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Conjuntos e Lógica Matemática

A linguagem básica para organizar objetos, relações, proposições e argumentos matemáticos.

Conjuntos

Conjunto é uma coleção bem definida de elementos. Pode ser descrito por listagem, propriedade ou diagrama.

SímboloSignificado
x ∈ Ax pertence a A
x ∉ Ax não pertence a A
A ⊂ BA é subconjunto próprio de B
A ⊆ BA está contido em B
conjunto vazio
Uconjunto universo

Operações com conjuntos

OperaçãoDefinição
A ∪ Belementos que estão em A ou em B
A ∩ Belementos que estão em A e em B
A − Belementos que estão em A e não estão em B
Aᶜelementos do universo que não estão em A
A × Bproduto cartesiano: pares ordenados (a,b)

Propriedades dos conjuntos

Leis principais
  • Comutativa A ∪ B = B ∪ A; A ∩ B = B ∩ A
  • Associativa (A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C)
  • Distributiva A ∩ (B ∪ C) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C)
  • De Morgan (A ∪ B)ᶜ = Aᶜ ∩ Bᶜ
  • De Morgan (A ∩ B)ᶜ = Aᶜ ∪ Bᶜ

Contagem em conjuntos

Inclusão-exclusão
  • Dois conjuntos n(A ∪ B) = n(A) + n(B) − n(A ∩ B)
  • Disjuntos se A ∩ B = ∅, então n(A ∪ B) = n(A) + n(B)
  • Complementar n(Aᶜ) = n(U) − n(A)

Proposições

Proposição é uma sentença que pode ser verdadeira ou falsa, mas não ambas ao mesmo tempo.

TipoDescrição
Proposição simplesNão contém conectivos lógicos.
Proposição compostaFormada por proposições simples e conectivos.
TautologiaSempre verdadeira.
ContradiçãoSempre falsa.
ContingênciaPode ser verdadeira ou falsa dependendo dos valores.

Conectivos lógicos

ConectivoSímboloVerdadeiro quando...
Negação¬pp é falso
Conjunçãop ∧ qp e q são verdadeiros
Disjunçãop ∨ qp ou q é verdadeiro
Condicionalp → qsó é falso quando p é verdadeiro e q é falso
Bicondicionalp ↔ qp e q têm o mesmo valor lógico

Quantificadores

Quantificadores dizem se uma propriedade vale para todos os elementos ou para pelo menos um.

Símbolos
  • Universal ∀x: para todo x
  • Existencial ∃x: existe x
  • Negação ¬(∀x P(x)) ⇔ ∃x ¬P(x)
  • Negação ¬(∃x P(x)) ⇔ ∀x ¬P(x)

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