Sean A,B,C conjuntos. Probar que

( A U B) x C = (A x C) U (B x C)

Respuestas

Respuesta dada por: roberjuarez
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Hola, aquí va la respuesta

              Igualdad de Conjuntos

Recordemos lo siguiente:

A=B  ⇔   A ⊆ B y   B ⊆ A

A su vez definimos la inclusión de 2 conjuntos de la siguiente manera:

A ⊆ B si  ∀x , x ∈ A ⇒  x ∈ B

Es decir, si "x" es un elemento de A, automáticamente será elemento de B

Para este ejercicio usaremos 2 definiciones y una propiedad

                       Unión de Conjuntos

Sean A,B subconjuntos de un conjunto referencial U, entonces:

                A U B= { x ∈ U : x ∈ A v x ∈ B}

                      Producto cartesiano

Sean A, B conjuntos. El producto cartesiano de A con B es un conjunto conformado por pares ordenados, es decir:

           A x B= {(a,b) : a ∈ A ∧ b ∈ B}

                     Ley distributiva de la conjunción

Si p, q y r son proposiciones cualesquiera, entonces:

       r ∧ (p v q) ≡ (r ∧ p) ∨ (r ∧ q)

                   

( A U B) x C = (A x C) U (B x C)

                             Demostración

Por definición, deberemos probar las 2 inclusiones:

  • ( A U B) x C ⊆ (A x C) U (B x C)

Sea x ∈ [(A U B) x C] , por definición del producto cartesiano:

x ∈ (A U B)  ∧  x ∈ C   ,        Usando la definición de unión:

x ∈ [( a ∈ A  v  b ∈ B)]   ∧ x ∈ C

Ahora usaremos la ley distributiva mencionada anteriormente, nos queda:

x ∈ ( a ∈ A ∧ c ∈ C)   v  x ∈ (b ∈ B ∧ c ∈ C)

Luego por definición de producto cartesiano

x ∈ (A x C)  v   x ∈ (B x C) ,  finalmente por definición de unión:

x ∈ [ (A x C) U  (B x C)]

  • (A x C) U (B x C) ⊆ (A U B) x C

Sea y ∈ [ (A x C) U (B x C)].   Por definición de producto cartesiano y de unión:

y ∈ ( a ∈ A  ∧ c ∈ C) ∨  y ∈ ( b ∈ B ∧ c ∈ C)

Nuevamente usando la ley distributiva, nos quedará que:

y ∈ C  ∧     y ∈ (a ∈ A v b ∈ B)  ,  esto equivale a:

y ∈ C    ∧       y ∈ (A U B)    ⇔

y ∈ [C x (A U B)]

Habiendo demostrado ambas inclusiones, se cumple la igualdad

Saludoss

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