Proprietà degli insiemi finiti, esempi, esercizi risolti

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Robert Johnston

È compreso da insieme finito qualsiasi insieme con un numero di elementi limitato o numerabile. Esempi di insiemi finiti sono le biglie contenute in una borsa, l'insieme di case in un quartiere o l'insieme P formato dai primi venti (20) numeri naturali:

P = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 

L'insieme delle stelle nell'universo è sicuramente immenso, ma non si sa con certezza se sia finito o infinito. Tuttavia, l'insieme dei pianeti nel sistema solare è finito.

Figura 1. L'insieme dei poligoni è finito e anche il sottoinsieme di quelli regolari. (Wikimedia Commons)

Il numero di elementi di un insieme finito è chiamato la sua cardinalità e per l'insieme P è indicato in questo modo: Card (P) o #P. L'insieme vuoto ha cardinalità zero ed è considerato un insieme finito.

Indice articolo

  • 1 Proprietà
  • 2 esempi
    • 2.1 Altri esempi
  • 3 esercizi risolti
    • 3.1 Esercizio 1
    • 3.2 Esercizio 2
    • 3.3 Esercizio 3
    • 3.4 Esercizio 4
  • 4 Riferimenti

Proprietà

Tra le proprietà degli insiemi finiti ci sono le seguenti:

1- L'unione di insiemi finiti dà origine a un nuovo insieme finito.

2- Se due insiemi finiti si intersecano, ne risulta un nuovo insieme finito.

3- Un sottoinsieme di un insieme finito è finito e la sua cardinalità è minore o uguale a quella dell'insieme originale.

4- L'insieme vuoto è un insieme finito.

Esempi

Ci sono molti esempi di insiemi finiti. Alcuni esempi includono quanto segue:

Impostato M dei mesi dell'anno, che in forma estesa si può scrivere così:

M = Gennaio, febbraio, marzo, aprile, maggio, giugno, luglio, agosto, settembre, ottobre, novembre, dicembre, la cardinalità di M è 12.

Impostato S dei giorni della settimana: S = Lunedì, martedì, mercoledì, giovedì, venerdì, sabato, domenica. La cardinalità di S è 7.

Impostato Ñ delle lettere dell'alfabeto spagnolo è un insieme finito, questo insieme per estensione è scritto così:

Ñ = a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, ñ, o, p, q, r, s, t, u, v, w, x, y, z e la sua cardinalità è 27.

Impostato V delle vocali in spagnolo è un sottoinsieme dell'insieme Ñ:

VÑ quindi è un insieme finito.

L'insieme finito V in forma estesa è scritto così: V = a, e, i, o, u e la sua cardinalità è 5.

Gli insiemi possono essere espressi dalla comprensione. Impostato F costituito dalle lettere della parola "finito" è un esempio:

F = x / x è una lettera della parola "finito"

Detto insieme espresso in modo estensivo sarà:

F = f, i, n, t, o la cui cardinalità è 5 e quindi è un insieme finito.

Altri esempi

I colori dell'arcobaleno sono un altro esempio di un insieme finito, l'insieme C di questi colori è:

C = rosso, arancione, giallo, verde, ciano, blu, viola e la sua cardinalità è 7.

L'insieme delle fasi F de la Luna è un altro esempio di un insieme finito:

F = Luna nuova, primo quarto, luna piena, ultimo quarto questo set ha cardinalità 4.

Figura 2. I pianeti del sistema solare formano un insieme finito. (pixabay)

Un altro insieme finito è quello formato dai pianeti del sistema solare:

P = Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove, Saturno, Urano, Nettuno, Plutone di cardinalità 9.

Esercizi risolti

Esercizio 1

Viene fornito il seguente insieme A = x∊ R / x ^ 3 = 27. Esprimilo a parole e scrivilo per estensione, indica la sua cardinalità e dì se è finito o meno.

Soluzione: L'insieme A è l'insieme dei numeri reali x tali che x ha un cubo di come risultato 27.

L'equazione x ^ 3 = 27 ha tre soluzioni: sono x1 = 3, x2 = (-3/2 + 3√3 / 2 i) e x3 = (-3/2 - 3√3 / 2 i). Delle tre soluzioni, solo x1 è reale, mentre le altre due sono numeri complessi.

Poiché la definizione dell'insieme A dice che x appartiene ai numeri reali, allora le soluzioni nei numeri complessi non fanno parte dell'insieme A.

L'insieme A espresso ampiamente è:

A = 3, che è un insieme finito di cardinalità 1.

Esercizio 2

Scrivi in ​​forma simbolica (per comprensione) e in forma estesa l'insieme B di numeri reali maggiori di 0 (zero) e minori o uguali a 0 (zero). Indicare la sua cardinalità e se è finita o meno.

Soluzione: B = x∊ R / 0 < x <= 0

L'insieme B è vuoto perché un numero reale x non può essere contemporaneamente maggiore e minore di zero, così come non può essere 0 e anche minore di 0.

B = e la sua cardinalità è 0. L'insieme vuoto è un insieme finito.

Esercizio 3

Viene fornito l'insieme S delle soluzioni di una certa equazione. L'insieme S per comprensione è scritto così:

S = x∊ R / (x-3) (x ^ 2 - 9x + 20) = 0

Scrivi detto insieme in forma estesa, indica la sua cardinalità e indica se si tratta o meno di un insieme finito.

Soluzione: In primo luogo, analizzando l'espressione che descrive l'insieme S, si ottiene che si tratta di un insieme di valori x reali che sono soluzioni dell'equazione:

(x-3) (x ^ 2 - 9x + 20) = 0 (*)

Una soluzione di questa equazione è x = 3, che è un numero reale e quindi appartiene a S. Ma ci sono più soluzioni che possono essere ottenute cercando le soluzioni dell'equazione quadratica:

(x ^ 2 - 9x + 20) = 0

L'espressione sopra può essere scomposta come segue:

(x - 4) (x - 5) = 0

Il che ci porta ad altre due soluzioni dell'equazione originale (*) che sono x = 4 e x = 5. In breve, l'equazione (*) ha come soluzioni 3, 4 e 5.

L'insieme S espresso in forma estesa si presenta così:

S = 3, 4, 5, che ha cardinalità 3 e quindi è un insieme finito.

Esercizio 4

Ci sono due insiemi A = 1, 5, 7, 9, 11 e B = x ∊ N / x è pari ^ x < 10 .

Scrivi esplicitamente l'insieme B e trova l'unione con l'insieme A. Trova anche l'intercetta di questi due insiemi e concludi.

Soluzione: l'insieme B è composto da numeri naturali tali che siano pari e siano anche inferiori al valore 10, quindi nell'insieme B in forma estesa è scritto come segue:

B = 2, 4, 6, 8

L'unione dell'insieme A con l'insieme B è:

A U B = 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11

e l'intercetta dell'insieme A con l'insieme B è scritta così:

A ⋂ B = = Ø è l'insieme vuoto. 

Va notato che l'unione e l'intercettazione di questi due insiemi finiti portano a nuovi insiemi, che a loro volta sono anche finiti.

Riferimenti

  1. Fuentes, A. (2016). MATEMATICA DI BASE. Un'introduzione al calcolo. Lulu.com.
  2. Garo, M. (2014). Matematica: equazioni di secondo grado: come risolvere un'equazione di secondo grado. Marilù Garo.
  3. Haeussler, E. F. e Paul, R. S. (2003). Matematica per la gestione e l'economia. Pearson Education.
  4. Jiménez, J., Rodríguez, M., Estrada, R. (2005). Matematica 1 SEP. Soglia.
  5. Preciado, C. T. (2005). Corso di matematica 3 °. Editoriale Progreso.
  6. Matematica 10 (2018). "Esempi di insiemi finiti". Estratto da: matematicas10.net
  7. Rock, N. M. (2006). Algebra I è facile! Così facile. Team Rock Press.
  8. Sullivan, J. (2006). Algebra e trigonometria. Pearson Education.
  9. Wikipedia. Insieme finito. Estratto da: es.wikipedia.com

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