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Números reais
Apresentação
Você sabia que toda a matemática moderna é organizada na forma de conjuntos? A noção de
conjuntos é fundamental para compreender todas as estruturas matemáticas que são apresentadas
ao longo do processo de ensino-aprendizagem. Podemos dizer, sem medo de errar, que ter
conhecimentos sólidos sobre a matemática é fundamental para o profissional da área da saúde.
Esses conhecimentos serão necessários para a leitura e a construção de gráficos, para estudos
estatísticos (fundamentais para as tomadas de decisões diárias), para leituras de resultados de
análises clínicas e muitas outras aplicações.
Nesta Unidade de Aprendizagem, destacam-se a noção de conjuntos; suas relações, operações e
aplicações; a definição de conjuntos numéricos; operações com números reais; e os intervalos
numéricos.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Diferenciar o conjunto dos números reais dos demais conjuntos numéricos. •
Demonstrar um subconjunto dos números reais por meio de intervalos.•
Resolver problemas envolvendo números reais.•
Desafio
O leucograma é a parte do exame de sangue que consiste em avaliar os leucócitos, também
chamados de glóbulos brancos, que são as células responsáveis pela defesa do organismo. Esse
exame indica o número de neutrófilos, bastões ou segmentados, linfócitos, monócitos, eosinófilos e
basófilos presentes no sangue. Existem 5 tipos de leucócitos que desempenham diferentes papéis
no sistema imunológico: eosinófilos, basófilos, neutrófilos, linfócitos e monócitos.
Mediante o conhecimento dos intervalos numéricos, é possível realizar a leitura dos exames
clínicos. Uma vez estabelecidos os parâmetros aceitáveis ou descritos como ideais, é possível
informar ao indivíduo o seu quadro de saúde.
Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar.
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Realize a leitura dos dados apresentados e descreva se, com base nos dados apresentados, o
indivíduo apresenta resultados considerados normais ou não para indicadores neutrófilos, bastões
(ou segmentados), linfócitos, monócitos, eosinófilos e basófilos presentes no sangue. Em caso
negativo, indique se estão abaixo ou acima do esperado.
Infográfico
É possível avaliar as diferentes quantidades de determinada grandeza ao organizar os números de
acordo com suas características, seguindo determinada formulação. Ou seja, em sua classificação,
os números são organizados em conjuntos numéricos, que podem ser classificados em naturais,
inteiros, racionais, irracionais e reais.
Veja no Infográfico as particularidades de cada um desses conjuntos numéricos.
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Conteúdo do livro
Ao iniciar os estudos de aritmética, é necessário entender com clareza que, em sua totalidade, os
números são divididos em conjuntos numéricos. Além disso, para compreender os números reais, é
importante conhecer os demais conjuntos. Em sua maioria, os conjuntos representados são os
numéricos, os de formas geométricas e os derivados desses.
Na obra Cálculo (aplicado à saúde), base teórica desta Unidade de Aprendizagem, leia o capítulo
Números reais, no qual você irá conhecer os conjuntos numéricos e seus subconjuntos; suas
relações, operações e aplicações; a definição de conjuntos numéricos; operações com números
reais; e os intervalos numéricos.
Boa leitura.
CÁLCULO
APLICADO
À SAÚDE
Aline Bento dos Santos
Identificação interna do documento QPUG3P2O5E-TGFDPL1
Números reais
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
� Diferenciar o conjunto dos números reais dos demais conjuntos
numéricos.
� Demonstrar um subconjunto dos números reais por meio de intervalos.
� Resolver problemas envolvendo números reais.
Introdução
Instintivamente, como seres humanos (assim como muitas outras es-
pécies), tendemos a nos organizar de modo a formar conjuntos, e essa
organização sempre gira em torno de características comuns. Alguns
exemplos são os grupos que organizamos com a família, os amigos, os
colegas de trabalho.
Esse conceito é o mesmo utilizado por matemáticos, ao longo da
história, para estabelecer, formular e desenvolver a matemática como
conhecemos. Assim, toda a matemática moderna é organizada em forma
de conjuntos. Ter clareza sobre a noção de conjuntos é fundamental para
compreender todas as estruturas matemáticas que serão apresentadas
ao longo de nosso processo de ensino e aprendizagem, uma vez que
todos os conceitos matemáticos serão expressos por meio da noção de
conjuntos. Assim, não podemos iniciar este estudo sem ter clareza acerca
de uma das mais simples ideias matemáticas, pois é preciso ter segurança
sobre os conhecimentos relacionados aos conjuntos para que possamos
compreender os números reais.
Entre os conhecimentos trabalhados neste capítulo, destacam-se
a noção de conjuntos — suas relações, operações e aplicações —, a
definição de conjuntos numéricos, as operações com números reais e
os intervalos numéricos.
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Noção de conjuntos
Uma das ideias mais simples da matemática é também aquela que formula
toda a matemática atual. Trata-se da noção de conjuntos.
Um conjunto é formado por elementos com características comuns que os
relacionam entre si. Assim, dados um conjunto A e um objeto qualquer a (que
pode ser até mesmo outro conjunto), podemos formular a seguinte questão:
a é (ou não é) elemento do conjunto A?
Se a resposta for sim, podemos dizer que a ∈ A, onde se lê “a pertence a A”.
Caso contrário, dizemos que a não pertence ao conjunto A que, em linguagem
matemática, escreve-se: a ∉ A.
É importante destacar que a matemática, como a conhecemos, ocupa-se
de números e de espaços (ELON, 2004). A maioria dos conjuntos que encon-
tramos frequentemente representados é formada pelos numéricos, pelos de
formas geométricas e pelos seus derivados. Porém, há estudos que estabelecem
conjuntos de diferentes elementos para a sua operacionalização matemática,
a fim de obter as respostas para os questionamentos estabelecidos ao longo
dos projetos de pesquisa. Um exemplo está relacionado à Teoria de jogos, que
observa o perfil das respostas comportamentais possíveis, em determinadas
situações (estabelecendo um conjunto), para a verificação da tendência do
grupo estudado.
A seguir, serão apresentadas algumas relações importantes para nos apro-
priarmos da noção de conjuntos.
É importante revisarmos os símbolos matemáticos, como os símbolos de pertence
e não pertence representados anteriormente. À medida que aprofundarmos nossos
estudos, muitos deles estarão presentes em nossas atividades. Assim, recordemos de
alguns desses símbolos.
maior que
≥ maior e igual que
≠ diferente
≅ aproximadamente
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∀ para todo
∃ existe
∄ não existe
∅ conjunto vazio
∈ pertence
∉ não pertence
⊂ está contido
⊃ contém
⟷ se e somente se
Existe um universo de símbolos matemáticos a serem utilizados e, aqui, destacamos
apenas alguns, que serão mais utilizados em nossos estudos.
Relação de inclusão
Uma vez que já temos claro o conceito de conjuntos, bem como a sua impor-
tância nos estudos matemáticos (ou que possuem base matemática), passaremos
a estabelecer definições e relações matemáticas que serão a base para o estudo
dos números reais e também de estudos futuros. Iniciaremos pela relação de
inclusão.
Sejam A e B conjuntos quaisquer; se observarmos que todo elemento de
A for também elemento de B, dizemos que A é subconjunto de B. Com base
na identificação do conjunto A como subconjunto de B, também podemos
dizer que A está contido em B, ou que A é parte de B. Usando a linguagemmatemática, podemos escrever a relação de A e B da seguinte forma: A ⊂ B.
A relação A ⊂ B chama-se relação de inclusão. Quando A não é um sub-
conjunto de B, escrevemos A⊄B. Isso significa dizer que nem todo elemento
de A pertence ou está contido em B.
A relação de inclusão apresenta propriedades fundamentais de extrema
importância para as operações matemáticas. Assim: dados quaisquer conjuntos
A, B e C, as propriedades fundamentais da inclusão são:
� reflexividade (reflexiva): A ⊂ A
� antissimétrica: se A ⊂ B e B ⊂ A, então, A = B
� transitividade: se A ⊂ B e B ⊂ C, então, A ⊂ C
É importante ressaltar a condição de igualdade entre os conjuntos, onde os
conjuntos A e B são iguais se, e somente se, possuírem os mesmos elementos.
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O pensamento matemático é muito utilizado em exemplos cotidianos. A relação de
inclusão é a base do raciocínio dedutivo. Observe o exemplo a seguir.
O ser humano é um animal, todo animal é mortal, logo, todo ser humano é mortal.
Se fossemos escrever essa dedução em linguagem matemática de conjuntos, seria:
Seja H, A e M, respectivamente, o conjunto dos humanos, animais e mortais. Temos
H ⊂ A e A ⊂ M, logo, H ⊂ M.
Reunião e interseção
Assim como a relação de inclusão, as relações de reunião (também chamadas
de união) e interseção também são conceitos muito intuitivos para nós. Com
frequência, reunimos grupos de informações ou, ainda, utilizamos apenas
uma parcela desses dados, que atendem a dois conjuntos ao mesmo tempo.
Dessa forma, observemos as definições para essas relações.
Dados os conjuntos A e B, a reunião (ou união) de A e B, representada
por A∪B, é o conjunto formado por todos os elementos de A mais todos os
elementos de B.
Já a interseção, representada por A∩B, é o conjunto formado pelos ele-
mentos que são, ao mesmo tempo, conjuntos de A e de B.
Concisamente:
� x ∈ A ∪ B significa x ∈ A ou x ∈ B
� x ∈ A ⋂ B significa x ∈ A e x ∈ B
A união e a interseção podem ser representadas pelos diagramas a seguir.
� União:
A B
A ∪ B
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� Interseção:
A ∩ B
A B
As operações de união e interseção são constituídas pelos conectivos lógicos e e
ou. Esses conectivos são muito utilizados em nosso cotidiano. Observe os exemplos.
1. Se um paciente der entrada em uma unidade de saúde com um quadro de cálculo
renal, com o cálculo medindo até 0,5 mm, ele poderá usar um medicamento e ex-
pelir o cálculo naturalmente ou usar um duplo J para facilitar a expulsão do cálculo.
2. Se um paciente der entrada em uma unidade de saúde com um quadro de cálculo
renal, com o cálculo medindo mais que 0,5 mm, ele poderá usar um medicamento
para expelir o cálculo naturalmente e usar um duplo J para facilitar a expulsão do
cálculo.
Observe que, no primeiro exemplo, não há obrigatoriedade em realizar os dois
procedimentos (tratamentos). Já no segundo exemplo, por usarmos o conectivo e,
os dois tratamentos deverão ocorrer.
Igualdade entre conjuntos
Sobre as relações entre conjuntos, estabeleceremos a definição da relação de
igualdade.
A relação A = B (A igual a B) significa que todos os elementos de A são
iguais aos elementos de B, e apresentam as seguintes propriedades.
� Reflexividade: A = A.
� Simetria: se A é igual a B, então, B é igual a A.
� Transitividade: se A = B e B = C, então, A = C.
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Cabe destacar que as propriedades estabelecidas nas relações de inclusão,
união, interseção e igualdade são as mesmas presentes nas operações matemá-
ticas básicas, respeitando as especificidades de cada uma das operações. Essa
observação é pertinente, pois, para podermos buscar soluções matemáticas na
prática diária do profissional da saúde, precisaremos estar atentos às definições
para a escolha adequada das relações e operações matemáticas que melhor
atendem à demanda apresentada.
Conjuntos numéricos
Desde os tempos mais remotos, o homem apresenta a necessidade de estabelecer
relações para definir a quantidade de bens (produtos) que possuí. Há diversos
relatos que descrevem as relações que estabeleciam quantidades. Alguns
exemplos desses relatos são as construções gráficas presentes em cavernas com
o desenho representativo de animais e, por consequência, sua quantidade, ou a
relação entre a quantidade de pedras e a quantidade de animais de um rebanho.
Em algum momento, o homem percebeu que era necessário criar um sistema
de contagem que facilitasse sua vida diária e, com isso, surge a história dos
números. Em um primeiro momento, são apresentadas representações gráficas
locais, como o sistema numérico babilônico, até evoluir para a criação de um
sistema simbólico que, independentemente da localização geográfica, é de
fácil entendimento. Isso surge devido à necessidade do homem em estabelecer
relações comerciais com diferentes povos.
A história da evolução do sistema numérico até os dias de hoje é extrema-
mente rica, e está entrelaçada com a evolução da sociedade moderna, o que
nos permite perceber a importância de estudá-la. Contudo, em nossa unidade
de aprendizagem, nosso foco será a relação entre os diferentes conjuntos
numéricos e suas aplicações em nossas práticas profissionais. Dessa forma,
utilizaremos a definição de Elon (2004), que classifica os números como entes
“abstratos desenvolvidos pelo homem como modelos que permitem contar e
medir”, bem como avaliar as diferentes quantidades de determinada grandeza.
Quando organizamos os números de acordo com suas características (par-
ticularidades), seguindo determinada formulação, ou seja, os classificados,
estamos apenas organizando os números em conjuntos.
Os conjuntos numéricos são elencados como: naturais, inteiros, racionais,
irracionais e reais, conforme veremos a seguir.
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Identificação interna do documento QPUG3P2O5E-TGFDPL1
Conjunto dos números naturais (ℕ)
O conjunto dos números naturais é composto por números inteiros positivos,
e o número zero é o primeiro elemento desse conjunto. Nesse conjunto, o
sucessor de cada elemento é igual à soma dele mesmo com uma unidade, ou
seja, o sucessor de 3 será 4, pois 3 + 1 = 4.
N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ...}
Para representar o conjunto dos números naturais não nulos (ou seja, dife-
rentes de zero), deve-se colocar um * ao lado do símbolo. Assim:
N* = {1, 2, 3, 4, 5, 6, ...}
Conjunto dos números inteiros (ℤ)
O conjunto dos números inteiros é composto pelo conjunto dos números
naturais acrescido dos números inteiros negativos. Assim, o conjunto dos
números inteiros pode ser escrito da seguinte forma:
Z = {..., −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, ...}
O conjunto dos números inteiros apresenta a relação de simetria em sua
composição. Em outras palavras, para cada número existe o seu oposto, ou
o seu simétrico. Um exemplo é o elemento 3, que possui o seu oposto no
conjunto, sendo ele o –3. Dessa forma, o 3 e o –3 são opostos ou simétricos.
Veja que todo número natural é inteiro, mas nem todo número inteiro é
natural. Assim, é possível observar que o conjunto dos números naturais está
contido no conjunto dos números inteiros.
Conjunto dos números racionais (ℚ)
Assim como houve, ao longo do processo evolutivo do ser humano, a necessi-
dade de estabelecer um sistema de contagem, surgiu também a necessidade de
descrever partes de algo inteiro. Desse modo, surgem os valores, ou melhor,
os números fracionários ou, simplesmente, as frações. Quando adicionamos
7Números reais
Identificação interna do documento QPUG3P2O5E-TGFDPL1
as frações aos números inteiros, obtemos o conjunto dos números racionais.
São exemplos de números racionais:
Q = {−1, −2/5, 4/3, 5, ...}
Então, um número racional é todo aquele que pode ser escrito na forma
de uma fração. Usando a linguagem matemática, dizemos que um número
pertence ao conjunto dos racionais se:
Q = {x/x = a/b, a ∈ Z, b ∈ Z, b ≠ 0}
Ondese lê “x e x é igual a a sobre b” (ou a dividido por b), com a per-
tencente ao conjunto dos inteiros e b pertencente ao conjunto dos inteiros e
diferente de zero.
Observe que todo número inteiro é racional, mas nem todo número racional é
inteiro. Por exemplo, –1 é inteiro e é racional, mas 4/3 é racional e não é inteiro.
Conjunto dos números irracionais (𝕀)
Mesmo com o conjunto dos números racionais, há valores numéricos que não
conseguimos expressar na forma fracionária como, por exemplo, raízes não
exatas, como √2, √3, √5 , e do número π, do logaritmo neperiano, além do
número de ouro ϕ (fi). Assim, o conjunto dos números irracionais é composto
por todos os números que não são possíveis de se descrever na forma inteira
ou fracionária.
Esse conjunto não está contido em nenhum dos outros três, ou seja, nenhum
número irracional é racional, inteiro ou natural, e nenhum número natural,
inteiro ou racional é irracional.
Conjunto dos números reais (R)
Usando as relações de inclusão, podemos definir o conjunto dos números reais
como o conjunto formado da reunião do conjunto dos números racionais com
os números irracionais (PROFESSOR FERRETO, 2018).
Ainda, com base nos estudos das relações de conjuntos, podemos dizer
que o conjunto dos números inteiros está contido no conjunto dos números
reais. Podemos afirmar, também, que o conjunto dos números reais contém
o conjunto dos números naturais, inteiros e racionais.
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Representação geométrica dos conjuntos numéricos
Graficamente, é possível realizar a representação geométrica dos conjuntos
numéricos, conforme o diagrama ilustrado na Figura 1.
Figura 1. Representação geométrica dos conjuntos numéricos.
ℝ
ℚ
ℤ
ℕ
�
É possível observar que o conjunto dos números reais, ℝ, contém todos os
demais conjuntos. Se fixarmos o conjunto dos números reais como o nosso
universo, 𝑢, podemos dizer, por exemplo, que o conjunto dos números naturais,
ℕ, é subconjunto de 𝑢, ou seja: se ℕ ⊂ 𝑢, logo, ℕ ⊂ ℝ.
Conjunto dos números reais
O conjunto dos números reais nos permite trabalhar com grandezas contínuas,
uma vez que esse é o conjunto que contém os demais conjuntos numéricos. Para
melhor representá-lo, usamos um segmento de reta, que também é conhecida
como reta real ou, simplesmente, reta.
A representação da reta surge para esclarecer as posições dos números
racionais entre os inteiros, bem como para facilitar o entendimento dos pro-
cedimentos de operações, como a soma e a subtração, entre os valores de
grandezas expressas por números inteiros (positivo ou negativo) e fracionários.
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A reta real é dividida pelo ponto O, chamado origem ou zero. No sentido
da origem para a direita, encontram-se os números positivos e, da origem para
a esquerda, os negativos. É importante recordar que a reta tende ao infinito,
tanto pela esquerda quanto pela direita.
Segundo Guidorizzi (2001), é possível elencar as seguintes propriedades básicas dos
números positivos:
� Dado um número real x, há três possibilidades que se excluem mutuamente: ou x
é positivo; ou x = 0; ou x é negativo.
� A soma do produto de números positivos também será positiva. A desigualdade
entre números reais está reduzida aos números positivos, uma vez que a sentença
x a}
Geometricamente, a representação do intervalo aberto se dá por meio de
um círculo vazado na reta.
]a,b[
a b
]a, +∞[
a
]-∞, a[
a
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Intervalo fechado
O intervalo é fechado e, tanto em sua definição quanto em sua representação,
o oposto do aberto. Assim, representamos o intervalo fechado por colchetes
e sinais de maior ou igual ou menor ou igual e, na reta, com circunferências
totalmente preenchidas, conforme os exemplos a seguir.
[a,b]={x ∈ ℝ: a ≤ x ≤ b}
a b
Os intervalos numéricos não precisam ser fechados nas duas extremidades ou abertos
nas duas extremidades. Eles podem assumir uma forma mista com uma das extremi-
dades aberta e a outra fechada. Assim, podemos definir um intervalo A, por exemplo,
[a,∞[, que é fechada em a e aberto para o infinito à direita.
Operações
É possível realizar operações matemáticas com intervalos numéricos, pois
podemos assumir que um intervalo é um subconjunto dos números reais.
Dessa forma, é possível realizar algumas operações entre intervalos, como
união e interseção de intervalos.
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Vamos supor que temos dois intervalos: [a, b] e [c, d], e que d > c > b > a.
A união dos intervalos será dada por:
[a,b] ∪ [c,d] = {x ∈ ℝ R: a ≤ x ≤ b ou c ≤ x ≤ d}
Geometricamente, representamos da seguinte maneira:
a b c d
A sua interseção é vazia, pois não existem elementos comunsem ambos os intervalos:
[a,b] ∩ [c,d] = ∅
Vamos tomar um exemplo com valores. Supondo os intervalos [1,5] e [2,7]. A sua
união será:
[1,5] ∪ [2,7] = [1,7] = {x ∈ ℝ R: 1 ≤ x ≤ 7}
Se representarmos na reta, veremos que seus elementos estão ligados linearmente:
1 2 5 7
Então, a sua união será a junção, ou inclusão, utilizando, assim, o estudo das relações
de todos os elementos de seus intervalos, resultando em um intervalo único de 1 a 7.
Porém, a sua interseção será dada por:
[1,5] ∩ [2,7] = [2,5] = { x ∈ ℝ R: 2 ≤ x ≤ 5}
Geometricamente, vemos que existe um intervalo entre eles composto pelos ele-
mentos que são comuns em ambos, no caso, o intervalo [2,5], veja:
1 2 5 7
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Na área da saúde, constantemente, deparamo-nos com intervalos numéricos. Um
exemplo é a leitura de exames clínicos, em que verificamos se o indivíduo está dentro
do que é considerado normal, e se o valor obtido em seu resultado está dentro de um
intervalo preestabelecido. Um exemplo seria o nível de creatinina. Para um adulto do
sexo feminino, o valor da creatinina, para ser considerado normal, deve estar entre
0 ≤ c ≤ 1, onde c é o valor do sujeito. A leitura desse intervalo é a seguinte: creatinina
deve estar maior ou igual a zero e menor ou igual a 1. Note que são intervalos fechados,
logo, os valores 0 e 1 pertencem ao intervalo.
GUIDORIZZI, H. L. Um curso de cálculo. 5. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2001. v. 1.
PROFESSOR FERRETO. Números irracionais e reais. 2018. Disponível em: . Acesso em: 7 dez. 2018.
Leituras recomendadas
ACCBARROSO. Teoria dos conjuntos. 2016. Disponível em: . Acesso em: 7 dez. 2018.
ANTON, H. Cálculo: um novo horizonte. 6. ed. Porto Alegre: Bookman, 2000. v. 2.
DANTE, L. R. Matemática: contexto e aplicações. 2. ed. São Paulo: Ática, 2013. v. 1.
DIAS, J. Projeção oblíqua. [2018]. Disponível em: . Acesso em: 7 dez. 2018.
LIMA, E. L. Curso de análise. 14. ed. Rio de Janeiro: IMPA, 2016. v. 1.
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Data de vinculação à solicitação: 09/03/2023 11:12
Aplicativo: 654786
Dica do professor
Um dos temas de maior aplicabilidade para os profissionais da área da saúde, quando estudamos o
conjunto dos números reais, é a noção de intervalos numéricos.
Veja nesta Dica do Professor como os intervalos numéricos são representados e como operá-los.
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Exercícios
1) Um conjunto nada mais é do que a reunião de elementos com características em comum,
como, por exemplo, o conjunto das estações do ano. Em matemática, os elementos de um
conjunto são relacionados segundo a sua lei de formação, o que possibilita infinitos
agrupamentos. Porém, alguns representam uma situação ou lei de formação especial, como
o conjunto dos números reais, e por conta disso recebem um símbolo que os representa.
Assim, é correto afirmar que o símbolo Ø representa:
A) um conjunto unitário, ou seja, que contém um único elemento.
B) conjuntos iguais, ou seja, que contêm exatamente os mesmos elementos.
C) o conjunto dos números complexos.
D) o conjunto dos valores infinitos ou finitos.
E) o conjunto vazio, ou seja, que não contém nenhum elemento.
2) Em situações envolvendo a teoria de conjuntos é fundamental estarmos atentos à
nomenclatura e às propriedades de cada tipo de conjunto. Qual das alternativas a seguir
apresenta corretamente a definição de subconjunto?
A) Sejam A e B conjuntos quaisquer; se observarmos que todo elemento de A for também
elemento de B, dizemos que A é subconjunto de B.
B) Sejam A e B conjuntos quaisquer, se A é subconjunto de B, então podemos dizer que B ⊂ A.
C) Sejam B e B conjuntos quaisquer, se A é subconjunto de B, então podemos dizer que B ⊂ B.
D) Sejam A e B conjuntos quaisquer, se A é subconjunto de B, então podemos dizer que Ahttps://www.youtube.com/embed/opHzSKevL_A
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