Conjuntos y su notación — introducción

Conjuntos y su notación — introducción

La profesora de Educación Física dice: «Al equipo de voleibol van todos los que miden 1,75 m o más». Todavía no ha nombrado a nadie, pero ya está claro quién entra en el equipo. Basta con medir a cada alumno.

Así funciona un conjunto. Es un grupo de cosas en el que, para cada cosa, se puede decir sin dudas si pertenece al grupo o no. Las cosas que pertenecen al conjunto se llaman elementos.


Índice


Qué es un conjunto

Imagina un conjunto como una bolsa en la que metemos cosas. Hay dos reglas importantes:

  • De cada cosa tiene que estar claro si está en la bolsa o no.
  • Cada cosa está en la bolsa como mucho una vez. No contamos dos veces lo mismo.

Los conjuntos se nombran con letras mayúsculas: A, B, C, M… Los elementos se escriben entre llaves { }.

Ejemplos:

  • los días del fin de semana: {sábado, domingo},
  • las vocales de la palabra «casa»: {a} — la «a» se escribe una sola vez,
  • los números pares menores que 10: {2, 4, 6, 8}.

⚠️ «Las películas bonitas» no es un conjunto. Cada persona decide qué es bonito, así que no se puede saber sin dudas si una película pertenece o no.


Los símbolos ∈ y ∉

Que el 4 pertenece al conjunto A = {2, 4, 6, 8} se escribe:

4 ∈ A — se lee «4 pertenece a A».

Que el 5 no pertenece se escribe:

5 ∉ A — se lee «5 no pertenece a A».

💡 El símbolo ∈ recuerda a la letra «e» de «elemento». Tachado, ∉ significa lo contrario, igual que ≠ con la igualdad.


Conjunto por extensión

Lo más sencillo es escribir todos los elementos. Se dice que el conjunto está dado por extensión:

A = {1, 2, 3, 6}

Al enumerar:

  • El orden no importa. {1, 2, 3, 6} y {6, 3, 2, 1} son el mismo conjunto.
  • Los elementos no se repiten. No escribimos {1, 2, 2, 3}, sino {1, 2, 3}.

Esta forma va bien cuando hay pocos elementos. Si hay muchos pero siguen un patrón, se usan puntos suspensivos: {1, 2, 3, …, 100}.


Conjunto por comprensión

La segunda forma es dar una regla que cumplen todos los elementos y nada más. Se dice que el conjunto está dado por comprensión:

A = {x ∈ ℕ / x es divisor de 6}

Se lee: «A es el conjunto de los x naturales tales que x es divisor de 6».

La notación tiene tres partes:

ParteSignificado
x ∈ ℕde qué números elegimos (aquí los naturales 1, 2, 3, …)
/«tales que» (en algunos libros se escribe | o :)
x es divisor de 6la condición que tiene que cumplir x

Los elementos se encuentran probando los números uno a uno: 1 divide a 6 ✓, 2 ✓, 3 ✓, 4 ✗, 5 ✗, 6 ✓. Los mayores ya no dividen a 6. Así que A = {1, 2, 3, 6}.

Ejemplo resuelto 1

Escribe por extensión el conjunto B = {x ∈ ℤ / −2 ≤ x < 3}.

  1. Elegimos entre los enteros ℤ, así que también entran el cero y los negativos.
  2. Condición: x es mayor o igual que −2 y menor que 3.
  3. Con «≤» el extremo entra: el −2 está en el conjunto.
  4. Con «<» el extremo no entra: el 3 no está.
  5. B = {−2, −1, 0, 1, 2}.

Ejemplo resuelto 2

Escribe por extensión C = {x ∈ ℤ / x² = 9}.

  1. Buscamos enteros cuyo cuadrado sea 9.
  2. 3² = 9 ✓. Pero cuidado: también (−3)² = (−3) · (−3) = 9 ✓.
  3. C = {−3, 3}.

💡 Si eligiéramos solo entre los naturales, el número negativo no entraría y saldría {3}. Por eso el conjunto de partida (ℕ o ℤ) importa tanto como la condición.


El conjunto vacío

Puede pasar que ninguna cosa cumpla la condición. Entonces el conjunto es vacío y se escribe ∅.

Ejemplos:

  • {x ∈ ℕ / x + 7 = 3} = ∅ — la solución sería −4, que no es natural,
  • {x ∈ ℤ / x² < 0} = ∅ — un cuadrado nunca es negativo,
  • el conjunto de alumnos de tu clase que miden 3 metros.

⚠️ El conjunto vacío se escribe ∅ o { }, pero no {∅} ni {0}. El conjunto {0} no está vacío: tiene un elemento, el número cero.


Conjuntos finitos e infinitos

  • Un conjunto finito tiene un número concreto de elementos: {1, 2, 3, 6} tiene 4. El número de elementos de A se escribe |A|, así que |A| = 4.
  • Un conjunto infinito tiene infinitos elementos, por ejemplo todos los pares {2, 4, 6, 8, …}.

Un conjunto infinito no se puede escribir entero por extensión. Por comprensión, en cambio, es fácil: {x ∈ ℕ / x es par}.


Errores frecuentes

  • El extremo con < y ≤: con «x < 5» el 5 no entra; con «x ≤ 5», sí.
  • Olvidar los negativos: en ℤ hay que probar también 0, −1, −2…
  • Olvidar la solución negativa: x² = 16 tiene dos soluciones enteras, 4 y −4.
  • Repetir elementos: {1, 1, 2} no está bien escrito; lo correcto es {1, 2}.
  • Confundir {0} con el vacío: {0} tiene un elemento; el vacío, ninguno.

En resumen

  • Un conjunto es un grupo de cosas en el que se puede decidir sin dudas qué pertenece.
  • x ∈ A: x pertenece a A. x ∉ A: x no pertenece a A.
  • Por extensión: A = {1, 2, 3, 6}. El orden no importa y no se repite nada.
  • Por comprensión: A = {x ∈ ℕ / x es divisor de 6}. Los elementos se encuentran probando.
  • El conjunto vacío ∅ no tiene elementos.

Pruébalo tú

  1. ¿Es cierto que 7 ∈ {x ∈ ℕ / x es divisor de 21}?
  2. Escribe por extensión {x ∈ ℕ / x es primo, x < 12}.
  3. Escribe por extensión {x ∈ ℤ / −3 < x ≤ 1}.
  4. Escribe por extensión {x ∈ ℤ / |x| ≤ 2}.
  5. Escribe por comprensión el conjunto {3, 6, 9, 12, 15}.
  6. ¿Es vacío el conjunto {x ∈ ℕ / 2x = 7}?

Soluciones

  1. Sí, 21 : 7 = 3, así que 7 pertenece al conjunto.
  2. {2, 3, 5, 7, 11}. El 1 no es primo.
  3. {−2, −1, 0, 1}. El −3 no entra (hay «<»), el 1 sí (hay «≤»).
  4. {−2, −1, 0, 1, 2}. El valor absoluto es la distancia al cero.
  5. Por ejemplo {x ∈ ℕ / x es múltiplo de 3, x ≤ 15}. Hay varias formas correctas: basta con que den exactamente los mismos elementos.
  6. Sí. La solución de la ecuación es 3,5, que no es un número natural.

Practica

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