Página 44 - Libro de Matemática de Décimo Grado
Leyes de Morgan
Resolución Página 44 - Libro de Matemática de Décimo Grado
Datos para la resolución:
Recuerda que el complemento de un conjunto S se define como:
$$S' = \{x \in U \; | \; x \notin S\}$$
Si S no tiene elementos (es vacío), ninguno de los elementos de U está en S, por lo que todos califican para estar en S'.
Explicación
Análisis: El complemento de un conjunto S, denotado S', contiene todos los elementos del universo U que no pertenecen a S.
Resolución:
Si el conjunto es el vacío, \(\varnothing\), entonces no posee elementos. Por lo tanto, $$\varnothing' = U$$, porque todos los elementos del universo están fuera de un conjunto sin elementos.
Conclusión:
El complemento de un conjunto vacío es el universo de referencia $$U$$.
Datos para la resolución:
Revisa las definiciones clave:
- Complemento: $$S' = U - S$$
- Unión: elementos que están en A o en B.
- Intersección: elementos que están simultáneamente en ambos conjuntos.
Pasos sugeridos:
- Lista el universo U para no olvidar ningún elemento.
- Escribe todos los elementos de B y táchalos en U; lo que queda será B'.
- Ubica A' (ya proporcionado) y cruza con B' para hallar A' ∩ B'.
- Une A y B para formar A ∪ B y, al igual que antes, resta a U para encontrar el complemento.
- Compara los resultados y constata que coinciden, validando la ley de De Morgan.
Uso de la ley de De Morgan:
$$(A\cup B)' = A' \cap B'$$
Explicación
Datos
U = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12}
A = {1,3,4,7,9,11}
B = {1,2,5,7,9,11,12}
A' = {2,5,6,8,10,12}
Paso 1: Calcular B'
$$B' = U - B$$
Elementos en U que no están en B: {3,4,6,8,10}.
Resultado: B' = {3,4,6,8,10}
Paso 2: Calcular A' ∩ B'
$$A' \cap B'$$
Coincidencias entre A' = {2,5,6,8,10,12} y B' = {3,4,6,8,10}: {6,8,10}.
Resultado: A' ∩ B' = {6,8,10}
Paso 3: Calcular (A ∪ B)'
Primero, $$A \cup B = \{1,2,3,4,5,7,9,11,12\}$$
Luego, su complemento:
$$(A\cup B)' = U - (A\cup B) = \{6,8,10\}$$
Verificación de la ley de De Morgan
La segunda ley establece $$(A\cup B)' = A' \cap B'$$.
Ambos resultados son {6,8,10}. ¡Ley comprobada!
Respuestas finales
B' = {3,4,6,8,10}
A' ∩ B' = {6,8,10}
(A ∪ B)' = {6,8,10}
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Tema 20. Leyes de Morgan para conjuntos
Respondo la siguiente pregunta.
¿Cuál es el complemento de un conjunto vacío?
Las leyes de De Morgan son dos postulados sobre la interacción entre conjuntos; las leyes se postularon en la estructura formal de la lógica matemática.
Primera ley de Morgan
Este primer postulado dice que el complemento del conjunto intersección de dos conjuntos A y B es igual al conjunto unión del complemento de A y el complemento de B.
$$(A \cap B)^{\prime}=A^{\prime}\cup B^{\prime}$$
Segunda ley de Morgan
El complemento del conjunto unión de A y B es igual a la intersección del conjunto complemento de A con el conjunto complemento de B.
$$(A \cup B)^{\prime}=A^{\prime}\cap B^{\prime}$$
El profesor de Estadística planteó el siguiente problema de conjunto. Compruebo la ley de De Morgan para calcular los datos.
$$(A \cup B)^{\prime}=A^{\prime}\cap B^{\prime}$$
*El apóstrofo (') indica lo contrario en un conjunto.
U = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 }
A' = { 2, 5, 6, 8, 10, 12 }
A = { 1, 3, 4, 7, 9, 11 }
B' = { ... }
B = { 1, 2, 5, 7, 9, 11, 12 }
A' ∩ B' = { ... }
A ∪ B = { 1, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 11, 12 }
(A ∪ B)' = { ... }