Conxuntu

En matemátiques, un conxuntu ye una coleición d'elementos considerada en sí mesma como un oxetu. Los elementos d'un conxuntu, pueden ser les siguientes: persones, númberos, colores, lletres, figures, etc. Dizse qu'un elementu (o miembru) pertenez al conxuntu si ta definíu como incluyíu de dalguna manera dientro d'él.

Exemplu: el conxuntu de los colores del arcu la vieya ye:

Un conxuntu suel definise por aciu una propiedá que tolos sos elementos tienen. Por casu, pa los númberos naturales, si considérase la propiedá de ser un númberu primu, el conxuntu de los númberos primos ye:

Un conxuntu queda definíu namái polos sos miembros y por namás. En particular, un conxuntu puede escribise como una llista d'elementos, pero camudar l'orde de dicha llista o añader elementos repitíos nun define un conxuntu nuevu. Por casu:

Los conxuntos pueden ser finitos o infinitos. El conxuntu de los númberos naturales ye infinitu, pero'l conxuntu de los planetes nel Sistema Solar ye finito (tien ocho elementos). Amás, los conxuntos pueden combinase por aciu operaciones, de manera similar a les operaciones con númberos.

Los conxuntos son un conceutu primitivu, nel sentíu de que nun ye posible definilos en términos de nociones más elementales, polo que'l so estudiu puede realizase de manera informal, apelando a la intuición y a la lóxica. Per otru llau, son el conceutu fundamental de la matemática: por aciu ellos puede formulase'l restu d'oxetos matemáticos, como los númberos y les funciones, ente otros. El so estudiu detalláu riqui pos la introducción d'axomes y conduz a la teoría de conxuntos.

 Historia 
El conceutu de conxuntu como oxetu astractu nun empezó a emplegase en matemátiques hasta'l sieglu XIX, a midida que estenábense les duldes sobre la noción d'infinitu.Esta seición ta basada en  Los trabayos de Bernard Bolzano y Bernhard Riemann yá conteníen idees rellacionaes con una visión conjuntista de la matemática. Les contribuciones de Richard Dedekind a la álxebra taben formulaes en términos claramente conjuntistas, qu'entá prevalecen na matemática moderna: rellaciones d'equivalencia, particiones, homomorfismos, etc., y él mesmu explicitó les hipótesis y operaciones relatives a conxuntos que precisó nel so trabayu.

La teoría de conxuntos como disciplina independiente atribúyese usualmente a Georg Cantor el gran creador de les matematicas. Empezando coles sos investigaciones sobre conxuntos numbéricos, desenvolvió un estudiu sobre los conxuntos infinitos y les sos propiedaes. La influencia de Dedekind y Cantor empezó a ser determinante a finales del sieglu XIX, nel procesu de «axiomatización» de la matemática, nel que tolos oxetos matemáticos, como los númberos, les funciones y les diverses estructures, fueron construyíos con base nos conxuntos.

 Definición 


Un conxuntu ye una coleición bien definida d'oxetos, entendiendo que dichos oxetos pueden ser cualquier cosa: númberos, persones, lletres, otros conxuntos, etc. Dalgunos exemplos son:

 ye'l conxuntu de los númberos naturales menores que 5.
 ye'l conxuntu de los colores verde, blancu y colloráu.
 ye'l conxuntu de les vocales a, y, i, o y o.
 ye'l conxuntu de los palos de la baraxa francesa.

Los conxuntos se denotan davezu por lletres mayúscules. Los oxetos que componen el conxuntu llámense elementos o miembros. Dizse que «pertenecen» al conxuntu y se denota por aciu el símbolu :Esti símbolu introducir Peano. Vide Matemática Moderna de André Warusfel sobre epsilon y Nachbin na so Álxebra Elemental (páx.1 y páx.2) fala de: "La notación de Peano x  X". la espresión  lléese entós como « ta en », « pertenez a », « contién a », etc. Pa la noción contraria úsase'l símbolu . Por casu:

 , 
, 

 Notación 
Esisten delles maneres de referise a un conxuntu. Nel exemplu anterior, pa los conxuntos  y  úsase una definición intensiva o por comprensión, onde s'especifica una propiedá que tolos sos elementos tienen. Sicasí, pa los conxuntos  y  úsase una definición estensiva, listando tolos sos elementos explícitamente.

Ye habitual usar llaves pa escribir los elementos d'un conxuntu, de cuenta que:

Esta notación por aciu llaves tamién s'utiliza cuando los conxuntos especificar de forma intensiva por aciu una propiedá:

Otra notación habitual pa denotar por comprensión ye:

,

Nestes espresiones los dos puntos («:») signifiquen «tal que». Asina, el conxuntu  ye'l conxuntu de «los númberos de la forma  tal que  ye un númberu natural ente 1 y 10 (dambos inclusive)», esto ye, el conxuntu de los diez primeros cuadraos de númberos naturales. En llugar de los dos puntos utilízase tamién la barra vertical («|») o oblicua «/» .

 Igualdá de conxuntos 
Un conxuntu ta totalmente determináu polos sos elementos. Por ello, la igualdá de conxuntos establezse como:

Esta propiedá tien delles consecuencies. Un mesmu conxuntu puede especificase de munches maneres distintessobremanera estensives o intensives. Por casu, el conxuntu  de los númberos naturales menores que 5 ye'l mesmu conxuntu que , el conxuntu de los númberos 1, 2, 3 y 4. Tamién:

L'orde nel que se precisen los elementos tampoco se tien en cuenta pa comparar dos conxuntos: 

Amás, un conxuntu nun puede tener elementos «repitíos», una y bones un oxetu solo puede o bien ser un elementu de dichu conxuntu o nun selo. Dase entós que, por casu:

N'ausencia de dalguna carauterística adicional qu'estreme los «1» repitíos, lo únicu que puede dicir se del conxuntu de la derecha ye que «1» ye unu de los sos elementos.

 Conxuntu vacíu 

El conxuntu que nun contién nengún elementu llámase'l conxuntu vacíu y se denota por  o a cencielles {}. Dalgunes teoríes axomátiques de conxuntos aseguren que'l conxuntu vacíu esisti incluyendo un axoma del conxuntu vacíu. N'otres teoríes, la so esistencia puede deducise. Munches posibles propiedaes de conxuntos son trivialmente válides pal conxuntu vacíu.

Propiedaes
Na teoría de conxuntos axomática estándar, pol Axoma de extensionalidad, dos conxuntos son iguales si tienen los mesmos elementos; polo tanto namái puede haber un conxuntu ensin nengún elementu. Poro, namái hai un únicu conxuntu vacíu, y falamos de "el conxuntu vacíu" en llugar de "un conxuntu vacíu".

Pa cualquier conxuntu A:

(Ver operaciones con conxuntos)

 El conxuntu vacíu ye un subconxuntu de A:

 La unión de A col conxuntu vacíu ye A:

 La interseición de A col conxuntu vacíu ye'l conxuntu vacíu:

 El productu cartesianu d'A y el conxuntu vacíu ye'l conxuntu vacíu:

El conxuntu vacíu tien les siguientes propiedaes:
 El so únicu subconxuntu ye'l mesmu conxuntu vacíu:

 El "conxuntu de poder" del conxuntu vacíu ye'l conxuntu que contién namái'l conxuntu vacíu:

 El so númberu d'elementos (cardinalidad) ye cero:

(La llista de símbolos matemáticos emplegaos atópase equí).

 Subconxuntos 

Un subconxuntu  d'un conxuntu , ye un conxuntu que contién dalgunos de los elementos de  (o quiciabes toos):

Cuando  ye un subconxuntu de , se denota como  y dizse que « ta conteníu en ». Tamién puede escribise , y dicise que  ye un superconjunto de  y tamién « contién a » o « inclúi a ».

Tou conxuntu  ye un subconxuntu de sigo mesmu, yá que siempres se cumple que «cada elementu de  ye de la mesma un elementu de ». Ye habitual establecer una distinción más fina por aciu el conceutu de subconxuntu propiu:  ye un subconxuntu propiu de  si ye un subconxuntu de  pero nun ye igual a . Se denota como , esto ye:  pero  (y equivalentemente, pa un superconjunto propiu, ).Tamién s'utiliza la notación  y , pero según l'autor esto puede denotar subconxuntu,  y ; o subconxuntu propiu,  y . Vease Subconxuntu.

Exemplos.
El conxuntu de tolos homes» ye un subconxuntu propiu del conxuntu de toles persones».
}
}

 Conxuntos dixuntos 

Dos conxuntos  y  son dixuntos si nun tienen nengún elementu de mancomún. Por casu, los conxuntos de los númberos racionales y los númberos irracionales son dixuntos: nun hai nengún númberu que seya al empar racional ya irracional. La interseición de dos conxuntos dixuntos ye'l conxuntu vacíu.

 Cardinalidad 

Los conxuntos pueden ser finitos o infinitos. Nel casu d'un conxuntu finito pueden cuntase los elementos del conxuntu:

El cardinal se denota por ,  o . Asina, nos exemplos anteriores, tiense que  (cuatro números),  (trés colores) y  (diez cuadraos). L'únicu conxuntu que'l so cardinal ye 0 ye'l conxuntu vacíu .

Esisten, de la mesma, determinaes propiedaes de cardinalidad. Si tomamos como exemplu dos conxuntos, A y B:







Y en el casu de trés conxuntos, A, B y C:





Nun conxuntu infinitu nun hai un númberu finito d'elementos. Ye'l casu por casu de los númberos naturales: . Sicasí, esiste una manera de comparar conxuntos infinitos ente sigo, y llógrase qu'esisten conxuntos infinitos «más grandes» qu'otros. El númberu d'elementos» d'un conxuntu infinitu ye un númberu transfinito.

Cardinalidad de los reales

Unu de los resultaos más importantes de Georg Cantor foi que la cardinalidad de los reales () ye más grande que la de los númberos naturales (). Esto ye, qu'hai más númberos reales R que númberos enteros N. Concretamente, Cantor amosó que 

La hipótesis del continuu afirma que nun esisten conxuntos con cardinalidades entemedies ente los naturales y los reales:
 Nun esiste nengún conxuntu  tal que'l so cardinal  cumpla:

Si asume'l axoma d'eleición, la estructura de los cardinales infinitos ye más clara: tolos cardinales infinitos son álefs y tán bien ordenaos, polo qu'esiste namái un cardinal darréu cimeru a , denotado por . La hipótesis ye equivalente entós a:
 El cardinal del conxuntu de los númberos reales ye'l darréu cimeru al cardinal de los númberos naturales:

 Operaciones con conxuntos 

Esisten delles operaciones básiques que pueden realizase, partiendo de ciertos conxuntos daos, pa llograr nuevos conxuntos:

 Unión: (símbolu ) La unión de dos conxuntos  y , que se representa como , ye'l conxuntu de tolos elementos que pertenecen siquier a unu de los conxuntos  y .

 Interseición: (símbolu ) La interseición de dos conxuntos  y  ye'l conxuntu  de los elementos comunes a A y B.

 Estrema: (símbolu \) La estrema del conxuntu  con  ye'l conxuntu  que resulta d'esaniciar de  cualquier elementu que tea en .
 Complementu: El complementu d'un conxuntu  ye'l conxuntu  que contién tolos elementos que nun pertenecen a , al respective de un conxuntu  que lo contién.

 Diferencia simétrica: (símbolu Δ) La diferencia simétrica de dos conxuntos  y  ye'l conxuntu  con tolos elementos que pertenecen, o bien a , o bien a , pero non a dambos al empar.
 Productu cartesianu: (símbolu ×) El productu cartesianu de dos conxuntos  y  ye'l conxuntu  de tolos pares ordenaos  formaos con un primer elementu  perteneciente a , y un segundu elementu  perteneciente a .

Exemplos






 Ver tamién 

 Notes y referencies 
 Notes 

 Referencies 

 Bibliografía 
  Suplementu del capítulu II.
 .


 Nachbin, Leopoldo : Álxebra elemental (1986) Rochester, Nueva York; editora: Eva V. Chesnau. Edición de la OEA, traducida al español por César E. Silva.

 Bibliografía adicional 
 Halmos, Paul R. : Teoría intuitiva de conxuntos (1965) Compañía editorial Continental S.A. Méxicu 22, D.F. primer edición n'español.

 Enllaces esternos 



Categoría:Conxuntos
Categoría:Teoría de conxuntos
Categoría:Terminoloxía matemática
Categoría:Wikipedia:Páxines con enllaces interllingüísticos