Teoria de Conjuntos GST1073 - FUNDAMENTOS DE MATEMÁTICA AULA 01 Objetivos Todos os ramos da matemática utilizam a noção de conjuntos de diversas maneiras diferentes. Sendo assim, a noção de conjunto ganha um lugar de destaque no ensino da matemática. As três noções básicas da teoria dos conjuntos são: conjunto, elemento e pertinência, as quais denominamos noções intuitivas. • Descrever e representar conjuntos. • Estabelecer a relação de pertinência ou não entre um elemento e um conjunto. Conceitos Primitivos (não-‐‑definidos) -‐‑ Conjunto e Elemento A ideia de conjunto é a mesma de coleção. a) Uma coleção de revistas é um conjunto; cada revista é um elemento desse conjunto. b) Um time de futebol é um conjunto; cada jogador do time é um elemento desse conjunto. c) Os alunos de sua sala de aula formam um conjunto; cada aluno é um elemento desse conjunto. Representação de um Conjunto Podemos representar os conjuntos de diversas maneiras: • Representação tabular • Representação através de diagramas de Venn • Representação através de uma propriedade característica Representação tabular Podemos representar um conjunto sob forma de tabela, escrevendo seus elementos entre chaves { } e separados por vírgula. É usual representarmos os conjuntos por letras maiúsculas A, B, C, D, ... . Exemplos: • A = {a, e, i, o, u} • B = {1, 2, 3, 4} Representação através de diagramas de Venn Os elementos de um conjunto são representados por pontos interiores a uma região plana, limitada por uma linha fechada simples, isto é, uma linha que não se entrelaça. Exemplo: Representação através de uma propriedade Se uma propriedade p é comum a todos os elementos de um conjunto A, e somente esses elementos têm a propriedade p, então o conjunto A pode ser descrito por: A = {x | x tem a propriedade p}. Lê-se: "A é o conjunto formado por todos os elementos x tal que x tem a propriedade p". Exemplos: • A = {x | x é país da Europa} - o conjunto A é formado por todos os países da Europa. • B = {x | x é mamífero} - o conjunto B é formado por todos os mamíferos. Relação de Pertinência Nos exemplos: • A = {a, e, i, o, u} • B = {1, 2, 3, 4} note que u é elemento do conjunto A e não é elemento do conjunto B. • u ∈ A (lê-se "u pertence a A”) • u ∉ B (lê-se "u não pertence a B") De modo geral, para relacionar elemento e conjunto, devemos utilizar os símbolos: ∈ (pertence) e ∉ (não pertence) Tipos de Conjunto • Conjunto unitário • Conjunto vazio • Conjunto finito • Conjunto infinito • Conjuntos Iguais • Conjunto Universo (U) Conjunto unitário Conjunto unitário é aquele formado por um único elemento. Exemplos: • C = {5} • B = { x | x é estrela do sistema solar} Conjunto vazio Conjunto vazio é o conjunto que não possui elemento algum. Representa-se o vazio por Ø ou { }. Exemplos: • D = {x | x é número e x . 0 = 5} = Ø • E = {x | x é computador sem memória} = { } Conjunto finito Conjunto finito é aquele que conseguimos chegar ao "fim" da contagem de seus elementos. Exemplos: • B = {1, 2, 3, 4} • D = {x | x é brasileiro} • H = {x | x é jogador da seleção brasileira de futebol} Conjunto infinito Conjunto infinito é aquele que, se contarmos seus elementos um a um, jamais chegaremos ao "fim" da contagem. Exemplos: • N = { 0, 1, 2, 3, 4, ... } • A = { x ∈ N | x é par} = { 0, 2, 4, 6, ... } Conjuntos Iguais Dois ou mais conjuntos são iguais quando possuem os mesmos elementos. Assim, se A é o conjunto das letras da palavra "arte": A = {a, r, t, e} B é o conjunto das letras da palavra "reta": B = {r, e, t, a} temos A = B Pois os conjuntos possuem os mesmos elementos, não importando a ordem em que os elementos foram escritos. Se A não é igual a B, escrevemos A ≠ B (lê-se "A é diferente de B"). Conjunto Universo (U) Conjunto universo de um estudo é um conjunto ao qual pertencem todos os elementos desse estudo, ou seja, é o conjunto que possui todos os elementos com os quais se deseja trabalhar. Exemplo: Quais são os números menores que 5? A resposta irá depender do conjunto universo considerado. • Se o conjunto universo for o conjunto dos números naturais, teremos como resposta o conjunto solução S = {0, 1, 2, 3, 4}. • Se o conjunto universo for o conjunto dos números naturais pares, teremos como conjunto solução S = {0, 2, 4}. Exercícios 1. Represente os seguintes conjuntos: a) O conjunto das vogais. R: a, e, i, o, u a) O conjunto dos números ímpares positivos. R: 1, 3, 5, 7, 9, 11, … a) O conjunto dos naipes das cartas de um baralho. R: Paus, ouro, copas, espada a) O conjunto dos nomes dos meses de 31 dias. R: Janeiro, março, maio, julho, agosto, outubro, dezembro Exercícios 2. Um certo número de alunos de uma escola de ensino médio foi consultado sobre a preferência em relação às revistas A ou B. O resultado obtido foi o seguinte: 180 alunos lêem a revista A, 160 lêem a revista B, 60 lêem A e B e 40 não lêem nenhuma das duas. (a) Quantos alunos foram consultados? (b) Quantos alunos lêem apenas a revista A? (c) Quantos alunos não lêem apenas a revista A? (d) Quantos alunos lêem a revista A ou a revista B? Exercícios -‐‑ Solução • A = 180 • B = 160 • A e B = 60 • Nenhum = 40 Exercícios -‐‑ Solução • Quantos alunos foram consultados? R: 120 + 60 + 100 + 40 = 320 • Quantos alunos lêem apenas a revista A? R: 180 - 60 = 120 • Quantos alunos não lêem apenas a revista A? R: 60 + 100 + 40 = 200 • Quantos alunos lêem a revista A ou a revista B? R: 120 + 60 + 100 = 280 + • Sugestão de Leitura: o http://www.somatematica.com.br/emedio/conjuntos.php o http://pessoal.sercomtel.com.br/matematica/medio/conjuntos/ conjunto.htm • Sugestão de jogo: o http://estudejogando.com.br/? disciplina=matematica&materia=conjuntos