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Relaciones y
 Funciones
Trabajo Práctico Nº 3
              Relaciones y Funciones
1) Sea A = { 1 ; 2 }. Construya el conjunto P(A) x A.



2) a) Dé un ejemplo de conjuntos A ; B ; C y D tales que : A  C y B   D.
    Observe que A x B      C x D.
    b) Suponiendo que A x B       C x D ¿se sigue de esto necesariamente
    que A    C y B      D ?. Explique.



3) Sean A = { x   N / 1      x 5 } y B = { 3 ; 4; 5 }. Se define R        A x B
    mediante    (x,y) R       x + y 5.
  i) Definir R por extensión.   ii) Representar A x B y R.   iii) Determinar R-1.
4) Se consideran A = { 1; 2; 3; 4; 5 } ; B={ 1; 4; 6; 16 } ; C = {2 ;3 ;8 ;10}
y las relaciones R A x B ; S B x C, definidas por :
           (x,y) R       y = x2        y          (y,z) S        z = y/2
Se pide : i) Determinar R y S por extensión.
           ii) Definir la composición S º R A x C por extensión.
           iii)Determinar los dominios e imágenes de las tres relaciones.




5) Analizar si las siguientes relaciones son o no de equivalencia.
           R = { ( -1,-3) ; (-2,0) ; (0,0) ; (-1,-1) }             en A = { -3, -2, -1, 0 }
           S = { (2,2) ; (2,1) ; (3,3) ; (1,1) ; (3,2) ; (0,0) }   en B = { x N0 / x 3 }




  6) Sea A un conjunto de libros. Sea R1 una relación binaria definida en
A /(a,b)    R1   el libro a cuesta mas y tiene menos hojas que b. ¿ Es R1
reflexiva ? ¿ simétrica ? ¿ antisimétrica ? ¿ transitiva ?.
7) Sea R una relación binaria sobre el conjunto de todas las sucesiones
    de ceros y unos, tal que :
R = {(a, b) / a b son sucesiones que tienen el mismo número de ceros}.
  ¿ Es R reflexiva ? ¿ simétrica ? ¿ antisimétrica ? ¿ transitiva ? ; ¿ es
    relación de equivalencia ? ¿ es relación de orden ?



   8) Sea R una relación binaria sobre el conjunto de todos los enteros positivos ,
  tal que : R = {(a, b) / a - b es un entero positivo impar}. ¿ Es R reflexiva ?
  ¿ simétrica ? ¿ antisimétrica ? ¿ transitiva ? ; ¿ es una relación de equivalencia ?
  ¿ es una relación de orden ?




       9) Descubrir la falla del razonamiento en la siguiente argumentación, que
     pretende probar que la reflexividad es una consecuencia de la simetría y de la
     transitividad :    xRy       xRy     yRx        xRx
10) a) Determinar si el conjunto P = { A1; A2 } constituye una
    partición de Z con A1 = {x Z : 2 x} y A2 = { x Z : 2 x }
    b) Determinar si el conjunto Q constituye una partición de Z ;
         Q = { N; Z- }



11) Dado el conjunto de conjuntos       M = {A, B, C,   },   donde A = {1, 2, 3, 4}
          B = {1, 3}          C = {3}            Clasificar en M la relación “   ”.



12) Analizar si (N, ) y (N,    ) son láttices.




13) Representar gráficamente las siguientes relaciones :
                                                               1
    a) f : R  R / f(x) = -5 x         b) g : Zpares Z / g(x) =   x
    c) h : N   N / h(x) = 2 x + 3                              2
14) Sean las relaciones fi : R    R con i = 1,2, . . . . 6   dadas por las
        fórmulas :
  f1(x) = - 3 x + 4                    x 1      si  x 0
  f2(x) = - x2 + 4 x – 3     f4(x)=     3      si  x 0
  f3(x) = log 2 ( 2x - 3 )            x3 1    si 2 x 0

                                     2x        si    x 0
              2
   f6(x) =                   f5(x) = 1        si 0   x 1
             x 3
                                     ln x       si   x 1

        a)    Determine en cada caso el Dominio y la Imagen para que la relación
              resulte una función
        b)    Represente gráficamente cada una de las fi
        c)    Clasifique cada una de las fi
        d)    En los casos que sea posible, determine y represente gráficamente f-1
Conjunto de partes Se escribe P(A)                        se lee “partes de A”

   y está formado por todos los subconjuntos posibles que pueden
formarse con los elementos del conjunto A, incluido el conjunto vacío

Sea A { a, b, c }                                   {}=

           {a}      •a           A                          •a   •b     {a,b}
                                                                                       El número de
                                               •a
                                                                                       elementos que
           {b}       •b              •b                     •a   •c     {a,c}            conforman
                                                                                         P(A) es 2n
                                          •c                                           donde n = A
           {c}       •c                                     •b   •c     {b,c}
                                                                                   A se lee cardinal del
                                 •a       •b    •c         {a, b, c}             conjunto A y es igual a
                                                                                     la cantidad de
                                                                                 elementos que tiene el
          entonces el conjuntos de partes de A es:                                     conjunto A
                    P(A)= { {a}; {b}, {c}; {a,b}; {a,c}; {b,c}; {a,b,c}           }
Producto Cartesiano
   Dado un conjunto A = { a, b }       y un conjunto B = { 1, 2 }

    El producto cartesiano A x B se           A                     B
  forma con todos los pares ordenados             •a                    •1
  posibles conformados por elementos
  del conjunto A en el primer lugar del
 par ordenado y elementos del conjunto             •b                   •2
 B en el segundo lugar del par ordenado

               A x B = { (a, 1), (a, 2), (b, 1),(b, 2) }
También podemos representar el producto cartesiano en un par de ejes coordenados
           B                               En el eje de abscisas (x) el conjunto A
                             A x B
           2                               En el eje de ordenadas (y) el conjunto B
                   (a, 2) (b, 2)         y los pares ordenados en las intersecciones de
           1                             las perpendiculares a cada uno de los ejes, que
                   (a, 1) (b, 1)               pasan por los elementos involucrados
                  a      b         A
1) Si A = { 1, 2 }            P(A) = {    ; {1}; {2}; {1,2} }

     Recuerda que cada uno de los subconjuntos posibles formados con
           los elementos del conjunto A, es un elemento de P(A)
P(A) xA = { ( ,1); ( ,2); ({1},1); ({1},2); ({2},1); ({2},2); ({1,2},1); ({1,2},2) }
               observa que en cada par ordenado, el 1er elemento                 P(A)
                                y el 2do elemento A
                                                                                                       1   2
   2) a) Si              A={a}            B={2}              C = { a, b }       D = { 1, 2 }

        C                        D
                 A                                        C x D = { (a,1); (a,2); (b,1); (b,2) }
            •a                       •1
                                                    ubicamos ahora          A    C       y         B       D
                                          B
             •b                      •2                    A x B = { (a,2) }

                     en ejes cartesianos                 el único par ordenado de AxB; (a,2)           CxD

                     B     A x B
                                                          entonces A x B        CxD
                                               C x D
                     2
                            (a, 2)    (b, 2)
                     1
                             (a, 1) (b, 1)

                            a         b        A
2 b) Si A x B            C x D ¿se sigue de esto necesariamente
               que A            C y B       D ?. Explique.

                           Si      a     A   (a, b)   A x B,     b    B

si el elemento a pertenece al conjunto A entonces el par ordenado (a, b) pertenece
al producto cartesiano A x B para todo elemento b que pertenece al conjunto B
        Si a es elemento del conjunto A, entonces el elemento a con
     cualquier otro elemento del conjunto B forma un par ordenado del
                        producto cartesiano A x B

          Por la consigna del ejercicio A x B             C x D , entonces . . .
      si (a, b)      A x B entonces (a, b)        C x D luego a       C, luego       A     C

          Análogamente puede hallarse que B               D
              si b     B        (a, b)   A x B,   a   A
            por la consigna del ejercicio A x B               C x D , entonces . . .
       si (a, b)     A x B entonces (a, b)        C x D luego b           D, luego     B   D
Relaciones               Dado un producto cartesiano A x B,
     si se verifica que entre los elementos de algunos (o todos) los pares
         ordenados que lo conforman se cumple una cierta propiedad,
existe una relación       R     A x B         (x,y)       R : x       A     Y     B
incluida en el producto cartesiano A xB si y solo si para todo par ordenado (x, y)
que pertenece a la relación R se verifica que el elemento x pertenece al conjunto A
                                          y que el elemento y pertenece al conjunto B
 A                    B
     •1                   •2              Sean A = { 1, 2 }       y       B = { 2, 3 }
                                        En A x B = { (1, 2); (1, 3); (2, 2); (2, 3) }
      •2                  •3
                                          Definimos       R   A x B : (x,y)       R      y = 2x

       De analizar los pares ordenados que conforman A x B resulta que algunos pueden
      verificar (otros no) o puede suceder que todos verifiquen e incluso también puede
                    suceder que ningún par ordenado verifique la condición
     Analizamos
           en el par (1, 2)    x=1 y=2         2=2 1          entonces (1, 2)            R
           en el par (1, 3)    x=1 y=3                                                       Y=2x
                                           3       2 1        entonces (1, 3)            R
                en el par (2, 2) x = 2 y = 2          2   2 2         entonces (2, 2)        R
                en el par (2, 3) x = 2 y = 3          3   2 2         entonces (2, 3)        R
                    R = { (1, 2) }
La relación antes vista R = { (1, 2) } definida por comprensión será:
      R = { (x, y) / x        A   y   B   y = 2x }

     Observe que la definición por comprensión considera:
los elementos que componen la relación                pares ordenados (x, y)
a qué conjunto pertenecen cada uno de los elementos x               A;    y           B
cómo se vinculan los elementos de cada par ordenado                      y = 2x

     La relación se representa en ejes cartesianos, en diagrama de Venn y en tablas

        R       A x B                      A          R      B
 B                                                                                    B
                                                                              A             2      3
            (1, 3) (2, 3) A x B                              •2
 3                                             •1
                                                                                  1         x      -
            (1, 2)   (2, 2)
 2                                             •2            •3
                                                                                  2         -      -

            1      2      A
                Ejes cartesianos               Diagramas de Venn                      Tabla de R
3) Si A = { x    N/1          x   5}
                                             por extensión       A = {1, 2, 3, 4, 5 }
          B = { 3, 4, 5 }
                                                                 A        R      B
    Se define R   A x B mediante
       (x,y)    R   x + y 5.                                         •1              •3
                                                                     •2
1+3=4 5        (1, 3)    R    4+3=7          5      (4, 3)   R                   •4
1+4=5=5        (1, 4)    R    4+4=8          5      (4, 4)   R •3
1+5=6 5        (1, 5)    R    4+5=9          5      (4, 5)   R    •4             •5
2+3=5=5        (2, 3)    R    5+3=8          5      (5, 3)   R  •5
2+4=6 5        (2, 4)    R    5+4=9          5      (5, 4)   R
2+5=7 5        (2, 4)    R   5 + 5 = 10      5      (5, 5)   R             en Diagrama de Venn
3+3=6 5        (3, 3)    R
3+4=7 5        (3, 4)    R               R = { (1, 3), (1, 4), (2, 3) }
3+5=8 5        (3, 5)    R
                                                       A x B          R-1 se conforma con los pares
           B                                                         ordenados de R, pero cambiando
                        (1,5) (2,5) (3,5) (4,5) (5,5)
           5                                                           el orden de los elementos en
                                                                                 cada par
                        (1,4) (2,4) (3,4) (4,4) (5,4)
           4                                                         Si (x,y)   R entonces (y,x) R-1
                        (1,3) (2,3) (3,3) (4,3) (5,3)                     R-1 = { (3, 1); (4, 1); (3, 2) }
           3                                                 R
                                                                     R-1 = { (y, x)       BxA    y+x         5}

                    1        2       3       4     5     A
                        En Gráfico cartesiano
Composición de Relaciones
                                                  A     R         B
Sean los conjuntos A; B y C                                           S C
                                             a                1              v
 Y entre ellos se establecen                                                 w
         relaciones                           b               2
  R: A       B       y       S: B    C

 Definimos la composición de R y
     S, que se escribe S R                        Como una relación que va de A en C

    (a, w)       S       R          (a, 2)    R        y (2, w)   S          S R = { (a, w) }

 Puede suceder:                                       S R
                                         A   R              B S   C
                                     a                  1             v
         Entonces:
                                                                      w
                                     b                  2


                                         S R = { (b, w); (b, v) }
4) Se consideran A = { 1; 2; 3; 4; 5 } ; B={ 1; 4; 6; 16 }                       C = {2 ;3 ;8 ;10}
         y la relación R              AxB; S             B x C, definidas por :
         A x B = { (1,1); (1,4); (1,6); (1,16); (2,1); (2,4); (2,6); (2,16); (3,1); (3,4);
                       (3,6); (3,16); (4,1); (4,4); (4,6); (4,16); (5,1); (5,4); (5,6); (5,16) }

de analizar cuales son los pares ordenados que verifican la condición y = x2                           surge que

(x,y)      R           y = x2 ; R     AxB             R = { (1,1); (2,4); (4,16) }
                                                                                                           C
                                                                        B
                                                                                                       2
     A                               B                                          4
             1                                                              1
                                             1                                                     3
                                                                                 6                         10
                   2                             6
         3                               4                                                         8
                   4                                                            16

               5                         16
                                                     B x C = { (1,2); (1,3); (1,8); (1,10); (4,2); (4,3); (4,8); (4,10);
                                                                  (6,2); (6,3); (6,8); (6,10); (16,2); (16,3); (16,8); (16,10) }
                             analizando los pares ordenados que verifican la condición z = y / 2                   surge que

                                    (y,z)        S    z = y/2 ; S       BxC          S = { (4,2); (6,3); (16,8) }
El dominio de la relación R es
Si   R = { (x,y)        A x B / y = x2 }      un conjunto formado por todos
                                                  los elementos del primer
                                               conjunto (A), que intervienen
      A                R                                en la relación
              1
                             B
                                  1
                                                La imagen de la relación R es un
                  2                             conjunto formado por todos los
          3                        4
                  4                 6
                                                elementos del segundo conjunto
                                               (B) que intervienen en la relación
              5                   16
                                                 Dm R = { 1, 2, 4 }           Im R = { 1, 4, 16 }
      El dominio de la relación S es un
       conjunto formado por todos los                  S = { (y,z)    B x C / z = y/2 }
     elementos del primer conjunto (A),
       que intervienen en la relación                                               S                C
                                                                 B
                                                                         1                       2
                   La imagen de la relación R es un
                   conjunto formado por todos los                        4                   3
                   elementos del segundo conjunto                         6                          10
                                                                                             8
                  (B) que intervienen en la relación
                                                                         16

                  Dm S = { 4, 6, 16 }      Im R = { 2, 3, 8 }
S       R es la composición de dos relaciones
Sean R: A                B       y       S: B     C               S    R = S[R]
    A                        R   B                        B                   S               C
             1                            1                   1   4                       2
       3         2                         4                       6                     3
         5       4                   6                            16                          10
                                          16                                             8


Que se lee               S cerito R ó R compuesta con S                                 Se conforma con los
                                                                                       elementos de A y de C
De manera que (x,z)                  S    R       (x,y)   R       (y,z)       S
(1, 1)      R pero 1 B no se relaciona con ningún elemento de C
(2,4)       R y (4,2) S entonces (2,2) S R            S R = { (2,2); (4,8)}
3 A        no se relaciona con ningún elemento de B
                                                      Dm S R = { 2, 4 }
(4,16)       R y (16,8) S entonces (4,8) S R
5 A        no se relaciona con ningún elemento de B   Im S R = { 2, 8 }
                 A                   R        B               S                   C
                         1                            1                   2

                     3       2                        4                   3       10
                                                  6                       8
                     5       4
                                                  16
Propiedades de las Relaciones
  Cuando decimos que una Relación R está definida en A2 , decimos que :
        Los pares ordenados (x, y) de la relación están conformados por
                     elementos x A y elementos y A
 si consideramos los elementos de A relacionándose consigo mismo, (o no)
   puede suceder que :                                                      5        6   7     8      9       11
       Cada elemento del                Si algún(os) elemento(s) de
     conjunto A se relaciona             A se relaciona(n) consigo        Si ningún elemento de A se
         consigo mismo                            mismo.                   relaciona consigo mismo
          A                                A                                  A
              •a
                    •b                       •a        •b                       •a       •b

          Es Reflexiva                    Es No reflexiva                       Es Arreflexiva
   x :x       A    (x, x)     R          x /x      A        (x, x)    R    x: x      A       (x, x)       R
para todo elemento x se verifica que    existe(n) xtal que            para todo elemento x se verifica que
  si x pertenece al conjunto A          x pertenece al conjunto A     si x pertenece al conjunto A
               entonces                 y el par ordenado (x, x) no    entonces el par ordenado (x, x) no
               el par ordenado (x, x)   pertenece a la Relación R                pertenece a la Relación R
                   pertenece a la
                     Relación R
                5-6      7-8-9     11
Es Simética                                    A
 Si para cada par de elementos de A, (x,y)
    que se relacionan, el par simétrico                      •a             •b
      también pertenece a la relación
     x    y    A : (x, y)     R        (y, x)    R                •c

     Es No simétrica                                                   A
 Si algún(os) par(es) de elementos de A, (x,y) que                                              5   6
                                                                            •a             •b
  se relacionan, tiene(n) par(es) simétrico(s) que
también pertenece(n) a la relación, pero otro(s) no                                             7   8
                                                                                 •c
         x y    A / (x, y)        R     (y, x)       R                                          9   11
                                                                       A
      Es Asimétrica
  Si ningún par de elementos de A, (x,y) que se                             •a             •b
   relacionan, tiene par simétrico que también
              pertenece a la relación                                            •c
         x y      A : (x, y)   R     (y, x)  R
                                                                  A
                Es Antisimétrica
                Si en cada par de elementos de                         •a             •b
                      A, (x,y) que admite
                 simétrico, sucede que x = y                                     •c
                x y      A : (x, y)   R (y, x)           R        x = y
               5-6    7-8-9       11
Si para todos los elementos x, y, z que verifican que (x,y)                                     R y
               (y,z)   R entonces el par ordenado (x, z)    R
A
                                     Es transitiva
    •a         •b                  x,y,z    A : (x,y)        R    (y,z)          R       (x,z)            R
         •c
                                                                                             5        6        7        8    9    11

                                    Si algunos de los elementos x, y, z verifican que (x,y)   R y
    A                                    (y,z)   R pero el par ordenado (x, z)   R (otros no)

•d        •a              •b                Es No transitiva

               •c                          x y z        A / (x,y)        R           (y,z)       R        (x,z)         R


         Si todos los elementos x, y, z verifican que si (x,y)   R y                                       A
               (y,z)    R entonces el par ordenado (x, z)      R
                                                                                                          •d       •a        •b

                           Es Atransitiva
                                                                                                                        •c
                      x        y    z      A : (x,y)     R       (y,z)       R         (x,z)         R


                    5-6        7-8-9       11
Clasificación de las Relaciones
 Si R es una relación es reflexiva, simétrica y transitiva

       Es Relación de Equivalencia
 Si R es una relación es reflexiva, antisimétrica y transitiva

       Es Relación de Orden amplio                           5   6    7    8     9     11

Si R es una relación es arreflexiva, asimétrica y transitiva       dicho de otra
                                                                 manera, hay pares
       Es Relación de Orden estricto
                                                                   ordenados de
                                                                elementos que no se
 Si R es una relación de Orden (amplio o estricto) donde . . . relacionan entre sí de
     a, b / (a, b) R (b, a) R                                      ninguna forma

               Es Relación de Orden parcial                  en caso contrario . . .

Si R es una relación de Orden (amplio o estricto) donde . . .
           a     b    (a, b)    R   (b, a)   R       dicho de otra manera, todos los
                                                   elementos diferentes se relacionan
               Es Relación de Orden total            entre sí al menos de una forma


           5-6       7-8-9     11
5 a) si R = { ( -1,-3) ; (-2,0) ; (0,0) ; (-1,-1) }           en A = { -3, -2, -1, 0 }
       Para clasificar la relación, la representamos en diagrama de Venn
A
                                 En el diagrama de Venn y en la definición por
      -3      0                 extensión se aprecia que hay elementos que se
                                           relacionan consigo mismo
                  -2    Pero otros elementos como el –3 no se relacionan consigo
        -1                                                                                            Reflexiva
                             mismo, vemos que el par ordenado (-3, -3) R
               entonces    x    A / (x, x)   R la relación es No Reflexiva                            Simétrica

En el diagrama de Venn se aprecia que hay elementos que se relacionan entre sí                        Transitiva
en un solo sentido, por ejemplo: (-1, -3) R pero (-3,-1) R ; pero también hay
     pares ordenados que tienen simétrico, como: (-1,-1) R y (0, 0) R.                               Clasificación

Escribir x, y A / (x, y)        R (y, x)     R la relación es No simétrica
Pero vemos también que los pares ordenados que admiten simétrico, son pares
         ordenados donde el primer elemento es igual que el segundo
        Entonces se aplica que en cada par de elementos
               de R que admiten simétrico, x = y          Es antisimétrica
                   ( -1, -1 )       R    ( -1, -3 )    R    ( -1, -3 )        R
                                                                                     Es transitiva
                   ( -2, 0 )    R       ( 0, 0 )   R    ( -2, 0 )        R
                   ( -1, -1 )       R    ( -1, -1 )    R    ( -1, -1 )        R
                   ( 0, 0 )     R   ( 0, 0 )       R   ( 0, 0 )      R
                                                                                       5 b
                         No es Relación de Equivalencia
5 b) S = { (2,2) ; (2,1) ; (3,3) ; (1,1) ; (3,2) ; (0,0) } en B = { x     N0 / x     3}

       Para clasificar la relación, la representamos en diagrama de Venn
A                               En el diagrama de Venn y en la definición por
       3       0              extensión se aprecia que todos los elementos del
                                  conjunto A se relacionan consigo mismo
                                                                                            Reflexiva
                     2            x: x    A    (x, x)     R   la relación es Reflexiva
           1                                                                                Simétrica
                          En el diagrama de Venn se aprecia que hay elementos que se
                                                                                            Transitiva
                         relacionan entre sí en un solo sentido, por ejemplo: (3, 2) R ;
    Podemos
                          pero (2, 3) R pero también hay pares ordenados que tienen        Clasificación
    escribir
                                     simétrico, como: (1, 1) R y (0, 0) R.
           x, y     A / (x, y)       R    (y, x)    R la relación es No simétrica

            Pero vemos también que los pares ordenados que admiten simétrico, son pares
                    ordenados donde el primer elemento es igual que el segundo
           Entonces se aplica que en cada par de elementos
                  de R que admiten simétrico, x = y         Es antisimétrica

                   ( 3, 3 )   R     ( 3, 2 )   R   ( 3, 2 )   R         pero . . .

                   ( 3, 2 )   R     ( 2, 1 )   R   ( 3, 1 )   R    Es No transitiva

                          No es Relación de Equivalencia
6) (a,b)    R1     el libro a cuesta mas y tiene menos hojas que el libro b.

 Asumimos que A es un conjunto de libros            Libro 1       $ 30   60 hojas
 que en precio y cantidad de hojas es tan           Libro 2       $ 15   120 hojas
           amplio como sea posible                  Libro 3       $ 45   50 hojas
 Por ejemplo . . .
                                                    Libro 4       $ 7    80 hojas
  R1 = { (1, 2); (1,4); (1,5); (3,1);                                                         Reflexiva
                                                    Libro 5       $ 12   70 hojas
        (3,2); (3,4); (3,5); (5,4) }
                                                                                              Simétrica
Esta relación no tiene pares reflexivos, porque ningún libro cuesta mas que lo
 que él mismo cuesta ni tiene menos hojas que las que tiene. Es Arreflexiva                   Transitiva

                                                                                             Clasificación
La relación no tiene pares simétricos, porque si el libro 1 cuesta mas y tiene
menos hojas que el libro 2, no puede suceder que el libro 2 cueste mas y tenga
menos hojas que el libro 1. (1,2)
                         Si          R    (2, 1)     R.       Es Asimétrica

   Por ejemplo . . .       (1, 5)   R   (5,4)   R   (1,4)     R     y en general, si un libro a cuesta
                                                                     mas y tiene menos hojas que b
       ( a, b )        R     ( b, c )    R      ( a, c )      R                (a, b)     R

                   entonces necesariamente el libro a    y el libro b cuesta mas y tiene menos
                  cuesta mas y tiene menos hojas que         hojas que el libro c (b, c)  R
                         el libro c (a, c)  R
                                                 Es transitiva
                    Es Relación de Orden Estricto
7) Sea R una relación binaria sobre el conjunto de todas las sucesiones
      de ceros y unos, tal que :
  R = { (a, b) / a b son sucesiones que tienen el mismo número de ceros }.

 Los elementos que conforman los pares ordenados son
 sucesiones de ceros y unos, por ejemplo :
       00; 01; 010; 000; 100; 1010; 00110010; 1110100; etc. . .
                                                                                          Reflexiva
R es un conjunto infinito . . . porque son infinitas las sucesiones de ceros y unos
                                                                                          Simétrica
Sabido es que cada cadena tendrá
                                                             así, afirmamos que :         Transitiva
 exactamente la cantidad de ceros
         que ella misma tiene                                                            Clasificación
                            x: x   A        (x, x)       R    la relación es Reflexiva
si la cadena x tiene igual cantidad
      de ceros que la cadena y (x, y)       R        (y, x)       R   la relación es Simétrica
 la cadena y tendrá igual cantidad
                                       si la cadena x tiene igual cantidad de ceros que
      de ceros que la cadena x
                                       la cadena y
                                                        y la cadena y tiene igual cantidad
               entonces la cadena x tiene igual              de ceros que la cadena z
              cantidad de ceros que la cadena z

              (x, y)     R    (y, z)    R       (x, z)        R   la relación es Transitiva

                       Por tanto R es Relación de Equivalencia
8) Sea R una relación binaria sobre el conjunto de todos los enteros
     positivos , tal que : R = {(a, b) / a - b es un entero positivo impar}.
        La relación R está conformada por pares ordenados de números
       enteros positivos (naturales) tal que la diferencia entre ellos sea
                            un entero positivo impar
   En primer lugar corresponde descartar los pares ordenados que estén                    Reflexiva
   conformados por el mismo elemento , por ejemplo (2, 2); (3, 3); (4, 4)
                                                                                          Simétrica
   En cualquiera de esos casos x – x = 0 y 0 NO es entero positivo impar
                                                                                          Transitiva
          x: x    A    (x, x)    R     luego, la relación es Arreflexiva
                                                                                         Clasificación
Si tomo dos números enteros positivos, puedo efectuar x – y con resultado
positivo, solamente si x > y en ese caso, al efectuar b – a el resultado será negativo
                            ,
    x   y    A : (x, y)    R      (y, x)    R   luego, la relación es Asimétrica
     Supongamos tres enteros positivos x, y, z; de manera que x > y > z       y – z entero
                                                                                 positivo
    Si x es par e y es impar x – y será entro positivo impar, si z es par
                                                                                  impar
   x – z será entero positivo par (x,y)         R    (y,z)   R pero (x,z)   R y – z entero
      Si x es impar e y es par x – y será entro positivo impar, si z es impar       positivo
                                                                                     impar
                x – z entero (x,y)     R   (y,z)    R pero (x,z)  R
                positivo par
                              luego, la relación es Atransitiva
9) El razonamiento falso dice que:
       si x R y           xRy        yRx        xRx        de otra manera
       ( x, y )       R    (y,x)    R      (x,x)   R
 Si una relación es simétrica y transitiva . . .       es reflexiva
      ( x, y )        R                  xRy       yRx                      xRx
                                                                                             Reflexiva
 el par ordenado ( x, y )           porque la relación debe ser   y también transitiva
pertenece a la relación R            simétrica (por hipótesis)        por hipótesis          Simétrica
                                           Supongamos una relación definida en A
                                                                                             Transitiva
 A                                       Igualmente, ahora decimos que si

       a              x             ( y, x )   R         yRx       xRy          yRy
                                   Hasta aquí, la reflexividad parece ser una consecuencia
                  y                          de la simetría y de la transitividad
                           Pero si algún elemento del conjunto A no se relaciona con ningún
                                 otro, no se establecen la simetría ni la transitividad
                                              (por ejemplo el elemento a)
                      Luego este elemento no tiene porqué relacionarse consigo mismo

                          Observa que la relación definida en A es
                          simétrica y transitiva, pero No Reflexiva
PARTICION DE UN CONJUNTO
 Dado un conjunto A cualquiera no vacío, es posible establecer
                     una partición de A
                             Conformando con los elementos de A
                             subconjuntos Ai ; Aj ; . . . .
   A                                                        Así tenemos por ejemplo
            A2
      1                          A1 = { 1; 4 }       A2 = { 2; 3 }       A3 = { 5 }
                    2
 A1
               A3       3
      4                            Donde: 1) A1         ;     A2     ;      A3
           5
                                             2) A1   A2 =       A1   A3 =        A2   A3 =

P = {A1; A2; A3 } es partición de A 3) A1            A2     A3 = A

                    Todos los subconjuntos son distintos de l conjunto
                    vacío (tienen algún elemento)         Ai
                    La intersección entre todos los subconjuntos
                    tomados de a dos, es vacía.           Ai Aj =
                    La unión de todos los subconjuntos es igual al
                    conjunto particionado . . . Aj Aj . . = A
10) a) A1 = {x       Z:2       x} y A2 = { x   Z:2        x } con   P = { A1; A2 }

A1 está conformado por todos los números
                                                     A1 = { enteros pares}
     enteros que son divisibles por 2

A2 está conformado por todos los números
                                                     A2 = { enteros impares}
    enteros que no son divisibles por 2

1) A1            y    A2                 2) A1      A2 =              3) A1      A2 = A
   si un entero es par, no es impar;              los enteros pares con los impares; conforman
              y viceversa                         la totalidad de los elementos del conjunto de
                                                                 números enteros
  P = { A1; A2 } es partición de Z (números enteros )
                                                                               Son subconjuntos de Q
                                                                                   N (naturales)
   b)    Evaluar si Q = { N; Z- } es partición de Z                             -
                                                                               Z (enteros negativos)
                           -                          -                                  -
  1) N           y     Z                   2) N      Z =                  3) N       Z       Z
          porque en N están todos los enteros positivos
                          -                                                                          -
             (Z +) y en (Z ) los enteros negativos                    pero . . . 0   N       y   0   Z

                       Q = { N; Z- } NO es partición de Z
                           (no verifica la tercera condición)
11) Dado el conjunto de conjuntos         M = {A, B, C,   },   donde
         A = {1, 2, 3, 4}                  B = {1, 3}            C = {3}
 escribimos por extensión la relación “ ” definida en M
                           todo conjunto está incluido en sí mismo
                             el conjunto vacío está en todos los conjuntos
   A
   B           2           R = { (A,A); (B,B); (C,C); ( , ); ( ,C); ( ,B); ( ,A);(C,B); (C,A); (B,A) }
       1
               C                La Relación en                      M
           3       4            diagrama de Venn será :
                       cada elemento se relaciona                              C
                       consigo mismo
                                            Es Reflexiva
                                                                           A          B
       si A    B y     B    A; A    B      No Simétrica
   Pero al ser reflexiva, cada par         Antisimétrica
   reflexivo, tiene simétrico, entonces . . .                      en la relación de inclusión
                                                                   siempre está presente la
               Si C    B; y     B    A         C   A
                                                                        transitividad . . .
                       Transitiva
                           Es una Relación de Orden Amplio
LATTICES
                                               Cota Superior         y única
 Un conjunto ordenado es láttice si    Mínima
  cualesquiera dos elementos en el
                                    Cota Inferior
          conjunto tienen                                            y única
                                                  Máxima
 Sea A = { a, b, c, d, e, f, g } y se define en él la relación R
R = { (a,a); (b,b); (c,c); (d,d); (e,e); (f,f); (a,b); (a,c); (a,d); (a,e); (a,f); (a,g); (b,e);
      (b,g); (c,e); (c,f); (c,g); (d,f); (d,g); (e,g); (f,g); (g,g)}
                                                                       Un conjunto es ordenado si sus
      Reflexiva       Antisimétrica Transitiva                       elementos se vinculan mediante una
                                                                             relación de orden
                       Relación de orden
                   a           Construimos un gráfico donde la reflexividad se muestra con
                                 para significar que cada elemento se relaciona consigo mismo
    b                  d      unimos con un segmento los elementos que se relacionan entre
           c               sí, por ser antisimétrica. ej (a,b); (a,d); (c,e) R pero (b,a); (d,a);
                                                          (e,c) R
    e                  f    y aceptamos la transitividad en el sentido del recorrido de los
                            elementos que se vinculan a través de los segmentos
               g
                                                                     por ejemplo :
                   (a,b)    R    (b,e)   R      (a,e)   R
                   (a,c)    R     (c,f)    R     (a,f)     R
                   (a,f)    R     (f,g)    R     (a,g)     R
Sea el conjunto ordenado A
   en el que se define una relación de orden R (reflexiva, antisimétrica
                                                            y transitiva)
R = { (a,a); (b,b); (c,c); (d,d); (e,e); (f,f); (g,g); (a,b); (a,c); (a,d);
      (b,e); (a,e); (c,e); (d,f); (a,f); (c,f); (e,g); (a,g); (b,g); (c,g);
      (f,g); (d,g)}               Tomando dos elementos
                                 cualesquiera, por ejemplo
                                                                                  a
   para (a,b)     c. s. mím. = b        para (c,d)    c. s. mím. = f
                  c. i. Máx. = a                      c. i. Máx. = a          b           d

   para (b,c)     c. s. mím. = e        para (b,g)    c. s. mím. = g              c
                  c. i. Máx. = a                      c. i. Máx. = b
                                                                              e           f
   para (e,f)     c. s. mím. = g        para (d,e)    c. s. mím. = g
                 c. i. Máx. = c                       c. i. Máx. = a                  g
               se aprecia que, efectivamente para dos elementos
            cualesquiera de A, existen c.s.mín y c.i. Máx. y son únicas

             siempre que el gráfico resulta una retícula cerrada, como en este caso,
                 el conjunto con la relación en él definida es Láttice (retícula)
Si analizáramos la misma relación pero
 en un conjunto B = { a, b, c, d }

Por extensión será: R = { (a,a); (b,b); (c,c); (d,d); (a,b); (a,c); (a,d) }

De manera que los pares reflexivos se representan
  Los pares antisimétricos se representan uniendo con una línea                   a
    (que se entiende siempre en un solo sentido –hacia abajo-)

    Si analizamos la relación por extensión veremos que se                    b       d
               trata de una relación transitiva                                   c

    Pero . . .           Si bien los pares (a,b); (a,c); (a,d)
                                                                                  a
                          tienen c.s.mín y c.i. Máx. únicas
          Los pares (b,c); (b,d) por ejemplo, NO tienen c.s.mín única
      (elementos que no están en la misma línea y la retícula no se cierra)
                                                                                  b
                     Entonces en este caso      NO hay Láttice
                                                                              c       d
                 Tampoco son Láttice retículas como              a
                                                                         c
                     Observa que las retículas              b
                           están abiertas
                 Ello se debe a que hay pares de elementos           d
                   que no tienen única c.s.min y/ó c.i.Máx e             f
12 a) Analizar si (N, ) es Láttice         el conjunto N está conformado por

    N = { 1, 2, 3, 4, 5, . . . . . }    ( N,     ) significa que N es un conjunto
                                               ordenado según la relación
        1
                   cada elemento se relaciona consigo mismo, es reflexivo

        2            La relación es antisimétrica.         (1,2)   R; (2,3)   R; (1,3)   R; . . . . .

        3             y transitiva        es apreciable que entre los elementos 3 y 4
                (por ser relación de orden)
        4                                                     la cota superior mínima es 4
                      entre los elementos        2y5           la cota inferior máxima es 3
        5
                   la cota superior mínima es 5               la cota inferior máxima es 2
        .        y así sucesvamente, para                    habrá cota superior mínima = n
                 cualquier par de valores (m, n)               y cota inferior máxima = m
        .
                si tomamos un par de valores donde m = n
                                   coinciden las c.s.mín = c.i.Máx = m = n
                   Se verifica entonces que ( N,         ) es láttice
                                                                           12 b
12 b) Analizar si (N, /) es Láttice                          1
Analizaremos para algunos elementos
de N y trataremos de “generalizar”         5         3               2
las situaciones que
encontremos, basándonos en                     9                6         4
propiedades conocidas
   cada natural es divisible pos sí
    mismo, entonces es reflexiva
  1 divide a cualquier natural, entonces                 18          12
        comenzamos con el 2 y el 3
vinculamos al 2 y 3 los naturales que son
    múltiplos precisamente de 2 y 3                que son el 4; 6 y 9

                                e irán apareciendo números primos a medida que avanzamos
                                     (divisibles solamente por sí mismos y por la unidad)

 y continuamos buscando múltiplos de 4; 6 y 9             el 12 y el 18   por ejemplo

       y la retícula puede seguir creciendo, por tratarse de un conjunto infinito;

                     por ejemplo el 3 y el 5 dividen a 15
             Es claro que, tomados dos elementos cualesquiera siempre
                     hay una cota inferior máxima única ( 1 )
1
    Pero lo que parece no estar claro   5
     es si hay cota superior mínima
                                                  3                 2
                 (única)
 la retícula parece no cerrarse
                                   15        9                6          4
cuando los valores crecen (parte
       inferior del grafo)
Pero tenga presente que cada vez que aparezcan
en la retícula dos vértices (elementos) que           18            12
parezcan “no cerrarse”; sin dudas habrá algún                                  Puede
número natural que resulta divisible por                                      suceder
ambos, por ejemplo el producto de ambos                                      que m = n
                                                               36            ó bien que
 Finalmente, tomados dos elementos cualesquiera de N         { m, n }          m n

 Si m = n   coinciden las cota sup. Mím y cota inf. Máx. que es el mismo m =n

 Si m n existe siempre mínimo común múltiplo y máximo común divisor de m y n; que
 son respectivamente las cota sup. Mím y cota inf. Máx. de {m, n}

              Luego ( N,    ) es Láttice
                                                Es fácil advertir que 0 no divide a 0
               Si analizamos (N0, )         Luego ésta no es una
                                        relación reflexiva y por ello
                                               no es de orden
               entonces ( N0,      ) NO es Láttice
FUNCIONES
  Dados dos conjuntos
                                A = { 1, 2, 3 }        B = { 2, 3,4 }
definimos en el producto
cartesiano A x B una Relación R : (a, b)          b=a+1

         Una relación R      A x B            es función . . .
                                                                                   13a    13b        13c
 Si verifica dos condiciones:         Existencia          y      Unicidad
                                                                                  14 i   14 ii           14 iii
 Existencia verifica si para cada elemento del
 conjunto A existe una imagen en B                                               14 iv    14 v           14 vi

 Simbólicamente        a    A: b       B / (a, b)     f                  A                 B
para todo elemento a que pertenece al conjunto A se verifica                 1                   2
que existe un elemento b que pertenece al conjunto B
tal que el par ordenado (a, b) pertenece a f                                 2                       3

       Unicidad, si cada elemento del conjunto A se                          3                   4
       relaciona con un solo elemento del conjunto B
                Simbólicamente (a, b)        f      (a, c)       f      b = c
                Si el par ordenado (a, b) pertenece a f y el par ordenado (a, c) pertenece a f
                entonces b es igual a c
                Es función si cada elemento del conjunto A se relaciona
                       con uno y solo un elemento del conjunto B
  13     14
A                    B
   En situaciones como
                                                 1
 también se verifica que                                              2
                                                 2
para cada elemento del conjunto A                                     4
existe una imagen en B (existencia)              3
                                                     Es función
 cada elemento del conjunto A se relaciona con                                    13a           13b    13c
   un solo elemento del conjunto B (unicidad)                 A           B                    14 i    14 ii

Situaciones como . . . no verifica la condición de       1                    2               14 iii   14 iv
                               existencia
                                                        2                                      14 v    14 vi
        el elemento 2 A pero no tiene un                                      4
               correspondiente en B                      3

                                                             NO es función
  En el caso . . .        no verifica la condición de
                                                         A                    B
                                   unicidad
                                                              1                       1
       el elemento 1 A se relaciona con dos
       elementos diferentes de la imagen (B )                                             2
                                                             2
                                                                                      3
                            NO es función                     3                   4


             13      14
Clasificación de funciones
  Una función es inyectiva si dos elementos cualesquiera diferentes
               del dominio tienen imágenes diferentes

       x1   x2   A : x1   x2    f(x1)    f(x2)
                                                                          13a     13b    13c
En este caso tenemos        Porque cada elemento del
                             conjunto A tiene imagen                             14 i    14 ii
  función inyectiva         diferente en el conjunto B
                                                         A      B               14 iii   14 iv
  Una función es sobreyectiva si todos los         1                  2          14 v    14 vi
  elementos del conjunto B (codominio) son
 Imagen de la función, es decir que todos los      2                      3
elementos del conjunto B admiten al menos un
         antecedente en el dominio                 3                  4

             y   B,   x   A / y = f(x)
    En este caso tenemos        Porque todos los elementos del conjunto B tienen un
    función sobreyectiva       antecedente con el que se relacionan en el conjunto A

            Si una función es inyectiva y sobreyectiva . . . es BIYECTIVA

            13   14
Puede suceder que . . .                        A               B
                                                        1               2
se verifica que 1       2 pero f(1) = f(2) = 2
                                                        2                   3
           función NO inyectiva
                                                        3               4
asimismo el elemento 3 del conjunto B no
  admite antecedente en el conjunto A                                               13a     13b    13c
                                                 función NO sobreyectiva
                                                                                           14 i    14 ii
Si . . .     se verifica que 1    2 pero f(1) = f(2) = 2
                                                                                          14 iii   14 iv
               función NO inyectiva                         A               B
                                                                                           14 v    14 vi
 pero todos los elementos del                                   1               2
     conjunto B admiten                   función               2
      antecedente en A
                                       sobreyectiva
                                                                3               4
                A                  B
                    1                  2         cada elemento del conjunto A tiene
                                           1      imagen diferente en el conjunto B
                    2                  3              pero no todos los    función inyectiva
                                                  elementos del conjunto B
                    3                  4
                                                 admiten antecedente en A

               13       14    función NO sobreyectiva
Representación Gráfica de Funciones
     Para representar cualquier función se debe conocer . . .
  Cuál es el dominio donde está        y cuál es la imagen que se corresponde
     definida la función . . .               con el dominio de la función

   Dm                          Im                                                             13a
              Y = f(x)              y se estudia la ley de variación de la función
                                              definida por y = f(x) . . .              13b          13c

                                    esto se hace asignándo valores xi en la           14 i          14 ii

        x                  y          expresión y = f(x); encontrando el             14 iii         14 iv
                                    resultado yi que le corresponde a f(xi)
                                                                                      14 v          14 vi
                                         La imagen de la función son los valores
                                          que se corresponden con cada valor
el dominio de la función son los
                                               del dominio de la función
valores que puede tomar xi en f(x)
            recuerde siempre que: si un valor del      Si dos elementos diferentes del
               conjunto “de salida A” no tiene            codominio (conjunto B) son
             imagen, la expresión no es función         imagen del mismo elemento de
                        (Existencia)                     A, la expresión no es función
                                                                  (Unicidad)
              13   14
Podemos representar gráficamente una función en un par de
 N y
 R                        ejes coordenados
 5
                                    Sea f : N        N / f(x) = x + 1
 4                              Sea la función f que va de Naturales
                                 en Naturales tal que “f de x” es igual a   x+1
 3
 2
                                  y confeccionamos una                                     13a
 1                                  tabla, asignándole
                                  valores a x para hallar     x    x + 1      y     13b          13c

                                       valores de y
                                    x                 si       1    1+1       2    14 i          14 ii
        1     2      3     4    R
                                N
                                                                                  14 iii         14 iv
en el eje de abscisas (x) En el eje de ordenadas (y) si     2 2+1       3
      el dominio N                la imagen N                                      14 v          14 vi
                                                      si    3 3+1       4
     Si la misma ley de variación (y = x + 1)
                                                      si    4 4+1       5
          estuviera definida de R      R
     el dominio ahora será Reales             La función ahora es
                                              f : R    R / f(x) = x + 1
      y la imagen también Reales
                     Pero al ser el dominio todos los puntos del eje x
                      (reales), la función está definida para todo x
                   debemos unir todos los puntos obtenidos
              13    14
13 a) Para representar f: R      R / f(x) = - 5 x

Primero reconocemos que el dominio son todos los números reales
Entonces cualquier valor de x debe tener un correspondiente en y

Trazamos un par de ejes coordenados
                                                                               Funciones
y confeccionamos una tabla de valores
                                                                              Clasificación

       x      - 5 x          Y                                                Rep. Gráfica

       1        -5 · 1      -5
      -1       -5 · (-1)     5
       0       -5 · 0        0
       2        -5 · 2     -10
      -2       -5 · (-2)   10

            Y finalmente porque es una relación que va de Reales en Reales,
                 trazamos con línea llena una recta que une los puntos
                                     identificados
                                                         13 b   13 c
1
   13 b) Para representar g: Zpares     Z / g(x) =     x
                                                     2

         reconocemos el dominio y la imagen de la relación
   Entonces serán pares ordenados (x,y) válidos solamente aquellos
                 donde x e y sean números enteros
                                                                              Funciones
Trazamos un par de ejes coordenados
                                                                             Clasificación
y confeccionamos una tabla de valores                      1
                                                     x       x        Y
                                                           2                 Rep. Gráfica
 Y la relación queda
                                                     2     ½·2         1
 representada por
puntos porque va de                                  -2    ½ · (-2)   -1
  Enteros pares en
       Enteros.                                      4     ½·4         2
                                                     -4    ½ · (-4)   -2
(no corresponde el
 trazado de linea                                    6     ½·6        3
       llena)
                                                     -6    ½ · (-6) - 3
                                                     0     ½·0        0



                                                                      13 c
13 c) Para representar h(x) = 2x + 3     definida de N en N

 Primero reconocemos cual es el dominio    En este caso tanto el dominio
    y cual es la imagen de la relación         como la imagen son el
                                             conjunto de los números
 Significa que serán pares ordenados               naturales (N)
de la relación aquellos en los que x N
                                                                                 Funciones
  y resulta de aplicar x en h(x), que
            también h(x) N                                                      Clasificación

                                                                                Rep. Gráfica
     x      2x + 3         Y
     1      2·1+3          5                                         Trazamos un par de
     2      2·2+3          7                                          ejes coordenados

     3      2·3+3          9                                             Y confeccionamos
     4      2·4+3         11                                                una tabla de
                                                                         valores para g(x)
     5      2·5+3         13




               Y la función queda representada por puntos porque va de
                                Naturales en Naturales
14 i) Para analizar el dominio de la expresión y = –3x + 4

  consideramos que la variable x puede tomar cualquier valor real

  entonces       Dm = { x / x             R }       Dm = [ -   ;    ]
de la misma manera, los valores que tome y para los diferentes
valores de x, van a estar contenidos en la recta de los reales                    Funciones      Clasificación

  entonces       Im = { x / x             R }       Im = [ -   ;    ]
                                                                                         Rep. Gráfica

 Trazamos un par de ejes coordenados                                          Cada valor del dominio (x)
 y confeccionamos una tabla de valores                                       tiene un valor diferente en
                                                                                    la imagen (y)
      x      - 3 x + 4                Y                                                Inyectiva
      1       -3·1+4                  1                                    Todos los elementos de la
                                                                           imagen (eje y) admiten un
     -1      - 3 · (-1) + 4           7
                                                                           antecedente en el dominio
      2       -3·2+4              -2                                                (eje x)

                 Por ser una función                                      es una función Sobreyectiva
              inyectiva y sobreyectiva                                      que va de
                                                                            Reales en
               Es función biyectiva                                           Reales
                              14 ii        14 iii      14 iv       14 v        14 vi
14 ii)     Para analizar el dominio de la expresión y = – x2 + 4x - 3
     consideramos que la variable x puede tomar cualquier valor real
     entonces       Dm = { x / x     R }        Dm = [ -   ;    ]
Antes de definir la imagen, vamos a representar gráficamente la parábola
                                                                         Funciones
  Trazamos un par de ejes
     coordenados y para                                                  Clasificación       Rep. Gráfica
  confeccionar la tabla de
valores buscamos los valores                                        x   - x2 + 4x - 3            Y
 de x que hacen 0 la función
           (raíces)                                                 1     - 12 + 4 · 1 - 3        0

4      42 4( 1)( 3)                                                 3    - 32 + 4 · 3 - 3         0
        2( 1)                                                       2    - 22 + 4 · 2 - 3         1
 4     16 12
                    x1   1
                                                                    0    - 02 + 4 · 0 - 3       -3
       2            x2   3                                          4    - 42 + 4 · 4 - 3       -3
 con estos valores empezamos                               -1 -(-1)2 + 4·(-1) - 3 - 8
   la representación gráfica
                                                            5    - 52 + 4 · 5 - 3 - 8
               El vértice de la parábola estará en
                      un punto equidistante        Tomamos valores a la izquierda
             y finalmente trazamos la curva uniendo   y a la derecha de los ya
                    todos los puntos ( R   R)                 hallados
                                       14 iii      14 iv       14 v       14 vi
La Relación definida por y = – x2 + 4 x – 3 que tiene una gráfica

               tiene el dominio en Reales

         Dm = { x / x         R }

De observar el gráfico, vemos que la relación
    no tiene valores de y mayores que 1
                                                                                   Funciones
       Im = { x / x       R     x    1 }
                                                                                  Clasificación

  en el gráfico y en la tabla se nota que                                         Rep. Gráfica
  hay valores diferentes del dominio (x)
     que tienen la misma imagen (y);                                           con solo un par
                                                                               de valores del
  por ejemplo
                                    No Inyectiva                                dominio que
    f(0) = -   02   +4·0–3=-3                                                 admita la misma
                                                                                 imagen, es
    f(4) = - 42 + 4 · 4 – 3 = - 3                                             suficiente para
                                                                               que la función
                   Igualmente es posible ver que, de los elementos del       sea No Inyectiva
               conjunto de llegada (Reales - eje Y), solamente los menores
                   o iguales que 1 pertenecen a la imagen de la función

                              No Sobreyectiva
14 iii)   Antes de analizar la expresión y = log2 (2x - 3)

Recordamos que a la función logarítmica la podemos definir mediante :

 loga b    c        ac      b      ejemplo :   log2 8 3                  2
                                                                           3
                                                                                8

Las calculadoras en general, con la tecla         Log x   entregan valores
  de logaritmo decimal; es decir de logaritmos en base 10                 ¿ en la tecla de la
                                                                      calculadora falta la base ?
NO porque si el logaritmo es decimal, NO se coloca la base

y con la tecla   Ln x    entregan valores de logaritmo natural; ( logaritmos en base e )

 Si deseamos conocer un logaritmo con base distinta de 10 ó e                debe . . .

 plantear la siguiente expresión :                   log x             con la calculadora (que
                                         loga x
                                                     log a            resuelve solo logaritmos
Ejemplo : calcula log2 8 =                                          decimales), podemos resolver
                                                                       un logaritmo que no es
                                log 8   0,903089987                            decimal
                   log2 8                                      3
                                log 2   0,3010299957

                                                  14 iv      14 v       14 vi
14 iii) Ahora representamos gráficamente log2 (2x - 3)
   Vamos a confeccionar una tabla de valores      recuerda que :
                                                       log( 2x 3)
      x    [log(2x-3)]/log2      Y     log2( 2x   3)
                                                           log 2
       2       0/0,301030        0
     2,5   0,301030/0,301030     1
                                                                               Funciones
     3,5 0,602060/0,301030      2
                                                                              Clasificación
     5,5 0.903090/0,301030      3
                                                                             Rep. Gráfica
     9,5   1,204120/0,301030    4
    1,75 –0,301030/0,301030 -1                                              siempre que
                                                                             2x – 3 > 0
    1,65 –0,522879/0,301030 -2,26
                                                                           habrá algún valor
    1,55       -1/0,301030     -3,32                                           para f(x)
                                                                              si x = 1,5
investigamos qué pasa a la izquierda de      trazamos entonces en x = 1,5 la
                                                                                2x – 3 = 0
   la asíntota, por ejemplo para x = 0              asíntota de la función
             2x – 3 toma valores negativos porque no existe ningún valor al Sabemos que el
              y la función no está definida se cual pueda elevar 2 y obtener   log 0
                en esos valores ( x < 1.5 )     como resultado un negativo
                                                trazamos la curva
                      con los puntos conocidos (sin tocar la asíntota)
la relación definida por y= log2 ( 2x – 3 ) se representa en el gráfico
   x toma solamente valores mayores que 1,5      entonces:
       Dm = { x / x      R    x     1,5 }

   En cambio, en el gráfico se ve que todos los valores del eje y tienen
   antecedente en x
            Im = { x / x      R }                                                Funciones

                                                                                Clasificación
 Cada valor del dominio (eje x) tiene un
  valor diferente en la imagen (eje y)                                          Rep. Gráfica

        Función Inyectiva

Todos los elementos del codominio (eje y)
  son imagen de la función -admiten un
   antecedente en el dominio (eje x)-
        Función Sobreyectiva
                  Por ser una función       Recuerda que siempre es conveniente empezar a
               inyectiva y sobreyectiva     representar una función logarítmica localizando
               Es función biyectiva                           la asíntota
x 1       si  x 0             En primer lugar
                                               reconocemos que x no
14 iv)   Si f(x) =   3       si  x 0
                                                puede tomar valores
                   x3 1     si 2 x 0              menores que -2


En consecuencia Dm = {x/x        R    x   –2 }     Dn = [-2 ;   )

   Con frecuencia los alumnos confunden esta relación (definida
                                                                                Funciones
           por partes) con “tres relaciones diferentes”
                                                                               Clasificación
 Se trata de una sola relación (tiene y hemos hallado un solo dominio);
                                                                              Rep. Gráfica
 PERO TAMBIEN TIENE DIFERENTES LEYES DE VARIACION EN
             DETERMINADOS TRAMOS DEL DOMINIO

                 si x > 0 la ley de variación es x - 1
                                                          La representación gráfica se
                 si x = 0 la función vale 3                realiza como para cualquier
                                                                   otra relación
                 si x   0 la función vale x3 + 1

            Se confeccionan tablas de valores cuidando que las leyes de variación
                 se correspondan con los respectivos intervalos del dominio


                                                         14 v       14 vi
Si x se acerca mucho a 0, pero sin
    Para x > 0   f(x) = x - 1          ser igual a 0, toma por ejemplo
                                      valores como 0,1; 0,01; 0,001, etc
x      y = x - 1          Y           si x fuera igual a 0 entonces y sería
1           1-1           0                          igual a - 1
3           3–1           2            debemos entender que si x se acerca a
                                          0 con valores mayores que 0, y se
                                          acerca a –1, pero sin ser y = -1      Funciones

 Representamos ese punto con un círculo que                                    Clasificación
   significa que la función toma valores muy                                   Rep. Gráfica
  próximos a ese valor (-1) para valores muy
próximos de x = 0 (por derecha ); pero sin ser
                 y = – 1 en x = 0

  Unimos con una recta todos los valores
   hallados por tratarsae de una ley de
variación lineal y comprobamos que hay “al
       menos” tres puntos alineados

                 En x = 0 la función vale 3
Si x se acerca mucho a 0, pero sin
   Para x < 0     f(x) = x3 + 1         ser igual a 0, toma por ejemplo
                                     valores como -0,1; -0,01; -0,001, etc
  x     y = x3 + 1       Y          si x fuera igual a 0 entonces y sería
  -1    (-1)3 + 1        0          igual a 1 (con esta ley de variación)
  -2     (-2)3 + 1     -7            debemos entender que si x se acerca a
                                        0 con valores menores que 0, y se
                                          acerca a 1, pero sin ser y = 1      Funciones
    Representamos ese punto con un círculo que
                                                                             Clasificación
     significa que la función toma valores muy
     próximos a ese valor (1) para valores muy                               Rep. Gráfica
  próximos de x = 0 (por izquierda); pero sin ser
                    y = 1 en x = 0
       Unimos los tres puntos hallados con uina
      curva de parábola cúbica solo para valores
         comprendidos en el intervalo [-2; 0)

y tenemos así la representación gráfica de la función


                                          x 1        si   x 0
                f : Dm       Im / f(x) =   3        si   x 0
                                         x3 1      si   2 x 0
El dominio de la función ya fue
              encontrado [ -2; )
    Y podemos observar en el gráfico que llos valores del eje y que
   admiten antecedente en los valores del dominio del eje x, van de
                               –7a
   Im = { x / x     R    x   -7 }           Im = [-7;   )
                                                                       Funciones
   Existen valores diferentes del dominio                             Clasificación
  que tienen la misma imagen, por ejemplo
        para x= 1 ó x = - 1; y = 0                                    Rep. Gráfica

   La función es No inyectiva


Como la función está definida de Dm     R

  y resulta que la Imagen no es igual a R
             sino que Im    R

           La función es No sobreyectiva
2x     si      x   0
                                                       En primer lugar
14 v) Si f(x) =   1      si 0    x   1               reconocemos que x
                                                    puede tomar valores
                  ln x   si      x   1
                                                    que van de -   a +

   En consecuencia Dm = {x/x             R }   Dn = (-    ; +    )

   Con frecuencia los alumnos confunden esta relación (definida
                                                                                      Funciones
           por partes) con “tres relaciones diferentes”
                                                                                     Clasificación
 Se trata de una sola función (tiene y hemos hallado un solo dominio);
                                                                                    Rep. Gráfica
 PERO TAMBIEN TIENE DIFERENTES LEYES DE VARIACION EN
            DETERMINADOS TRAMOS DEL DOMINIO

                                                      x
                  si x < 0 la ley de variación es 2
                                                                La representación gráfica se
                  si 0   x    1 la función vale 1                realiza como para cualquier
                                                                         otra función
                  si x > 0 la ley de variación es lnx

              Se confeccionan tablas de valores cuidando que las leyes de variación
                   se correspondan con los respectivos intervalos del dominio


                                                                       14 vi
Para x > 0    f(x) = ln x

     x      ln x         y
     4      ln 4       1,39
     8      ln 8       2,08


Si x fuera igual a 1 entonces                                                  Funciones
       y sería igual a 0
                                                                              Clasificación
                       debemos entender que si x se acerca a 1 con valores
                      mayores que 1, y se acerca a 0, pero sin ser y = 0      Rep. Gráfica

   representamos ese punto con un círculo que significa que la función toma
   valores muy próximos a y = 0 para valores muy próximos de x = 1 (por
                    derecha ); pero sin ser y = 0 en x = 1
            Unimos los valores hallados con una curva que
             representa la ley de variación logarítmica
 luego, estudiamos qué sucede con los valores de x
   comprendidos entre 0 y 1;  – intervalo [0; 1] -              si x = 0        y=1
                                                                si x = 1        y=1
              para cualquier valor del intervalo [0; 1] la función vale 1
Para los valores de x < 0 estudiaremos la ley de variación   y = 2x

Confeccionamos tabla de valores


      x      2x            y
     -1      2-1         1/2
                                                                                  Funciones
     -2      2-2         1/4
                                                                                 Clasificación

                                   debemos entender que si x se acerca a 0       Rep. Gráfica
Si x fuera igual a 0 entonces     con valores menores que 0 ; y se acerca a
       y sería igual a 1                    1, pero sin ser y = 1

   representamos ese punto con un círculo que significa que la función toma valores
  muy próximos a y = 1 para valores muy próximos de x = 0 (por izquierda); pero
                      sin ser necesariamente y = 1 en x = 0
                                                                                                 x
Unimos los valores hallados con una curva que representa la ley de variación exponencial (2 )
                   Luego prolongamos la curva hasta el punto y =1, porque de un estudio
                       anterior resulta que en x = 0 la función efectivamente vale 1
              y borramos el círculo rojo de y = 1 porque al tomar valor
               la función en ese punto, ya no tiene sentido mantenerlo
Cualquier valor del eje x tiene un correspondiente en el eje y

     Dm = { x / x     R}                      Dm = (- ;   )
        Pero se ve también que, solamente los valores de y > 0
                admiten algún antecedente en el eje x
      Im = { y / y    R    y>0}               Im = (0;    )
                                                                     Funciones
 Existen valores diferentes del dominio que tienen la
                                                                    Clasificación
 misma imagen, por ejemplo para x = 0 ó x = 1; y = 1
                                                                    Rep. Gráfica
        La función es No inyectiva

  Como la función está definida de Dm     R


y resulta que la Imagen no es igual a R sino que Im   R

                  La función es No sobreyectiva
2          Trazamos un par de ejes coordenados
 14 vi) Si f(x) =
                    x 3                en ese caso tendríamos 2 / 0; así
                                       podemos decir que para x = - 3 no
 En primer lugar reconocemos que       existe un valor finito de la función
  x no puede tomar el valor - 3
                                            trazamos una asíntota en x = -3
Luego confeccionamos tabla de valores, y estudiamos qué sucede a la
  para x próximos a –3 por derecha          izquierda de x= –3                Funciones     Clasificación

                2                               2                                    Rep. Gráfica
       x                   y            x                 y
              x 3                              x 3
       -2    2/(-2+3)      2           -4    2/(-4+3)   -2
       -1    2/(-1+3)      1           -5    2/(-5+3)   -1
        0    2/(0+3)      2/3          -6    2/(-6+3) -2/3
        1    2/(1+3)      1/2          -7    2/(-7+3)   -1/2
        2    2/(2+3)      2/5          -8    2/(-8+3) - 2/5
       -2,5 2/(-2,5+3) 4               -3,5 2/(-3,5+3) - 4
       -2,6 2/(-2,6+3) 5               -3,6 2/(-3,6+3) - 5

              x = -3 es un valor que no está definido en la función, luego la línea de la
                        función no puede cortar la línea de trazos punteada
              Unimos los puntos situados a la izquierda de x = -3 por un
               lado y los puntos de la derecha de x = -3 por otro lado
Cualquier valor del eje x   -3 tiene un correspondiente en el eje y

      Dm = { x / x     R    x   -3}             Dm = (- ; -3)    (-3;       )
       los valores del eje y que se relacionan con algún valor de x;
                           son todos, menos el 0
       Im = { y / y    R    y   0}              Im = (- ; 0)     (0;    )        Funciones

                                                                                Clasificación
   No Existen valores diferentes del dominio que tengan
                     la misma imagen                                            Rep. Gráfica


todos los valores del dominio tienen imágenes diferentes

      La función es inyectiva

   Como la función está definida de Dm      R

y resulta que la Imagen no es igual a R sino que Im = R – {0}

                   La función es No sobreyectiva
14 d) De todas la funciones analizadas solo son biyectivas

   f:R    R / f(x) = –3x + 4     y      f : R > 1,5       R / f(x) = log2 (2x – 3)
  y precisamente, por ser biyectivas admiten función inversa
para hallar la inversa de la función,           f:R           R / f(x) = –3x + 4
                                                                                              Funciones
transformamos el dominio en imagen
  y viceversa                                                     R/ f   1         4 x       Clasificación
                                           f-1   : R                         (x)
 en la ley de variación hacemos pasajes                                             3        Rep. Gráfica

  de términos, para despejar x

                                                 multiplico todo por (-1) y permuto
  y = –3x + 4            y - 4 = –3x               los miembros (para ordenar)

   3x = 4 - y                                         4       y
                    luego despejo x         x                            y efectúo ahora un cambio
                                                          3                 de variables (x por y)
                     4 x
                y                 La ley de variación así obtenida, es la ley
                      3               de variación de la función inversa
1                         4 x
Representamos gráficamente     f       :R     R / f 1( x )
                                                               3
                                            en el mismo gráfico que
                                             hemos representado
                                        f:R      R / f( x )        3x       4

                                            confeccionamos                 Funciones      Clasificación
                                              una tabla de                       Rep. Gráfica
                                                valores

                                                              4        x
                                                  x                              f-1(x)
                                                                   3
                                                  4            4       4           0
                                                                   3
                                                             4 ( 2)                2
                                                 -2
                                                               3
                                                             4 ( 8)
                                                 -8                               4
                                                               3
                                       trazamos la recta, que también va de R                   R
       tenga siempre presente que los puntos de una función
   cualquiera que admite inversa; y su inversa son equidistantes
    respecto de la bisectriz (recta a 45º) del primer cuadrante
para hallar la inversa de la función,         f : Dm           R / f(x) = log2(2x-3)

   recordemos que
                               Dm = { x / x       R        x > 1,5 }            entonces
   ya hemos hallado

transformamos el dominio en imagen               f : R > 1,5        R / f(x) = log2(2x-3)
                                                                                                                Funciones
 y viceversa
                                                                                       1          2x       3
                                                 f-1 : R            R            / f       (x)                 Clasificación
 luego despejamos la incógnita x de                                     > 1,5                          2
   la ley de variación de f= log2(2x-3)                                                                        Rep. Gráfica

                                              recuerde que: logab = c                            ac = b
                                        y
   y = log2(2x – 3)                   2 = 2x - 3                permuto los miembros (para ordenar)
                                                                                             2y        3
   2x    3 2
              y                luego despejo x        2x       2y
                                                                        3              x
                                                                                                  2
                           y efectúo ahora un cambio de variables (x por y)

                      2x       3            La ley de variación así obtenida, es la ley
                  y
                           2                    de variación de la función inversa
x
                                                  1                           1         2           3
Representamos gráficamente                    f       :R     R     1,5 / f        (x)
                                                                                                2
     en el mismo gráfico que
                                            f:R        1.5       R / f( x )       log2( 2x          3)
      hemos representado
                                    confeccionamos una tabla de valores                                  Funciones     Clasificación
            x
        2           3
X               2
                          f-1(x) borramos la asíntota de f(x) para limpiar el dibujo                            Rep. Gráfica

        20 3                         unimos los puntos con
0         2                 2        trazo continuo porque
        21          3
                           2,5         f-1 va de R     R
1               2
        22 3                         también aquí f-1 es
2         2
                           3,5        equidistante de f
        24 3                       respecto de la bisectriz
4         2
                           9,5
                                    del primer cuadrante
            1
       2            3
-1                         1,75
                2                        recuerde
            4
       2            3                   que f tiene
-4           2
                           1,53
                                        asíntota en
       2 10 3                             x = 1,5
-10                       1,5001
          2

                         y finalmente podemos trazar la
                         asíntota de f-1 que es y = 1,5
                         porque aunque tomemos valores muy
                        pequeños de x, f-1 será siempre 1,5
Es hora de descansar ! ! !


                     Momento propicio para
                 establecer nuevas relaciones . . .

Pero recordá, puede descansar solamente
      el que antes trabajó (estudió)

                 Debe trabajar el hombre
                 para ganarse su pan,
                 pues la miseria en su afán
                 de perseguir de mil modos.
                 Llama a la puerta de todos
                 y entra en la del haragán.
                     Martín Fierro (José Hernández)

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03 relaciones

  • 2. Trabajo Práctico Nº 3 Relaciones y Funciones 1) Sea A = { 1 ; 2 }. Construya el conjunto P(A) x A. 2) a) Dé un ejemplo de conjuntos A ; B ; C y D tales que : A C y B D. Observe que A x B C x D. b) Suponiendo que A x B C x D ¿se sigue de esto necesariamente que A C y B D ?. Explique. 3) Sean A = { x N / 1 x 5 } y B = { 3 ; 4; 5 }. Se define R A x B mediante (x,y) R x + y 5. i) Definir R por extensión. ii) Representar A x B y R. iii) Determinar R-1.
  • 3. 4) Se consideran A = { 1; 2; 3; 4; 5 } ; B={ 1; 4; 6; 16 } ; C = {2 ;3 ;8 ;10} y las relaciones R A x B ; S B x C, definidas por : (x,y) R y = x2 y (y,z) S z = y/2 Se pide : i) Determinar R y S por extensión. ii) Definir la composición S º R A x C por extensión. iii)Determinar los dominios e imágenes de las tres relaciones. 5) Analizar si las siguientes relaciones son o no de equivalencia. R = { ( -1,-3) ; (-2,0) ; (0,0) ; (-1,-1) } en A = { -3, -2, -1, 0 } S = { (2,2) ; (2,1) ; (3,3) ; (1,1) ; (3,2) ; (0,0) } en B = { x N0 / x 3 } 6) Sea A un conjunto de libros. Sea R1 una relación binaria definida en A /(a,b) R1 el libro a cuesta mas y tiene menos hojas que b. ¿ Es R1 reflexiva ? ¿ simétrica ? ¿ antisimétrica ? ¿ transitiva ?.
  • 4. 7) Sea R una relación binaria sobre el conjunto de todas las sucesiones de ceros y unos, tal que : R = {(a, b) / a b son sucesiones que tienen el mismo número de ceros}. ¿ Es R reflexiva ? ¿ simétrica ? ¿ antisimétrica ? ¿ transitiva ? ; ¿ es relación de equivalencia ? ¿ es relación de orden ? 8) Sea R una relación binaria sobre el conjunto de todos los enteros positivos , tal que : R = {(a, b) / a - b es un entero positivo impar}. ¿ Es R reflexiva ? ¿ simétrica ? ¿ antisimétrica ? ¿ transitiva ? ; ¿ es una relación de equivalencia ? ¿ es una relación de orden ? 9) Descubrir la falla del razonamiento en la siguiente argumentación, que pretende probar que la reflexividad es una consecuencia de la simetría y de la transitividad : xRy xRy yRx xRx
  • 5. 10) a) Determinar si el conjunto P = { A1; A2 } constituye una partición de Z con A1 = {x Z : 2 x} y A2 = { x Z : 2 x } b) Determinar si el conjunto Q constituye una partición de Z ; Q = { N; Z- } 11) Dado el conjunto de conjuntos M = {A, B, C, }, donde A = {1, 2, 3, 4} B = {1, 3} C = {3} Clasificar en M la relación “ ”. 12) Analizar si (N, ) y (N, ) son láttices. 13) Representar gráficamente las siguientes relaciones : 1 a) f : R R / f(x) = -5 x b) g : Zpares Z / g(x) = x c) h : N N / h(x) = 2 x + 3 2
  • 6. 14) Sean las relaciones fi : R R con i = 1,2, . . . . 6 dadas por las fórmulas : f1(x) = - 3 x + 4 x 1 si x 0 f2(x) = - x2 + 4 x – 3 f4(x)= 3 si x 0 f3(x) = log 2 ( 2x - 3 ) x3 1 si 2 x 0 2x si x 0 2 f6(x) = f5(x) = 1 si 0 x 1 x 3 ln x si x 1 a) Determine en cada caso el Dominio y la Imagen para que la relación resulte una función b) Represente gráficamente cada una de las fi c) Clasifique cada una de las fi d) En los casos que sea posible, determine y represente gráficamente f-1
  • 7. Conjunto de partes Se escribe P(A) se lee “partes de A” y está formado por todos los subconjuntos posibles que pueden formarse con los elementos del conjunto A, incluido el conjunto vacío Sea A { a, b, c } {}= {a} •a A •a •b {a,b} El número de •a elementos que {b} •b •b •a •c {a,c} conforman P(A) es 2n •c donde n = A {c} •c •b •c {b,c} A se lee cardinal del •a •b •c {a, b, c} conjunto A y es igual a la cantidad de elementos que tiene el entonces el conjuntos de partes de A es: conjunto A P(A)= { {a}; {b}, {c}; {a,b}; {a,c}; {b,c}; {a,b,c} }
  • 8. Producto Cartesiano Dado un conjunto A = { a, b } y un conjunto B = { 1, 2 } El producto cartesiano A x B se A B forma con todos los pares ordenados •a •1 posibles conformados por elementos del conjunto A en el primer lugar del par ordenado y elementos del conjunto •b •2 B en el segundo lugar del par ordenado A x B = { (a, 1), (a, 2), (b, 1),(b, 2) } También podemos representar el producto cartesiano en un par de ejes coordenados B En el eje de abscisas (x) el conjunto A A x B 2 En el eje de ordenadas (y) el conjunto B (a, 2) (b, 2) y los pares ordenados en las intersecciones de 1 las perpendiculares a cada uno de los ejes, que (a, 1) (b, 1) pasan por los elementos involucrados a b A
  • 9. 1) Si A = { 1, 2 } P(A) = { ; {1}; {2}; {1,2} } Recuerda que cada uno de los subconjuntos posibles formados con los elementos del conjunto A, es un elemento de P(A) P(A) xA = { ( ,1); ( ,2); ({1},1); ({1},2); ({2},1); ({2},2); ({1,2},1); ({1,2},2) } observa que en cada par ordenado, el 1er elemento P(A) y el 2do elemento A 1 2 2) a) Si A={a} B={2} C = { a, b } D = { 1, 2 } C D A C x D = { (a,1); (a,2); (b,1); (b,2) } •a •1 ubicamos ahora A C y B D B •b •2 A x B = { (a,2) } en ejes cartesianos el único par ordenado de AxB; (a,2) CxD B A x B entonces A x B CxD C x D 2 (a, 2) (b, 2) 1 (a, 1) (b, 1) a b A
  • 10. 2 b) Si A x B C x D ¿se sigue de esto necesariamente que A C y B D ?. Explique. Si a A (a, b) A x B, b B si el elemento a pertenece al conjunto A entonces el par ordenado (a, b) pertenece al producto cartesiano A x B para todo elemento b que pertenece al conjunto B Si a es elemento del conjunto A, entonces el elemento a con cualquier otro elemento del conjunto B forma un par ordenado del producto cartesiano A x B Por la consigna del ejercicio A x B C x D , entonces . . . si (a, b) A x B entonces (a, b) C x D luego a C, luego A C Análogamente puede hallarse que B D si b B (a, b) A x B, a A por la consigna del ejercicio A x B C x D , entonces . . . si (a, b) A x B entonces (a, b) C x D luego b D, luego B D
  • 11. Relaciones Dado un producto cartesiano A x B, si se verifica que entre los elementos de algunos (o todos) los pares ordenados que lo conforman se cumple una cierta propiedad, existe una relación R A x B (x,y) R : x A Y B incluida en el producto cartesiano A xB si y solo si para todo par ordenado (x, y) que pertenece a la relación R se verifica que el elemento x pertenece al conjunto A y que el elemento y pertenece al conjunto B A B •1 •2 Sean A = { 1, 2 } y B = { 2, 3 } En A x B = { (1, 2); (1, 3); (2, 2); (2, 3) } •2 •3 Definimos R A x B : (x,y) R y = 2x De analizar los pares ordenados que conforman A x B resulta que algunos pueden verificar (otros no) o puede suceder que todos verifiquen e incluso también puede suceder que ningún par ordenado verifique la condición Analizamos en el par (1, 2) x=1 y=2 2=2 1 entonces (1, 2) R en el par (1, 3) x=1 y=3 Y=2x 3 2 1 entonces (1, 3) R en el par (2, 2) x = 2 y = 2 2 2 2 entonces (2, 2) R en el par (2, 3) x = 2 y = 3 3 2 2 entonces (2, 3) R R = { (1, 2) }
  • 12. La relación antes vista R = { (1, 2) } definida por comprensión será: R = { (x, y) / x A y B y = 2x } Observe que la definición por comprensión considera: los elementos que componen la relación pares ordenados (x, y) a qué conjunto pertenecen cada uno de los elementos x A; y B cómo se vinculan los elementos de cada par ordenado y = 2x La relación se representa en ejes cartesianos, en diagrama de Venn y en tablas R A x B A R B B B A 2 3 (1, 3) (2, 3) A x B •2 3 •1 1 x - (1, 2) (2, 2) 2 •2 •3 2 - - 1 2 A Ejes cartesianos Diagramas de Venn Tabla de R
  • 13. 3) Si A = { x N/1 x 5} por extensión A = {1, 2, 3, 4, 5 } B = { 3, 4, 5 } A R B Se define R A x B mediante (x,y) R x + y 5. •1 •3 •2 1+3=4 5 (1, 3) R 4+3=7 5 (4, 3) R •4 1+4=5=5 (1, 4) R 4+4=8 5 (4, 4) R •3 1+5=6 5 (1, 5) R 4+5=9 5 (4, 5) R •4 •5 2+3=5=5 (2, 3) R 5+3=8 5 (5, 3) R •5 2+4=6 5 (2, 4) R 5+4=9 5 (5, 4) R 2+5=7 5 (2, 4) R 5 + 5 = 10 5 (5, 5) R en Diagrama de Venn 3+3=6 5 (3, 3) R 3+4=7 5 (3, 4) R R = { (1, 3), (1, 4), (2, 3) } 3+5=8 5 (3, 5) R A x B R-1 se conforma con los pares B ordenados de R, pero cambiando (1,5) (2,5) (3,5) (4,5) (5,5) 5 el orden de los elementos en cada par (1,4) (2,4) (3,4) (4,4) (5,4) 4 Si (x,y) R entonces (y,x) R-1 (1,3) (2,3) (3,3) (4,3) (5,3) R-1 = { (3, 1); (4, 1); (3, 2) } 3 R R-1 = { (y, x) BxA y+x 5} 1 2 3 4 5 A En Gráfico cartesiano
  • 14. Composición de Relaciones A R B Sean los conjuntos A; B y C S C a 1 v Y entre ellos se establecen w relaciones b 2 R: A B y S: B C Definimos la composición de R y S, que se escribe S R Como una relación que va de A en C (a, w) S R (a, 2) R y (2, w) S S R = { (a, w) } Puede suceder: S R A R B S C a 1 v Entonces: w b 2 S R = { (b, w); (b, v) }
  • 15. 4) Se consideran A = { 1; 2; 3; 4; 5 } ; B={ 1; 4; 6; 16 } C = {2 ;3 ;8 ;10} y la relación R AxB; S B x C, definidas por : A x B = { (1,1); (1,4); (1,6); (1,16); (2,1); (2,4); (2,6); (2,16); (3,1); (3,4); (3,6); (3,16); (4,1); (4,4); (4,6); (4,16); (5,1); (5,4); (5,6); (5,16) } de analizar cuales son los pares ordenados que verifican la condición y = x2 surge que (x,y) R y = x2 ; R AxB R = { (1,1); (2,4); (4,16) } C B 2 A B 4 1 1 1 3 6 10 2 6 3 4 8 4 16 5 16 B x C = { (1,2); (1,3); (1,8); (1,10); (4,2); (4,3); (4,8); (4,10); (6,2); (6,3); (6,8); (6,10); (16,2); (16,3); (16,8); (16,10) } analizando los pares ordenados que verifican la condición z = y / 2 surge que (y,z) S z = y/2 ; S BxC S = { (4,2); (6,3); (16,8) }
  • 16. El dominio de la relación R es Si R = { (x,y) A x B / y = x2 } un conjunto formado por todos los elementos del primer conjunto (A), que intervienen A R en la relación 1 B 1 La imagen de la relación R es un 2 conjunto formado por todos los 3 4 4 6 elementos del segundo conjunto (B) que intervienen en la relación 5 16 Dm R = { 1, 2, 4 } Im R = { 1, 4, 16 } El dominio de la relación S es un conjunto formado por todos los S = { (y,z) B x C / z = y/2 } elementos del primer conjunto (A), que intervienen en la relación S C B 1 2 La imagen de la relación R es un conjunto formado por todos los 4 3 elementos del segundo conjunto 6 10 8 (B) que intervienen en la relación 16 Dm S = { 4, 6, 16 } Im R = { 2, 3, 8 }
  • 17. S R es la composición de dos relaciones Sean R: A B y S: B C S R = S[R] A R B B S C 1 1 1 4 2 3 2 4 6 3 5 4 6 16 10 16 8 Que se lee S cerito R ó R compuesta con S Se conforma con los elementos de A y de C De manera que (x,z) S R (x,y) R (y,z) S (1, 1) R pero 1 B no se relaciona con ningún elemento de C (2,4) R y (4,2) S entonces (2,2) S R S R = { (2,2); (4,8)} 3 A no se relaciona con ningún elemento de B Dm S R = { 2, 4 } (4,16) R y (16,8) S entonces (4,8) S R 5 A no se relaciona con ningún elemento de B Im S R = { 2, 8 } A R B S C 1 1 2 3 2 4 3 10 6 8 5 4 16
  • 18. Propiedades de las Relaciones Cuando decimos que una Relación R está definida en A2 , decimos que : Los pares ordenados (x, y) de la relación están conformados por elementos x A y elementos y A si consideramos los elementos de A relacionándose consigo mismo, (o no) puede suceder que : 5 6 7 8 9 11 Cada elemento del Si algún(os) elemento(s) de conjunto A se relaciona A se relaciona(n) consigo Si ningún elemento de A se consigo mismo mismo. relaciona consigo mismo A A A •a •b •a •b •a •b Es Reflexiva Es No reflexiva Es Arreflexiva x :x A (x, x) R x /x A (x, x) R x: x A (x, x) R para todo elemento x se verifica que existe(n) xtal que para todo elemento x se verifica que si x pertenece al conjunto A x pertenece al conjunto A si x pertenece al conjunto A entonces y el par ordenado (x, x) no entonces el par ordenado (x, x) no el par ordenado (x, x) pertenece a la Relación R pertenece a la Relación R pertenece a la Relación R 5-6 7-8-9 11
  • 19. Es Simética A Si para cada par de elementos de A, (x,y) que se relacionan, el par simétrico •a •b también pertenece a la relación x y A : (x, y) R (y, x) R •c Es No simétrica A Si algún(os) par(es) de elementos de A, (x,y) que 5 6 •a •b se relacionan, tiene(n) par(es) simétrico(s) que también pertenece(n) a la relación, pero otro(s) no 7 8 •c x y A / (x, y) R (y, x) R 9 11 A Es Asimétrica Si ningún par de elementos de A, (x,y) que se •a •b relacionan, tiene par simétrico que también pertenece a la relación •c x y A : (x, y) R (y, x) R A Es Antisimétrica Si en cada par de elementos de •a •b A, (x,y) que admite simétrico, sucede que x = y •c x y A : (x, y) R (y, x) R x = y 5-6 7-8-9 11
  • 20. Si para todos los elementos x, y, z que verifican que (x,y) R y (y,z) R entonces el par ordenado (x, z) R A Es transitiva •a •b x,y,z A : (x,y) R (y,z) R (x,z) R •c 5 6 7 8 9 11 Si algunos de los elementos x, y, z verifican que (x,y) R y A (y,z) R pero el par ordenado (x, z) R (otros no) •d •a •b Es No transitiva •c x y z A / (x,y) R (y,z) R (x,z) R Si todos los elementos x, y, z verifican que si (x,y) R y A (y,z) R entonces el par ordenado (x, z) R •d •a •b Es Atransitiva •c x y z A : (x,y) R (y,z) R (x,z) R 5-6 7-8-9 11
  • 21. Clasificación de las Relaciones Si R es una relación es reflexiva, simétrica y transitiva Es Relación de Equivalencia Si R es una relación es reflexiva, antisimétrica y transitiva Es Relación de Orden amplio 5 6 7 8 9 11 Si R es una relación es arreflexiva, asimétrica y transitiva dicho de otra manera, hay pares Es Relación de Orden estricto ordenados de elementos que no se Si R es una relación de Orden (amplio o estricto) donde . . . relacionan entre sí de a, b / (a, b) R (b, a) R ninguna forma Es Relación de Orden parcial en caso contrario . . . Si R es una relación de Orden (amplio o estricto) donde . . . a b (a, b) R (b, a) R dicho de otra manera, todos los elementos diferentes se relacionan Es Relación de Orden total entre sí al menos de una forma 5-6 7-8-9 11
  • 22. 5 a) si R = { ( -1,-3) ; (-2,0) ; (0,0) ; (-1,-1) } en A = { -3, -2, -1, 0 } Para clasificar la relación, la representamos en diagrama de Venn A En el diagrama de Venn y en la definición por -3 0 extensión se aprecia que hay elementos que se relacionan consigo mismo -2 Pero otros elementos como el –3 no se relacionan consigo -1 Reflexiva mismo, vemos que el par ordenado (-3, -3) R entonces x A / (x, x) R la relación es No Reflexiva Simétrica En el diagrama de Venn se aprecia que hay elementos que se relacionan entre sí Transitiva en un solo sentido, por ejemplo: (-1, -3) R pero (-3,-1) R ; pero también hay pares ordenados que tienen simétrico, como: (-1,-1) R y (0, 0) R. Clasificación Escribir x, y A / (x, y) R (y, x) R la relación es No simétrica Pero vemos también que los pares ordenados que admiten simétrico, son pares ordenados donde el primer elemento es igual que el segundo Entonces se aplica que en cada par de elementos de R que admiten simétrico, x = y Es antisimétrica ( -1, -1 ) R ( -1, -3 ) R ( -1, -3 ) R Es transitiva ( -2, 0 ) R ( 0, 0 ) R ( -2, 0 ) R ( -1, -1 ) R ( -1, -1 ) R ( -1, -1 ) R ( 0, 0 ) R ( 0, 0 ) R ( 0, 0 ) R 5 b No es Relación de Equivalencia
  • 23. 5 b) S = { (2,2) ; (2,1) ; (3,3) ; (1,1) ; (3,2) ; (0,0) } en B = { x N0 / x 3} Para clasificar la relación, la representamos en diagrama de Venn A En el diagrama de Venn y en la definición por 3 0 extensión se aprecia que todos los elementos del conjunto A se relacionan consigo mismo Reflexiva 2 x: x A (x, x) R la relación es Reflexiva 1 Simétrica En el diagrama de Venn se aprecia que hay elementos que se Transitiva relacionan entre sí en un solo sentido, por ejemplo: (3, 2) R ; Podemos pero (2, 3) R pero también hay pares ordenados que tienen Clasificación escribir simétrico, como: (1, 1) R y (0, 0) R. x, y A / (x, y) R (y, x) R la relación es No simétrica Pero vemos también que los pares ordenados que admiten simétrico, son pares ordenados donde el primer elemento es igual que el segundo Entonces se aplica que en cada par de elementos de R que admiten simétrico, x = y Es antisimétrica ( 3, 3 ) R ( 3, 2 ) R ( 3, 2 ) R pero . . . ( 3, 2 ) R ( 2, 1 ) R ( 3, 1 ) R Es No transitiva No es Relación de Equivalencia
  • 24. 6) (a,b) R1 el libro a cuesta mas y tiene menos hojas que el libro b. Asumimos que A es un conjunto de libros Libro 1 $ 30 60 hojas que en precio y cantidad de hojas es tan Libro 2 $ 15 120 hojas amplio como sea posible Libro 3 $ 45 50 hojas Por ejemplo . . . Libro 4 $ 7 80 hojas R1 = { (1, 2); (1,4); (1,5); (3,1); Reflexiva Libro 5 $ 12 70 hojas (3,2); (3,4); (3,5); (5,4) } Simétrica Esta relación no tiene pares reflexivos, porque ningún libro cuesta mas que lo que él mismo cuesta ni tiene menos hojas que las que tiene. Es Arreflexiva Transitiva Clasificación La relación no tiene pares simétricos, porque si el libro 1 cuesta mas y tiene menos hojas que el libro 2, no puede suceder que el libro 2 cueste mas y tenga menos hojas que el libro 1. (1,2) Si R (2, 1) R. Es Asimétrica Por ejemplo . . . (1, 5) R (5,4) R (1,4) R y en general, si un libro a cuesta mas y tiene menos hojas que b ( a, b ) R ( b, c ) R ( a, c ) R (a, b) R entonces necesariamente el libro a y el libro b cuesta mas y tiene menos cuesta mas y tiene menos hojas que hojas que el libro c (b, c) R el libro c (a, c) R Es transitiva Es Relación de Orden Estricto
  • 25. 7) Sea R una relación binaria sobre el conjunto de todas las sucesiones de ceros y unos, tal que : R = { (a, b) / a b son sucesiones que tienen el mismo número de ceros }. Los elementos que conforman los pares ordenados son sucesiones de ceros y unos, por ejemplo : 00; 01; 010; 000; 100; 1010; 00110010; 1110100; etc. . . Reflexiva R es un conjunto infinito . . . porque son infinitas las sucesiones de ceros y unos Simétrica Sabido es que cada cadena tendrá así, afirmamos que : Transitiva exactamente la cantidad de ceros que ella misma tiene Clasificación x: x A (x, x) R la relación es Reflexiva si la cadena x tiene igual cantidad de ceros que la cadena y (x, y) R (y, x) R la relación es Simétrica la cadena y tendrá igual cantidad si la cadena x tiene igual cantidad de ceros que de ceros que la cadena x la cadena y y la cadena y tiene igual cantidad entonces la cadena x tiene igual de ceros que la cadena z cantidad de ceros que la cadena z (x, y) R (y, z) R (x, z) R la relación es Transitiva Por tanto R es Relación de Equivalencia
  • 26. 8) Sea R una relación binaria sobre el conjunto de todos los enteros positivos , tal que : R = {(a, b) / a - b es un entero positivo impar}. La relación R está conformada por pares ordenados de números enteros positivos (naturales) tal que la diferencia entre ellos sea un entero positivo impar En primer lugar corresponde descartar los pares ordenados que estén Reflexiva conformados por el mismo elemento , por ejemplo (2, 2); (3, 3); (4, 4) Simétrica En cualquiera de esos casos x – x = 0 y 0 NO es entero positivo impar Transitiva x: x A (x, x) R luego, la relación es Arreflexiva Clasificación Si tomo dos números enteros positivos, puedo efectuar x – y con resultado positivo, solamente si x > y en ese caso, al efectuar b – a el resultado será negativo , x y A : (x, y) R (y, x) R luego, la relación es Asimétrica Supongamos tres enteros positivos x, y, z; de manera que x > y > z y – z entero positivo Si x es par e y es impar x – y será entro positivo impar, si z es par impar x – z será entero positivo par (x,y) R (y,z) R pero (x,z) R y – z entero Si x es impar e y es par x – y será entro positivo impar, si z es impar positivo impar x – z entero (x,y) R (y,z) R pero (x,z) R positivo par luego, la relación es Atransitiva
  • 27. 9) El razonamiento falso dice que: si x R y xRy yRx xRx de otra manera ( x, y ) R (y,x) R (x,x) R Si una relación es simétrica y transitiva . . . es reflexiva ( x, y ) R xRy yRx xRx Reflexiva el par ordenado ( x, y ) porque la relación debe ser y también transitiva pertenece a la relación R simétrica (por hipótesis) por hipótesis Simétrica Supongamos una relación definida en A Transitiva A Igualmente, ahora decimos que si a x ( y, x ) R yRx xRy yRy Hasta aquí, la reflexividad parece ser una consecuencia y de la simetría y de la transitividad Pero si algún elemento del conjunto A no se relaciona con ningún otro, no se establecen la simetría ni la transitividad (por ejemplo el elemento a) Luego este elemento no tiene porqué relacionarse consigo mismo Observa que la relación definida en A es simétrica y transitiva, pero No Reflexiva
  • 28. PARTICION DE UN CONJUNTO Dado un conjunto A cualquiera no vacío, es posible establecer una partición de A Conformando con los elementos de A subconjuntos Ai ; Aj ; . . . . A Así tenemos por ejemplo A2 1 A1 = { 1; 4 } A2 = { 2; 3 } A3 = { 5 } 2 A1 A3 3 4 Donde: 1) A1 ; A2 ; A3 5 2) A1 A2 = A1 A3 = A2 A3 = P = {A1; A2; A3 } es partición de A 3) A1 A2 A3 = A Todos los subconjuntos son distintos de l conjunto vacío (tienen algún elemento) Ai La intersección entre todos los subconjuntos tomados de a dos, es vacía. Ai Aj = La unión de todos los subconjuntos es igual al conjunto particionado . . . Aj Aj . . = A
  • 29. 10) a) A1 = {x Z:2 x} y A2 = { x Z:2 x } con P = { A1; A2 } A1 está conformado por todos los números A1 = { enteros pares} enteros que son divisibles por 2 A2 está conformado por todos los números A2 = { enteros impares} enteros que no son divisibles por 2 1) A1 y A2 2) A1 A2 = 3) A1 A2 = A si un entero es par, no es impar; los enteros pares con los impares; conforman y viceversa la totalidad de los elementos del conjunto de números enteros P = { A1; A2 } es partición de Z (números enteros ) Son subconjuntos de Q N (naturales) b) Evaluar si Q = { N; Z- } es partición de Z - Z (enteros negativos) - - - 1) N y Z 2) N Z = 3) N Z Z porque en N están todos los enteros positivos - - (Z +) y en (Z ) los enteros negativos pero . . . 0 N y 0 Z Q = { N; Z- } NO es partición de Z (no verifica la tercera condición)
  • 30. 11) Dado el conjunto de conjuntos M = {A, B, C, }, donde A = {1, 2, 3, 4} B = {1, 3} C = {3} escribimos por extensión la relación “ ” definida en M todo conjunto está incluido en sí mismo el conjunto vacío está en todos los conjuntos A B 2 R = { (A,A); (B,B); (C,C); ( , ); ( ,C); ( ,B); ( ,A);(C,B); (C,A); (B,A) } 1 C La Relación en M 3 4 diagrama de Venn será : cada elemento se relaciona C consigo mismo Es Reflexiva A B si A B y B A; A B No Simétrica Pero al ser reflexiva, cada par Antisimétrica reflexivo, tiene simétrico, entonces . . . en la relación de inclusión siempre está presente la Si C B; y B A C A transitividad . . . Transitiva Es una Relación de Orden Amplio
  • 31. LATTICES Cota Superior y única Un conjunto ordenado es láttice si Mínima cualesquiera dos elementos en el Cota Inferior conjunto tienen y única Máxima Sea A = { a, b, c, d, e, f, g } y se define en él la relación R R = { (a,a); (b,b); (c,c); (d,d); (e,e); (f,f); (a,b); (a,c); (a,d); (a,e); (a,f); (a,g); (b,e); (b,g); (c,e); (c,f); (c,g); (d,f); (d,g); (e,g); (f,g); (g,g)} Un conjunto es ordenado si sus Reflexiva Antisimétrica Transitiva elementos se vinculan mediante una relación de orden Relación de orden a Construimos un gráfico donde la reflexividad se muestra con para significar que cada elemento se relaciona consigo mismo b d unimos con un segmento los elementos que se relacionan entre c sí, por ser antisimétrica. ej (a,b); (a,d); (c,e) R pero (b,a); (d,a); (e,c) R e f y aceptamos la transitividad en el sentido del recorrido de los elementos que se vinculan a través de los segmentos g por ejemplo : (a,b) R (b,e) R (a,e) R (a,c) R (c,f) R (a,f) R (a,f) R (f,g) R (a,g) R
  • 32. Sea el conjunto ordenado A en el que se define una relación de orden R (reflexiva, antisimétrica y transitiva) R = { (a,a); (b,b); (c,c); (d,d); (e,e); (f,f); (g,g); (a,b); (a,c); (a,d); (b,e); (a,e); (c,e); (d,f); (a,f); (c,f); (e,g); (a,g); (b,g); (c,g); (f,g); (d,g)} Tomando dos elementos cualesquiera, por ejemplo a para (a,b) c. s. mím. = b para (c,d) c. s. mím. = f c. i. Máx. = a c. i. Máx. = a b d para (b,c) c. s. mím. = e para (b,g) c. s. mím. = g c c. i. Máx. = a c. i. Máx. = b e f para (e,f) c. s. mím. = g para (d,e) c. s. mím. = g c. i. Máx. = c c. i. Máx. = a g se aprecia que, efectivamente para dos elementos cualesquiera de A, existen c.s.mín y c.i. Máx. y son únicas siempre que el gráfico resulta una retícula cerrada, como en este caso, el conjunto con la relación en él definida es Láttice (retícula)
  • 33. Si analizáramos la misma relación pero en un conjunto B = { a, b, c, d } Por extensión será: R = { (a,a); (b,b); (c,c); (d,d); (a,b); (a,c); (a,d) } De manera que los pares reflexivos se representan Los pares antisimétricos se representan uniendo con una línea a (que se entiende siempre en un solo sentido –hacia abajo-) Si analizamos la relación por extensión veremos que se b d trata de una relación transitiva c Pero . . . Si bien los pares (a,b); (a,c); (a,d) a tienen c.s.mín y c.i. Máx. únicas Los pares (b,c); (b,d) por ejemplo, NO tienen c.s.mín única (elementos que no están en la misma línea y la retícula no se cierra) b Entonces en este caso NO hay Láttice c d Tampoco son Láttice retículas como a c Observa que las retículas b están abiertas Ello se debe a que hay pares de elementos d que no tienen única c.s.min y/ó c.i.Máx e f
  • 34. 12 a) Analizar si (N, ) es Láttice el conjunto N está conformado por N = { 1, 2, 3, 4, 5, . . . . . } ( N, ) significa que N es un conjunto ordenado según la relación 1 cada elemento se relaciona consigo mismo, es reflexivo 2 La relación es antisimétrica. (1,2) R; (2,3) R; (1,3) R; . . . . . 3 y transitiva es apreciable que entre los elementos 3 y 4 (por ser relación de orden) 4 la cota superior mínima es 4 entre los elementos 2y5 la cota inferior máxima es 3 5 la cota superior mínima es 5 la cota inferior máxima es 2 . y así sucesvamente, para habrá cota superior mínima = n cualquier par de valores (m, n) y cota inferior máxima = m . si tomamos un par de valores donde m = n coinciden las c.s.mín = c.i.Máx = m = n Se verifica entonces que ( N, ) es láttice 12 b
  • 35. 12 b) Analizar si (N, /) es Láttice 1 Analizaremos para algunos elementos de N y trataremos de “generalizar” 5 3 2 las situaciones que encontremos, basándonos en 9 6 4 propiedades conocidas cada natural es divisible pos sí mismo, entonces es reflexiva 1 divide a cualquier natural, entonces 18 12 comenzamos con el 2 y el 3 vinculamos al 2 y 3 los naturales que son múltiplos precisamente de 2 y 3 que son el 4; 6 y 9 e irán apareciendo números primos a medida que avanzamos (divisibles solamente por sí mismos y por la unidad) y continuamos buscando múltiplos de 4; 6 y 9 el 12 y el 18 por ejemplo y la retícula puede seguir creciendo, por tratarse de un conjunto infinito; por ejemplo el 3 y el 5 dividen a 15 Es claro que, tomados dos elementos cualesquiera siempre hay una cota inferior máxima única ( 1 )
  • 36. 1 Pero lo que parece no estar claro 5 es si hay cota superior mínima 3 2 (única) la retícula parece no cerrarse 15 9 6 4 cuando los valores crecen (parte inferior del grafo) Pero tenga presente que cada vez que aparezcan en la retícula dos vértices (elementos) que 18 12 parezcan “no cerrarse”; sin dudas habrá algún Puede número natural que resulta divisible por suceder ambos, por ejemplo el producto de ambos que m = n 36 ó bien que Finalmente, tomados dos elementos cualesquiera de N { m, n } m n Si m = n coinciden las cota sup. Mím y cota inf. Máx. que es el mismo m =n Si m n existe siempre mínimo común múltiplo y máximo común divisor de m y n; que son respectivamente las cota sup. Mím y cota inf. Máx. de {m, n} Luego ( N, ) es Láttice Es fácil advertir que 0 no divide a 0 Si analizamos (N0, ) Luego ésta no es una relación reflexiva y por ello no es de orden entonces ( N0, ) NO es Láttice
  • 37. FUNCIONES Dados dos conjuntos A = { 1, 2, 3 } B = { 2, 3,4 } definimos en el producto cartesiano A x B una Relación R : (a, b) b=a+1 Una relación R A x B es función . . . 13a 13b 13c Si verifica dos condiciones: Existencia y Unicidad 14 i 14 ii 14 iii Existencia verifica si para cada elemento del conjunto A existe una imagen en B 14 iv 14 v 14 vi Simbólicamente a A: b B / (a, b) f A B para todo elemento a que pertenece al conjunto A se verifica 1 2 que existe un elemento b que pertenece al conjunto B tal que el par ordenado (a, b) pertenece a f 2 3 Unicidad, si cada elemento del conjunto A se 3 4 relaciona con un solo elemento del conjunto B Simbólicamente (a, b) f (a, c) f b = c Si el par ordenado (a, b) pertenece a f y el par ordenado (a, c) pertenece a f entonces b es igual a c Es función si cada elemento del conjunto A se relaciona con uno y solo un elemento del conjunto B 13 14
  • 38. A B En situaciones como 1 también se verifica que 2 2 para cada elemento del conjunto A 4 existe una imagen en B (existencia) 3 Es función cada elemento del conjunto A se relaciona con 13a 13b 13c un solo elemento del conjunto B (unicidad) A B 14 i 14 ii Situaciones como . . . no verifica la condición de 1 2 14 iii 14 iv existencia 2 14 v 14 vi el elemento 2 A pero no tiene un 4 correspondiente en B 3 NO es función En el caso . . . no verifica la condición de A B unicidad 1 1 el elemento 1 A se relaciona con dos elementos diferentes de la imagen (B ) 2 2 3 NO es función 3 4 13 14
  • 39. Clasificación de funciones Una función es inyectiva si dos elementos cualesquiera diferentes del dominio tienen imágenes diferentes x1 x2 A : x1 x2 f(x1) f(x2) 13a 13b 13c En este caso tenemos Porque cada elemento del conjunto A tiene imagen 14 i 14 ii función inyectiva diferente en el conjunto B A B 14 iii 14 iv Una función es sobreyectiva si todos los 1 2 14 v 14 vi elementos del conjunto B (codominio) son Imagen de la función, es decir que todos los 2 3 elementos del conjunto B admiten al menos un antecedente en el dominio 3 4 y B, x A / y = f(x) En este caso tenemos Porque todos los elementos del conjunto B tienen un función sobreyectiva antecedente con el que se relacionan en el conjunto A Si una función es inyectiva y sobreyectiva . . . es BIYECTIVA 13 14
  • 40. Puede suceder que . . . A B 1 2 se verifica que 1 2 pero f(1) = f(2) = 2 2 3 función NO inyectiva 3 4 asimismo el elemento 3 del conjunto B no admite antecedente en el conjunto A 13a 13b 13c función NO sobreyectiva 14 i 14 ii Si . . . se verifica que 1 2 pero f(1) = f(2) = 2 14 iii 14 iv función NO inyectiva A B 14 v 14 vi pero todos los elementos del 1 2 conjunto B admiten función 2 antecedente en A sobreyectiva 3 4 A B 1 2 cada elemento del conjunto A tiene 1 imagen diferente en el conjunto B 2 3 pero no todos los función inyectiva elementos del conjunto B 3 4 admiten antecedente en A 13 14 función NO sobreyectiva
  • 41. Representación Gráfica de Funciones Para representar cualquier función se debe conocer . . . Cuál es el dominio donde está y cuál es la imagen que se corresponde definida la función . . . con el dominio de la función Dm Im 13a Y = f(x) y se estudia la ley de variación de la función definida por y = f(x) . . . 13b 13c esto se hace asignándo valores xi en la 14 i 14 ii x y expresión y = f(x); encontrando el 14 iii 14 iv resultado yi que le corresponde a f(xi) 14 v 14 vi La imagen de la función son los valores que se corresponden con cada valor el dominio de la función son los del dominio de la función valores que puede tomar xi en f(x) recuerde siempre que: si un valor del Si dos elementos diferentes del conjunto “de salida A” no tiene codominio (conjunto B) son imagen, la expresión no es función imagen del mismo elemento de (Existencia) A, la expresión no es función (Unicidad) 13 14
  • 42. Podemos representar gráficamente una función en un par de N y R ejes coordenados 5 Sea f : N N / f(x) = x + 1 4 Sea la función f que va de Naturales en Naturales tal que “f de x” es igual a x+1 3 2 y confeccionamos una 13a 1 tabla, asignándole valores a x para hallar x x + 1 y 13b 13c valores de y x si 1 1+1 2 14 i 14 ii 1 2 3 4 R N 14 iii 14 iv en el eje de abscisas (x) En el eje de ordenadas (y) si 2 2+1 3 el dominio N la imagen N 14 v 14 vi si 3 3+1 4 Si la misma ley de variación (y = x + 1) si 4 4+1 5 estuviera definida de R R el dominio ahora será Reales La función ahora es f : R R / f(x) = x + 1 y la imagen también Reales Pero al ser el dominio todos los puntos del eje x (reales), la función está definida para todo x debemos unir todos los puntos obtenidos 13 14
  • 43. 13 a) Para representar f: R R / f(x) = - 5 x Primero reconocemos que el dominio son todos los números reales Entonces cualquier valor de x debe tener un correspondiente en y Trazamos un par de ejes coordenados Funciones y confeccionamos una tabla de valores Clasificación x - 5 x Y Rep. Gráfica 1 -5 · 1 -5 -1 -5 · (-1) 5 0 -5 · 0 0 2 -5 · 2 -10 -2 -5 · (-2) 10 Y finalmente porque es una relación que va de Reales en Reales, trazamos con línea llena una recta que une los puntos identificados 13 b 13 c
  • 44. 1 13 b) Para representar g: Zpares Z / g(x) = x 2 reconocemos el dominio y la imagen de la relación Entonces serán pares ordenados (x,y) válidos solamente aquellos donde x e y sean números enteros Funciones Trazamos un par de ejes coordenados Clasificación y confeccionamos una tabla de valores 1 x x Y 2 Rep. Gráfica Y la relación queda 2 ½·2 1 representada por puntos porque va de -2 ½ · (-2) -1 Enteros pares en Enteros. 4 ½·4 2 -4 ½ · (-4) -2 (no corresponde el trazado de linea 6 ½·6 3 llena) -6 ½ · (-6) - 3 0 ½·0 0 13 c
  • 45. 13 c) Para representar h(x) = 2x + 3 definida de N en N Primero reconocemos cual es el dominio En este caso tanto el dominio y cual es la imagen de la relación como la imagen son el conjunto de los números Significa que serán pares ordenados naturales (N) de la relación aquellos en los que x N Funciones y resulta de aplicar x en h(x), que también h(x) N Clasificación Rep. Gráfica x 2x + 3 Y 1 2·1+3 5 Trazamos un par de 2 2·2+3 7 ejes coordenados 3 2·3+3 9 Y confeccionamos 4 2·4+3 11 una tabla de valores para g(x) 5 2·5+3 13 Y la función queda representada por puntos porque va de Naturales en Naturales
  • 46. 14 i) Para analizar el dominio de la expresión y = –3x + 4 consideramos que la variable x puede tomar cualquier valor real entonces Dm = { x / x R } Dm = [ - ; ] de la misma manera, los valores que tome y para los diferentes valores de x, van a estar contenidos en la recta de los reales Funciones Clasificación entonces Im = { x / x R } Im = [ - ; ] Rep. Gráfica Trazamos un par de ejes coordenados Cada valor del dominio (x) y confeccionamos una tabla de valores tiene un valor diferente en la imagen (y) x - 3 x + 4 Y Inyectiva 1 -3·1+4 1 Todos los elementos de la imagen (eje y) admiten un -1 - 3 · (-1) + 4 7 antecedente en el dominio 2 -3·2+4 -2 (eje x) Por ser una función es una función Sobreyectiva inyectiva y sobreyectiva que va de Reales en Es función biyectiva Reales 14 ii 14 iii 14 iv 14 v 14 vi
  • 47. 14 ii) Para analizar el dominio de la expresión y = – x2 + 4x - 3 consideramos que la variable x puede tomar cualquier valor real entonces Dm = { x / x R } Dm = [ - ; ] Antes de definir la imagen, vamos a representar gráficamente la parábola Funciones Trazamos un par de ejes coordenados y para Clasificación Rep. Gráfica confeccionar la tabla de valores buscamos los valores x - x2 + 4x - 3 Y de x que hacen 0 la función (raíces) 1 - 12 + 4 · 1 - 3 0 4 42 4( 1)( 3) 3 - 32 + 4 · 3 - 3 0 2( 1) 2 - 22 + 4 · 2 - 3 1 4 16 12 x1 1 0 - 02 + 4 · 0 - 3 -3 2 x2 3 4 - 42 + 4 · 4 - 3 -3 con estos valores empezamos -1 -(-1)2 + 4·(-1) - 3 - 8 la representación gráfica 5 - 52 + 4 · 5 - 3 - 8 El vértice de la parábola estará en un punto equidistante Tomamos valores a la izquierda y finalmente trazamos la curva uniendo y a la derecha de los ya todos los puntos ( R R) hallados 14 iii 14 iv 14 v 14 vi
  • 48. La Relación definida por y = – x2 + 4 x – 3 que tiene una gráfica tiene el dominio en Reales Dm = { x / x R } De observar el gráfico, vemos que la relación no tiene valores de y mayores que 1 Funciones Im = { x / x R x 1 } Clasificación en el gráfico y en la tabla se nota que Rep. Gráfica hay valores diferentes del dominio (x) que tienen la misma imagen (y); con solo un par de valores del por ejemplo No Inyectiva dominio que f(0) = - 02 +4·0–3=-3 admita la misma imagen, es f(4) = - 42 + 4 · 4 – 3 = - 3 suficiente para que la función Igualmente es posible ver que, de los elementos del sea No Inyectiva conjunto de llegada (Reales - eje Y), solamente los menores o iguales que 1 pertenecen a la imagen de la función No Sobreyectiva
  • 49. 14 iii) Antes de analizar la expresión y = log2 (2x - 3) Recordamos que a la función logarítmica la podemos definir mediante : loga b c ac b ejemplo : log2 8 3 2 3 8 Las calculadoras en general, con la tecla Log x entregan valores de logaritmo decimal; es decir de logaritmos en base 10 ¿ en la tecla de la calculadora falta la base ? NO porque si el logaritmo es decimal, NO se coloca la base y con la tecla Ln x entregan valores de logaritmo natural; ( logaritmos en base e ) Si deseamos conocer un logaritmo con base distinta de 10 ó e debe . . . plantear la siguiente expresión : log x con la calculadora (que loga x log a resuelve solo logaritmos Ejemplo : calcula log2 8 = decimales), podemos resolver un logaritmo que no es log 8 0,903089987 decimal log2 8 3 log 2 0,3010299957 14 iv 14 v 14 vi
  • 50. 14 iii) Ahora representamos gráficamente log2 (2x - 3) Vamos a confeccionar una tabla de valores recuerda que : log( 2x 3) x [log(2x-3)]/log2 Y log2( 2x 3) log 2 2 0/0,301030 0 2,5 0,301030/0,301030 1 Funciones 3,5 0,602060/0,301030 2 Clasificación 5,5 0.903090/0,301030 3 Rep. Gráfica 9,5 1,204120/0,301030 4 1,75 –0,301030/0,301030 -1 siempre que 2x – 3 > 0 1,65 –0,522879/0,301030 -2,26 habrá algún valor 1,55 -1/0,301030 -3,32 para f(x) si x = 1,5 investigamos qué pasa a la izquierda de trazamos entonces en x = 1,5 la 2x – 3 = 0 la asíntota, por ejemplo para x = 0 asíntota de la función 2x – 3 toma valores negativos porque no existe ningún valor al Sabemos que el y la función no está definida se cual pueda elevar 2 y obtener log 0 en esos valores ( x < 1.5 ) como resultado un negativo trazamos la curva con los puntos conocidos (sin tocar la asíntota)
  • 51. la relación definida por y= log2 ( 2x – 3 ) se representa en el gráfico x toma solamente valores mayores que 1,5 entonces: Dm = { x / x R x 1,5 } En cambio, en el gráfico se ve que todos los valores del eje y tienen antecedente en x Im = { x / x R } Funciones Clasificación Cada valor del dominio (eje x) tiene un valor diferente en la imagen (eje y) Rep. Gráfica Función Inyectiva Todos los elementos del codominio (eje y) son imagen de la función -admiten un antecedente en el dominio (eje x)- Función Sobreyectiva Por ser una función Recuerda que siempre es conveniente empezar a inyectiva y sobreyectiva representar una función logarítmica localizando Es función biyectiva la asíntota
  • 52. x 1 si x 0 En primer lugar reconocemos que x no 14 iv) Si f(x) = 3 si x 0 puede tomar valores x3 1 si 2 x 0 menores que -2 En consecuencia Dm = {x/x R x –2 } Dn = [-2 ; ) Con frecuencia los alumnos confunden esta relación (definida Funciones por partes) con “tres relaciones diferentes” Clasificación Se trata de una sola relación (tiene y hemos hallado un solo dominio); Rep. Gráfica PERO TAMBIEN TIENE DIFERENTES LEYES DE VARIACION EN DETERMINADOS TRAMOS DEL DOMINIO si x > 0 la ley de variación es x - 1 La representación gráfica se si x = 0 la función vale 3 realiza como para cualquier otra relación si x 0 la función vale x3 + 1 Se confeccionan tablas de valores cuidando que las leyes de variación se correspondan con los respectivos intervalos del dominio 14 v 14 vi
  • 53. Si x se acerca mucho a 0, pero sin Para x > 0 f(x) = x - 1 ser igual a 0, toma por ejemplo valores como 0,1; 0,01; 0,001, etc x y = x - 1 Y si x fuera igual a 0 entonces y sería 1 1-1 0 igual a - 1 3 3–1 2 debemos entender que si x se acerca a 0 con valores mayores que 0, y se acerca a –1, pero sin ser y = -1 Funciones Representamos ese punto con un círculo que Clasificación significa que la función toma valores muy Rep. Gráfica próximos a ese valor (-1) para valores muy próximos de x = 0 (por derecha ); pero sin ser y = – 1 en x = 0 Unimos con una recta todos los valores hallados por tratarsae de una ley de variación lineal y comprobamos que hay “al menos” tres puntos alineados En x = 0 la función vale 3
  • 54. Si x se acerca mucho a 0, pero sin Para x < 0 f(x) = x3 + 1 ser igual a 0, toma por ejemplo valores como -0,1; -0,01; -0,001, etc x y = x3 + 1 Y si x fuera igual a 0 entonces y sería -1 (-1)3 + 1 0 igual a 1 (con esta ley de variación) -2 (-2)3 + 1 -7 debemos entender que si x se acerca a 0 con valores menores que 0, y se acerca a 1, pero sin ser y = 1 Funciones Representamos ese punto con un círculo que Clasificación significa que la función toma valores muy próximos a ese valor (1) para valores muy Rep. Gráfica próximos de x = 0 (por izquierda); pero sin ser y = 1 en x = 0 Unimos los tres puntos hallados con uina curva de parábola cúbica solo para valores comprendidos en el intervalo [-2; 0) y tenemos así la representación gráfica de la función x 1 si x 0 f : Dm Im / f(x) = 3 si x 0 x3 1 si 2 x 0
  • 55. El dominio de la función ya fue encontrado [ -2; ) Y podemos observar en el gráfico que llos valores del eje y que admiten antecedente en los valores del dominio del eje x, van de –7a Im = { x / x R x -7 } Im = [-7; ) Funciones Existen valores diferentes del dominio Clasificación que tienen la misma imagen, por ejemplo para x= 1 ó x = - 1; y = 0 Rep. Gráfica La función es No inyectiva Como la función está definida de Dm R y resulta que la Imagen no es igual a R sino que Im R La función es No sobreyectiva
  • 56. 2x si x 0 En primer lugar 14 v) Si f(x) = 1 si 0 x 1 reconocemos que x puede tomar valores ln x si x 1 que van de - a + En consecuencia Dm = {x/x R } Dn = (- ; + ) Con frecuencia los alumnos confunden esta relación (definida Funciones por partes) con “tres relaciones diferentes” Clasificación Se trata de una sola función (tiene y hemos hallado un solo dominio); Rep. Gráfica PERO TAMBIEN TIENE DIFERENTES LEYES DE VARIACION EN DETERMINADOS TRAMOS DEL DOMINIO x si x < 0 la ley de variación es 2 La representación gráfica se si 0 x 1 la función vale 1 realiza como para cualquier otra función si x > 0 la ley de variación es lnx Se confeccionan tablas de valores cuidando que las leyes de variación se correspondan con los respectivos intervalos del dominio 14 vi
  • 57. Para x > 0 f(x) = ln x x ln x y 4 ln 4 1,39 8 ln 8 2,08 Si x fuera igual a 1 entonces Funciones y sería igual a 0 Clasificación debemos entender que si x se acerca a 1 con valores mayores que 1, y se acerca a 0, pero sin ser y = 0 Rep. Gráfica representamos ese punto con un círculo que significa que la función toma valores muy próximos a y = 0 para valores muy próximos de x = 1 (por derecha ); pero sin ser y = 0 en x = 1 Unimos los valores hallados con una curva que representa la ley de variación logarítmica luego, estudiamos qué sucede con los valores de x comprendidos entre 0 y 1; – intervalo [0; 1] - si x = 0 y=1 si x = 1 y=1 para cualquier valor del intervalo [0; 1] la función vale 1
  • 58. Para los valores de x < 0 estudiaremos la ley de variación y = 2x Confeccionamos tabla de valores x 2x y -1 2-1 1/2 Funciones -2 2-2 1/4 Clasificación debemos entender que si x se acerca a 0 Rep. Gráfica Si x fuera igual a 0 entonces con valores menores que 0 ; y se acerca a y sería igual a 1 1, pero sin ser y = 1 representamos ese punto con un círculo que significa que la función toma valores muy próximos a y = 1 para valores muy próximos de x = 0 (por izquierda); pero sin ser necesariamente y = 1 en x = 0 x Unimos los valores hallados con una curva que representa la ley de variación exponencial (2 ) Luego prolongamos la curva hasta el punto y =1, porque de un estudio anterior resulta que en x = 0 la función efectivamente vale 1 y borramos el círculo rojo de y = 1 porque al tomar valor la función en ese punto, ya no tiene sentido mantenerlo
  • 59. Cualquier valor del eje x tiene un correspondiente en el eje y Dm = { x / x R} Dm = (- ; ) Pero se ve también que, solamente los valores de y > 0 admiten algún antecedente en el eje x Im = { y / y R y>0} Im = (0; ) Funciones Existen valores diferentes del dominio que tienen la Clasificación misma imagen, por ejemplo para x = 0 ó x = 1; y = 1 Rep. Gráfica La función es No inyectiva Como la función está definida de Dm R y resulta que la Imagen no es igual a R sino que Im R La función es No sobreyectiva
  • 60. 2 Trazamos un par de ejes coordenados 14 vi) Si f(x) = x 3 en ese caso tendríamos 2 / 0; así podemos decir que para x = - 3 no En primer lugar reconocemos que existe un valor finito de la función x no puede tomar el valor - 3 trazamos una asíntota en x = -3 Luego confeccionamos tabla de valores, y estudiamos qué sucede a la para x próximos a –3 por derecha izquierda de x= –3 Funciones Clasificación 2 2 Rep. Gráfica x y x y x 3 x 3 -2 2/(-2+3) 2 -4 2/(-4+3) -2 -1 2/(-1+3) 1 -5 2/(-5+3) -1 0 2/(0+3) 2/3 -6 2/(-6+3) -2/3 1 2/(1+3) 1/2 -7 2/(-7+3) -1/2 2 2/(2+3) 2/5 -8 2/(-8+3) - 2/5 -2,5 2/(-2,5+3) 4 -3,5 2/(-3,5+3) - 4 -2,6 2/(-2,6+3) 5 -3,6 2/(-3,6+3) - 5 x = -3 es un valor que no está definido en la función, luego la línea de la función no puede cortar la línea de trazos punteada Unimos los puntos situados a la izquierda de x = -3 por un lado y los puntos de la derecha de x = -3 por otro lado
  • 61. Cualquier valor del eje x -3 tiene un correspondiente en el eje y Dm = { x / x R x -3} Dm = (- ; -3) (-3; ) los valores del eje y que se relacionan con algún valor de x; son todos, menos el 0 Im = { y / y R y 0} Im = (- ; 0) (0; ) Funciones Clasificación No Existen valores diferentes del dominio que tengan la misma imagen Rep. Gráfica todos los valores del dominio tienen imágenes diferentes La función es inyectiva Como la función está definida de Dm R y resulta que la Imagen no es igual a R sino que Im = R – {0} La función es No sobreyectiva
  • 62. 14 d) De todas la funciones analizadas solo son biyectivas f:R R / f(x) = –3x + 4 y f : R > 1,5 R / f(x) = log2 (2x – 3) y precisamente, por ser biyectivas admiten función inversa para hallar la inversa de la función, f:R R / f(x) = –3x + 4 Funciones transformamos el dominio en imagen y viceversa R/ f 1 4 x Clasificación f-1 : R (x) en la ley de variación hacemos pasajes 3 Rep. Gráfica de términos, para despejar x multiplico todo por (-1) y permuto y = –3x + 4 y - 4 = –3x los miembros (para ordenar) 3x = 4 - y 4 y luego despejo x x y efectúo ahora un cambio 3 de variables (x por y) 4 x y La ley de variación así obtenida, es la ley 3 de variación de la función inversa
  • 63. 1 4 x Representamos gráficamente f :R R / f 1( x ) 3 en el mismo gráfico que hemos representado f:R R / f( x ) 3x 4 confeccionamos Funciones Clasificación una tabla de Rep. Gráfica valores 4 x x f-1(x) 3 4 4 4 0 3 4 ( 2) 2 -2 3 4 ( 8) -8 4 3 trazamos la recta, que también va de R R tenga siempre presente que los puntos de una función cualquiera que admite inversa; y su inversa son equidistantes respecto de la bisectriz (recta a 45º) del primer cuadrante
  • 64. para hallar la inversa de la función, f : Dm R / f(x) = log2(2x-3) recordemos que Dm = { x / x R x > 1,5 } entonces ya hemos hallado transformamos el dominio en imagen f : R > 1,5 R / f(x) = log2(2x-3) Funciones y viceversa 1 2x 3 f-1 : R R / f (x) Clasificación luego despejamos la incógnita x de > 1,5 2 la ley de variación de f= log2(2x-3) Rep. Gráfica recuerde que: logab = c ac = b y y = log2(2x – 3) 2 = 2x - 3 permuto los miembros (para ordenar) 2y 3 2x 3 2 y luego despejo x 2x 2y 3 x 2 y efectúo ahora un cambio de variables (x por y) 2x 3 La ley de variación así obtenida, es la ley y 2 de variación de la función inversa
  • 65. x 1 1 2 3 Representamos gráficamente f :R R 1,5 / f (x) 2 en el mismo gráfico que f:R 1.5 R / f( x ) log2( 2x 3) hemos representado confeccionamos una tabla de valores Funciones Clasificación x 2 3 X 2 f-1(x) borramos la asíntota de f(x) para limpiar el dibujo Rep. Gráfica 20 3 unimos los puntos con 0 2 2 trazo continuo porque 21 3 2,5 f-1 va de R R 1 2 22 3 también aquí f-1 es 2 2 3,5 equidistante de f 24 3 respecto de la bisectriz 4 2 9,5 del primer cuadrante 1 2 3 -1 1,75 2 recuerde 4 2 3 que f tiene -4 2 1,53 asíntota en 2 10 3 x = 1,5 -10 1,5001 2 y finalmente podemos trazar la asíntota de f-1 que es y = 1,5 porque aunque tomemos valores muy pequeños de x, f-1 será siempre 1,5
  • 66. Es hora de descansar ! ! ! Momento propicio para establecer nuevas relaciones . . . Pero recordá, puede descansar solamente el que antes trabajó (estudió) Debe trabajar el hombre para ganarse su pan, pues la miseria en su afán de perseguir de mil modos. Llama a la puerta de todos y entra en la del haragán. Martín Fierro (José Hernández)