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Seminario Universitario – Matemática EJERCICIOS – MÓDULO 1 Un poco de Lógica... 1) Indicar cuáles de las siguientes expresiones son proposiciones, y en aquellas que lo sean identificar cuáles son proposiciones son simples y cuáles son compuestas, y simbolizarlas: a) Ángela y Fiorella son hermanas. b) ¡Qué calor! c) Hace calor. d) Es sábado. e) No es cierto que Juan habla francés e inglés. f) Llueve. g) Hace calor y tengo ganas de ir a la playa. h) Tengo hambre, frío y no consigo un taxi. i) Los alumnos de este curso son inteligentes o estudian mucho. j) Si un número es divisible por 2 y por 3, es divisible por 6. k) 5 es un número primo. l) El príncipe se casará con Blancanieves o con Cenicienta. m) Si llueve, entonces las calles están mojadas. n) Si un alumno realiza correctamente el 70% del examen, está aprobado. o) Para aprobar el examen se debe contestar correctamente los ítems 1 ó 2. p) Victoria irá al estadio si, y sólo si, juega su amigo Adrián. q) Los números 2 y 7 son primos. r) Los estudiantes Diego y Fernando son primos. s) En el restaurante pido como postre helado o flan. t) ¿Qué hora es? u) Si la sequía persiste no sólo se secarán los pastos sino que aumentarán los incendios forestales. v) ¡Bravo! ¡Excelente! 2) Sea p : “llueve”, q : “hace frío”, r : “voy a la playa”. Expresar en lenguaje coloquial las siguientes proposiciones: a) (p ⇒ q) ⇒ –r ; b) (p ∧ q) ⇒ –r ; c) –p ∧ –q ; d) – (p ⇒ q) ∧ r . 17 Módulo 1: Introducción a la Lógica y a Conjuntos 3) Confeccionar las tablas de verdad de las siguientes proposiciones: a) – (p ∧ q) ; b) –p ∧ q ; c) (–p ⇔ q) ∨ –q ; d) (p ⇔ q) ∧ –q ; e) (p ⇒ q) ∨ (q ∧ –p) ; f) (q ⇔ p) ∨ (p ⇒ q) ; g) (p ∨ q) ∧ –p ; h) – (p ∧ –q) ⇔ – (p ∨ q). 4) Demostrar que el valor de verdad de las siguientes proposiciones es verdadero: a) – (p ∨ q) ⇔ (–p ∧ –q); b) – (p ∧ q) ⇔ (–p ∨ –q); c) (p ∨ q) ⇔ (–p ⇒ q); d) (p ⇒ q) ⇔ (–p ∨ q); e) – (p ⇒ q) ⇔ (p ∧ –q); f) p ∨ (–p ∧ q) ⇔ (p ∨ q). 5) Si se sabe que p ∨ – q es falso, usar esto para proporcionar los valores de verdad de: a) –p ∧ q ; b) p ⇒ q ; c) q ⇒ p ; d) p ∨ q . 6) Completar la frase según corresponda: a) Si p ⇒ q es falso, el valor de p es ……………… y el de q es ……………… b) Si p ∨ q es verdadero, el valor de p es falso y el de q es ……………… c) Si p ⇔ –q es falso, el valor de verdad de p es ……………… y el de q es falso. 7) Sea p : “Marta es prima de Pedro”, q : “Julián es primo de Marta”, r : “María es la novia de Pedro” y s : “Julián está enamorado de Lucía”. Suponiendo que: p es V , q es F , r es F y s es V, averiguar el valor de verdad de los siguientes enunciados: a) Marta es prima de Pedro y Julián está enamorado de Lucía. b) Si María es la novia de Pedro y Marta es prima de Pedro, Julián es primo de Marta. c) Si Julián es primo de Marta, María es la novia de Pedro y Marta es prima de Pedro. ( ) ( ) 8) Determinar el valor de verdad de A : p ∧ p ∨ q ⇒ q ⇒ p ⇔ p , sabiendo que: q ⇒ p es verdadera. 18 Seminario Universitario – Matemática 9) Determinar los valores de verdad de verdad de p, q y r si la proposición q ∨ p ⇒ r ∧ q ⇒ q ∨ r es verdadera y q ∨ r es falsa. ( ) ( ) ( ) 10) Usando los datos proporcionados en cada caso, obtener el valor de verdad pedido: a) Si se sabe que: p ∧ q es V y que r ∧ p es F, determinar el valor de verdad de: (r ∨ q) ⇒ (r ∧ q). b) Sabiendo que p ⇒ q es F, r ∧ p es F, determinar al valor de verdad de: i) p ⇔ r ; ii) – [p ∧ (–r)]. 11) Si la proposición – [(q ⇒ s) ⇒ (p ⇒ r)] es verdadera, y teniendo en cuenta la equivalencia entre la implicación y la disyunción: p ⇒ q ≡ –p ∨ q; hallar el valor de verdad de las siguientes proposiciones: a) (–s ⇒ –q) ∨ (r ⇒ p)]; b) (p ∧ q ∧ r ∧ s) ∨ (p ⇔ r). 12) Si la proposición [(– p ⇒ q) ∨ – (r ∨ q)] ⇔ [(r ∨ s) ⇒ t] es falsa, y siendo t ≡ V; hallar el valor de verdad de las proposiciones p, q y r. 13) Identificar las 4 proposiciones simples y escribir en símbolos la siguiente proposición compuesta: "Si un dragón se enoja entonces te quedas paralizado del miedo. Y si te quedas paralizado de miedo, el dragón te come; pero si apelas a su bondad no te come. Por lo tanto, si un dragón se enoja debes apelar a su bondad" 14) Identificar las proposiciones simples, asignarles un nombre y escribir en símbolos la siguiente proposición compuesta: “Si ahorro podré comprar un coche o no, pero si no ahorro seguro que no podré comprarlo”. 15) Identificar las proposiciones simples, asignarles un nombre y escribir en símbolos la siguiente proposición compuesta: "Si no pago la luz, entonces me cortarán el servicio eléctrico. Pero si pago la luz, entonces me quedaré sin dinero o pediré prestado. Aunque si me quedo sin dinero y pido prestado, entonces no podré pagar la deuda, si y sólo si soy desorganizado". 19 Módulo 1: Introducción a la Lógica y a Conjuntos Un poco de Conjuntos... 16) Expresar por comprensión los siguientes conjuntos: C: los números enteros comprendidos entre –3 y 5. D: los números reales que sumados a 5 dan por resultado 8. E: los números fraccionarios que elevados al cuadrado son menores a 3. F: las rectas paralelas a la recta r. G: las vocales. 17) Expresar por extensión los siguientes conjuntos: A = {x ∈ / 3 ≤ x ≤ 8} B = {x ∈ / –3 ≤ x ≤ 3} C= {x ∈ / x 2 = 4} D = {x ∈ / x 2 = –1} 18) Sea A = {x ∈ / x + 1 ≤ 7}, completar las siguientes afirmaciones con ∈, ∉, ⊂ o ⊄ según corresponda: 2...... A 7 ...... A {3;4;5} ...... A ∅ ...... A {3;4} ...... A {∅} .......A {3;0} ...... A x ...... A 19) Resolver las siguientes operaciones y realizar los diagramas de Venn, con los conjuntos A = {x ∈ / x + 1 ≤ 7} y B = {2; 4; 6; 8} A ∪B A ∩B A −B AB 20) Resolver las siguientes operaciones y realizar los diagramas de Venn, con los conjuntos C = {x/x es una consonante de la lengua española}; D = {a, m, n, ñ, r} y E = {x/x es una vocal de la lengua española}, considerando como conjunto universal el abecedario. E ∪D C ∩E 20 C ∩D D −C E C D D −E E −D E −C E ∩D Seminario Universitario – Matemática Ejercicios de refuerzo... Para los que ya estudiaron … … Conjuntos: 21) Dados los conjuntos: A = {x ∈ / x < 7} y B = {x ∈ / –2 ≤ x ≤ 3} y sean las proposiciones: p: “A – B = B – A” y q: “A B = {–2; –1; 0;4; 5; 6; 7}”. a) Establecer el valor de verdad de las proposiciones p y q. Justificar. b) Confeccionar la tabla de verdad de las siguientes proposiciones compuestas: i) p si y sólo si no q; ii) q o bien p. Señalar en ellas el valor el valor de verdad correspondiente a las proposiciones dadas. … Números reales: 22) Dados los siguientes conjuntos cuyos elementos pertenecen a los números reales: = A { x / x ≥ −2= y C { x / −1 < x ≤ 5} . } ; B { x / x < 4}= a) Establecer el valor de verdad de las proposiciones: p: B ∩ C = −1;4 ; q : A ∆ B = ( −∞;2 ) ∪ 4, ∞ ) y r : A − C = −2; −1 ) ∪ 5; ∞ ) . ( ) ( ) b) ¿El valor de verdad de la proposición compuesta r ∨ q ⇒ p ∧ r ∨ q es falso? 23) Dadas las proposiciones: p: a m . a n = a m·n ; q: (a : b) n = a n : b n ; r: (a + b) n = a n + b n. a) Indicar el valor de verdad de cada una de ellas, justificando enunciando la propiedad o mostrando un contraejemplo. b) Expresar simbólicamente y hallar construyendo la tabla de verdad completa la siguiente proposición: i) no p o bien q; ii) Si q entonces r. 24) Dadas las proposiciones: p: “ logb (x 2 − 4) = logb (x 2 ) − logb (4) ” ; q: “ logb (x) = - log1/b (x ) ” ; r: “ logb (x − y ) = logb (x ) / logb (y ) ” . a) Indicar el valor de verdad de cada proposición con V (verdadero) o F (falso) justificando la respuesta. 21 Módulo 1: Introducción a la Lógica y a Conjuntos b) Confeccionar la tabla de verdad de las siguientes proposiciones compuestas: i) no p si y sólo si q; ii) q y no r. Señalar en ellas el valor el valor de verdad correspondiente a las proposiciones dadas. 25) Dados los siguientes conjuntos: A = {x ∈ / x ≥ –2}, B = {x ∈ / x < 4} y C = {x ∈ / –1 < x ≤ 5}; hallar: a) B ∪ C; b) B ∩ C; c) A ∩ C; d) A ∩ B. Expresar la solución en notación de conjunto y como intervalos. … Expresiones Algebraicas: 26) Asignar un nombre a cada proposición simple componente, escribir simbólicamente la proposición compuesta y determinar su valor de verdad: n a+b = n a + n b si y sólo si 2 x3 – 5 x2 – x – 2 es divisible por x + 2 o bien 1 log81 = 4 . 3 27) Dadas las siguientes proposiciones: p: El cociente y el resto de la división 1 entre 2 x5 + 4 x 4 − x 3 − x 2 + 7 y 2 x 2 − 1 son respectivamente x 3 + 2 x 2 + , y 2 1 1 − 2 15 1 ; q: a + h a = ; y r: dcmgr x 4 − 81, ( x + 3 ) =x 2 + 9 . ¿Cuál es 2 h a ( a + h) el valor de verdad de cada una de ellas? 28) Sean las siguientes proposiciones simples: p: q: 3 2 3− 2 − ( 6 +2 ) 2 x 2 − x − 12 2 x −9 . 3+ x 4−x = x +3 x −3 y ) ( = − 4+ 6 . Determinar el valor de verdad de cada una de ellas y hallar el valor de verdad de la siguiente proposición compuesta: ( q ⇒ p ) ∨ p ∧ q . 29) Sea A = {x / x ∈ ∧ 2 x −2 ≥ 1 5 } a) Hallar A ∩ . b) Se sabe que la proposición compuesta “s ∈ A ∨ 2 ∈ ” es falsa. Indicar el valor de verdad de las proposiciones simples componentes. Concluir a cuál conjunto pertenece el elemento s, y expresar a éste en términos del conjunto A. 22 Seminario Universitario – Matemática SOLUCIONES DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS Un poco de Lógica... 1) No son proposiciones los ítems: b); t) y v). Son proposiciones simples los ítems: a); c); d); f); k); y r). Los restantes son proposiciones compuestas y se deja a cargo del estudiante su simbolización. 2) a) Si llueve, entonces hace frío, entonces no voy a la playa. b) Si llueve y hace frío, no voy a la playa. c) No llueve ni hace frío. d) No es cierto si llueve entonces haga frío, y voy a la playa. 3) A cargo del estudiante. 4) Se debe confeccionar la tabla de verdad correspondiente. 5) p ≡ F, q ≡ V a) V; b) V; c) F; d) V. 6) Se deben fijar en la fila correspondiente a la tabla de verdad de cada operación. 7) y 8) A cargo del estudiante. 9) p ≡ V o p ≡ F; q ≡ V; y r ≡ F. 10) a) p ≡ V; q ≡ V; y r ≡ F ∴ (r ∨ q) ⇒ (r ∧ q) es F ; b) p ≡ V; q ≡ F i) F; ii) F. 11) a) F; b) F. 12) p ≡ F; q ≡ F; y r ≡ V. 13) p: un dragón se enoja; q: te quedas paralizado de miedo; r: el dragón te s: apelas a su bondad. (p ⇒ q) ∧ (q ⇒ r) ∧ (s ⇒ –r) ∴ p ⇒ s. come; 14) p: ahorro; q: compraré un coche. (p ⇒ q ∨ –q) ∧ (– p ⇒ –q). 15) p: Pago la luz; q: Me cortarán la corriente eléctrica; r: Me quedaré sin dinero; s: Pediré prestado; t: Pagar la deuda; w: Soy desorganizado. (–p ⇒ q) ∧ [p ⇒ (r ∨ s)] ∧ [(r ∧ s) ⇒ –t] ⇔ w. Un poco de Conjuntos... 16) C = {x ∈ / −3 ≤ x ≤ 5} D= F = {s / s es una recta ∧ s r 17) A= {3; 4; 5; 6; 7; 8} 18) } {x ∈ / x + 5= 8} E= 7∉A {3; 4; 5} ⊂ A ∅⊂A 2 } <3 G = {x / x = a ∨ x = e ∨ x = i ∨ x = o ∨ x = u B = {–3; –2; –1; 0; 1; 2; 3} 2∈A {x ∈ / x {3; 4} ⊂ A {∅} ⊄ A C = {–2; 2} } D=∅ {3; 0} ⊄ A x∉A 23 Módulo 1: Introducción a la Lógica y a Conjuntos 19) A ∪ B = {1; 2; 3; 4; 5; 6; 8} B A 1 A ∩ B = {2; 4; 6} A – B = {1; 3; 5} A ∆ B = {1; 3; 5; 8} 3 5 2 4 8 6 20) C ∩ D {m;= n; ñ; r } E ; r} {a; e; i; o; u; m; n; ñ= D−E = {m; n; ñ; r } E − C =E C ∩ E =∅ D − C = {a} C ∆D = {a; b; c; d; f ; g; h; j; k; l; ll; p; q; s; t; v; w; x; y; z } = E − D {e; i; o;= u} E ∩ D { a} E ∪D = Ejercicios de refuerzo... A cargo del estudiante, consultar con el equipo docente. 24 C