Igualdad de conjuntos

En este artículo explicamos qué es la igualdad de conjuntos y vemos ejemplos y las propiedades de esta relación.

¿Cuándo dos conjuntos son iguales?

Dos conjuntos son iguales si tienen exactamente los mismos elementos sin importar el orden en que se presenten o si se repiten. La relación de igualdad se simboliza con "=". Así, si A y B son dos conjuntos iguales, se escribe A=B. 

Una forma de determinar si dos conjuntos son iguales es comprobar si se incluyen mutuamente. Esto proviene de la propiedad de antisimetría de la inclusión de conjuntos:

*A=B* si y sólo si *A⊆B* y *B⊆A*

Dos conjuntos no son iguales si uno contiene al menos un elemento que el otro conjunto no contiene y se utiliza el símbolo "≠". Entonces, si A y B son diferentes, se escribe A≠B.

A diferencia de la equivalencia, donde los conjuntos solo deben tener el mismo cardinal, para ser iguales los conjuntos deben tener el mismo cardinal y además los mismos elementos.

Ejemplos

  1. El conjunto A = {1, 2, 3} es igual al conjunto B = {3, 1, 2} porque ambos tienen los mismos elementos, aunque estén en orden diferente, entonces A = B.
  2. El conjunto C = {a, b, c, c, b} y el D = {b, a, a, b, c} son iguales, pues ambos tienen iguales elementos, aunque aparezcan en orden diferente o se repitan.
  3. El conjunto E = {-1, 0, 1} es diferente del conjunto F = {1, 2, 4}, porque los elementos "-1" y "0" están en E pero no en F, a su vez, "2" y "4" están en F pero no en E. Entonces, E ≠ F.
  4. El conjunto M = {-2, 2} es igual al conjunto N = {x | *x^2=4*}, porque podemos escribir a N por extensión como N={-2, 2} y concluimos que M = N.
  5. El conjunto infinito de los enteros positivos Z+= {1, 2, 3, 4,...} es igual al conjunto de los números naturales N = {1, 2, 3, 4,...} porque ambos tienen los mismos elementos, entonces Z+=N.
  6. El conjunto de los números reales R es distinto del conjunto de los números racionales Q, porque existen números reales que no son racionales, sino que son irracionales (como *π,* *e,* *\sqrt{2},* etc). Entonces, *\mathbb{R}\neq \mathbb{Q}.*
Diagrama de Venn de la igualdad de conjuntos
Diagrama de Venn de dos conjuntos iguales

Propiedades de la igualdad

La relación de igualdad de conjuntos cumple con las siguientes propiedades.

  • Reflexividad: todo conjunto es igual a sí mismo. Es decir, A=A para cualquier conjunto A.
  • Simetría: si un conjunto es igual a otro, entonces el segundo conjunto también es igual al primero. Es decir, si A=B, entonces B=A.
  • Transitividad: si un conjunto es igual a otro y éste es igual a un tercero, entonces el primer conjunto es igual al tercero. Es decir, si A=B y B=C, entonces A=C.

Ejercicios para practicar

Ejercicio: Si *A=\{-4; 9x+2y\}* es igual al conjunto *B=\{x+1; 27\},* determine el valor de *x+y.*

Solución:

Como los conjuntos A y B deben ser iguales, todos sus elementos deben ser iguales. Ahora, como -4 no puede ser igual a 27, entonces debe ocurrir que *9x+2y=27.* Al mismo tiempo, *x+1=-4.* Es decir, debemos resolver el sistema:

*\begin{cases} 9x+2y=27 \\ x+1=-4 \end{cases}*

Podemos despejar x sencillamente: *x=-5* y reemplazamos en la primera ecuación para despejar y:

*9\cdot (-5)+2y=27*

*-45+2y=27*

*2y=27+45*

*2y=72*

*y=36*

Entonces, los valores *x=-5* e *y=36* hacen que ambos conjuntos sean iguales. Su suma es *x+y=-5+36=31*

Bibliografía

  • Corral de Franco, Y. y Manzanares, L. (2018). Nociones Elementales de lógica matemática y teoría de conjuntos. Caracas. Fondo editorial OPSU.
  • Daun, J. y Falcón, Y. (1995). Lógica matemática. Universidad Autónoma Metropolitana.
  • Gentile, E. (1984). Notas de Álgebra I. Editorial Universitaria de Buenos Aires.
  • Grimaldi, R. (1997). Matemáticas discreta y combinatoria (3ra edición). Addison-Wesley Iberoamericana.
  • Moreno, A. (1969). Lógica matemática: antecedentes y fundamentos. Editorial Universitaria de Buenos Aires.
  • Puyau, H. y Roetti, J. (1976). Elementos de Lógica Matemática. Editorial Universitaria de Buenos Aires.
  • Rojo, A. (1996). Álgebra I (18a edición). El Ateneo.
  • Vidal, J. (2010). Teoría de conjuntos. Universidad de Valencia.
  • Wilches, L., Costa, R., Rincón, M., Acosta, M., Roa, J., Sulvara, J. y Jaime, D. (2013). Matemática 6. Editorial Santillana.
  • Zill, D. y Dewar, J. (2012). Álgebra, trigonometría y geometría analítica (3ra edición). McGraw Hill.

Daniel Machado

Profesor de Matemáticas graduado en la Universidad Nacional de Misiones, Argentina.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Subir