jueves, 26 de mayo de 2016

CARDINALIDAD DE UN CONJUNTO

CARDINALIDAD DE UN CONJUNTO

La cardinalidad de un conjunto denotado n(A), es el numero de elementos A.

ejemplo : A={X/6 < X <13 } = { 6,7,8,9,10,11,12,13}

cardinalidad de la union:  Proporcionamos un ejercicio sobre la fórmula para el cardinal de la unión de tres conjuntos con un ejemplo de aplicación.
Enunciado
Sea M un conjunto finito (es decir, con un número finito de elementos). Se denota por card M, por #(M) o bien por |A| al cardinal de M. Sean ahora A,B,C tres conjuntos finitos.
1.  Demostrar las fórmulas:
(a)|A∪B|=|A|+|B|−|A∩B|.
(b)|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|−|A∩B|−|A∩C|−|B∩C|+|A∩B∩C|.
2.  Aplicación: usando la fórmula del cardinal de la unión de tres conjuntos, calcular cuantos números naturales menores o iguales que 1000 existen que no sean múltiplos no de 3, ni de 5, ni de 7.
Solución
1.  (a) Si escribimos |A|+|B| estamos contando dos veces cada elemento de A∩B, en consecuencia |A∪B|=|A|+|B|−|A∩B|.
(b) Usando las propiedad asociativa de la unión, el apartado (a) y la propiedad distributiva de la intersección respecto de la unión:
|A∪B∪C|=|(A∪B)∪C|=|A∪B|+|C|−|A∪B)∩C|=|A|+|B|−|A∩B|+|C|−|(A∩C)∪(B∩C)|.(1)

Usando el apartado (a) y las propiedades asociativa e idempotente de la intersección:

|(A∩C)∪(B∩C)|=|A∩C|+|B∩C|−|(A∩C)∩(B∩C)|=|A∩C|+|B∩C|−|A∩B∩C|.(2)
Usando (1) y (2) queda:

|A∪B∪C|=|A|+|B|+|C|−|A∩B|−|A∩C|−|B∩C|+|A∩B∩C|.
2.  Llamemos A3, A5 y A7 los conjuntos de los múltiplos de 3, 5 y 7 respectivamente y que son menores o iguales que 1000. Entonces, A3∩A5, A3∩A5,  A5∩A7, y A3∩A5∩A7 son respectivamente los conjuntos cuyos elementos son los múltiplos de 15,21, 35 y 105 respectivamente y que son menores o iguales que 1000. Tenemos:
{1000=3⋅333+11000=5⋅2001000=7⋅142+6⇒{|A3|=333|A5|=200|A7|=142,

{1000=15⋅66+101000=21⋅47+131000=35⋅28+20⇒{|A3∩A5|=66|A5∩A7|=47|A5∩A7|=28,

1000=105⋅9+55⇒|A3∩A5∩A7|=9.
Aplicando la fórmula del cardinal de la unión de tres conjuntos
|A3∪A5∪A7|=333+200+142−66−47−28+9=543.
El conjunto A3∪A5∪A7 está formado por los múltiplos de 3, o de 5, o de 7 y que son menores o iguales que 1000. Nos piden por tanto el cardinal de (A3∪A5∪A7)c.Entonces,
|(A3∪A5∪A7)c|=1000−543=457
es el cardinal de los números naturales menores o iguales que 1000 existen que no son múltiplos ni de 3, ni de 5, ni de 

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