provar isso basta fazermos uma fração com o valor 1 (um) no denominador e o número desejado no numerador; Os conjuntos dos números racionais e irracionais é disjunto, ou seja, se um valor pertence a um deles, não pode pertencer ao outro. Todas os números decimais (com casas após a vírgula) finitos (que tem fim) são números racionais pois podemos fazer um fração para representa-lo onde o denominador será uma potência de 10 (depende da quantidade de casa depois da vírgula) e o numerador é formado pelos algarismos do número desejado; Todas as dízimas periódicas (números decimais infinitos e com repetição de um período) são números racionais pois existe uma fração geratriz para elas; Todas as dízimas não-periódicas (números decimais infinitos sem repetição de um período) são números irracionais pois não há como definirmos uma fração para eles; Todas as raízes, de qualquer ordem, que não sejam exatas, sempre produzem uma dízima não-periódica e, portanto, são irracionais; Alguns números bem conhecidos como π , e (constante neperiana) e o número de ouro (proporção divina) são números irracionais; Devemos ter cuidado ao classificarmos uma fração ou um radical em um dado conjunto pois devemos verificar antes se a divisão não é exata no caso da fração ou se a raiz não é exata no caso do radical, antes de definirmos a qual conjunto o número pertence. Prof. Marcos Carrard