Operaciones con conjuntos

Las operaciones con conjuntos son métodos para combinar o comparar conjuntos. Aquí vemos la unión, la intersección, los conjuntos disjuntos, la diferencia, el complemento y cómo se pueden visualizar con diagramas de Venn.

 

Unión

La unión de dos conjuntos \( \large A\) y \( \large B\) es el conjunto de todos los elementos que están en \( \large A\), en \( \large B\) o en ambos. Se escribe como:

 

$$ \large A \cup B = \{x \mid x \in A \;\vee\; x \in B\} $$

 

Ejemplo: Si \( \large A = \{1,2,3\}\) y \( \large B = \{3,4,5\}\), entonces \( \large A \cup B = \{1,2,3,4,5\}\).

 

 

Unión

 

 

Intersección

La intersección de dos conjuntos son los elementos que tienen en común. Se escribe como:

 

$$ \large A \cap B = \{x \mid x \in A \;\wedge\; x \in B\} $$

 

Ejemplo: Si \( \large A = \{1,2,3\}\) y \( \large B = \{3,4,5\}\), entonces \( \large A \cap B = \{3\}\).

 

 

Intersección

 

 

Conjuntos disjuntos

Dos conjuntos son disjuntos si no tienen ningún elemento en común. Es decir, su intersección es vacía:

 

$$ \large A \cap B = \emptyset $$

 

Ejemplo: \( \large A = \{1,2,3\}, B = \{4,5,6\}\).

 

 

Conjuntos disjuntos

 

 

Diferencia

La diferencia de dos conjuntos \( \large A\) y \( \large B\), escrita como \( \large A - B\) o \( \large A \setminus B\), son los elementos que están en \( \large A\) pero no en \( \large B\):

 

$$ \large A - B = \{x \mid x \in A \;\wedge\; x \notin B\} $$

 

Ejemplo: Si \( \large A = \{1,2,3\}, B = \{3,4,5\}\), entonces \( \large A - B = \{1,2\}\).

 

 

Diferencia

 

 

Conjunto complementario

Si tenemos un universo \( \large U\) que contiene todos los elementos posibles, podemos definir el complemento de un conjunto \( \large A\) como todos los elementos de \( \large U\) que no están en \( \large A\). Se escribe como:

 

$$ \large A^{c} = \{x \in U \mid x \notin A\} $$

 

Ejemplo: Si \( \large U = \{1,2,3,4,5\}\) y \( \large A = \{1,2\}\), entonces \( \large A^{c} = \{3,4,5\}\).

 

 

Conjunto complementario

 

 

Diagramas de Venn

Los diagramas de Venn se usan a menudo para ilustrar operaciones con conjuntos de manera gráfica.

Los círculos representan conjuntos y las áreas superpuestas muestran cómo funcionan la unión, la intersección, la diferencia y el complemento.

 

 

Diagramas de Venn

 

 

 

 

Fórmulas

Símbolos lógicos

$$ \begin{array}{rl} \forall & = \; \text{for all} \\[12pt] \exists & = \; \text{there exists} \\[12pt] \wedge & = \; \text{and} \\[12pt] \vee & = \; \text{or} \\[12pt] \neg & = \; \text{not} \\[12pt] \Rightarrow & = \; \text{if ... then} \\[12pt] \Leftrightarrow & = \; \text{if and only if} \end{array} $$

Notación

$$ \begin{array}{rl} a \in A & = \; \text{element $a$ is in the set $A$} \\[12pt] a \notin A & = \; \text{element $a$ is not in the set $A$} \\[12pt] A = B & = \; \text{$A$ is equal to $B$} \\[12pt] A \subseteq B & = \; \text{$A$ is a subset of $B$} \\[12pt] A \subset B & = \; \text{$A$ is a proper subset of $B$} \\[12pt] A \supseteq B & = \; \text{$A$ is a superset of $B$} \\[12pt] A \supset B & = \; \text{$A$ is a proper superset of $B$} \\[12pt] A \cup B & = \; \text{union of $A$ and $B$} \\[12pt] A \cap B & = \; \text{intersection of $A$ and $B$} \\[12pt] A \setminus B & = \; \text{difference of $A$ and $B$} \\[12pt] A^c & = \; \text{complement of $A$} \\[12pt] |A| & = \; \text{cardinality of $A$} \\[12pt] \varnothing & = \; \text{empty set} \end{array} $$