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Análisis Matemático 66
2024
GUTIERREZ (ÚNICA)
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ANÁLISIS MATEMÁTICO 66 CBC
CÁTEDRA GUTIERREZ (ÚNICA)
4.
Considere los siguientes conjuntos
a) ¿Cuáles están acotados superiormente?
A=$\left\{\frac{1}{n} / n \in \mathbb{N}\right\}$ B=$\left\{\frac{n}{n+1} / n \in \mathbb{N}\right\}$ C=$(0,7)$
D=$\mathbb{N}$ E=$\left\{n-\frac{1}{n^{2}} / n \in \mathbb{N}\right\}$ F=$\{1,2,3,4\}$
G=$\{5 ; 5,9 ; 5,99 ; \ldots\}$ H=$\{x \in \mathbb{R} /|x-2|<1\}$ I=$\{x \in \mathbb{R} /|x|>3\}$
a) ¿Cuáles están acotados superiormente?
Respuesta
Primero, repasemos el concepto de cota superior. Como vimos en la clase, un número $k$ es cota superior de nuestro conjunto si $\textbf{todos}$ los elementos del conjunto son menores o iguales que $k$.
$\textbf{B =}$ Al igual que como hicimos en clase con el conjunto $A$, vamos a escribir los primeros términos de este conjunto para tener una idea más clara de qué está pasado. Voy reemplazando $n$ por cada natural y obtengo estos elementos:
$\{\frac{1}{2}, \frac{2}{3}, \frac{3}{4}, \text{(...)}, \frac{99}{100}, \text{(...)} \} $
¿Te das cuenta que, a medida que $n$ es más grande, los números se acercan más al $1$ y nunca lo van a superar? En particular, nunca va a llegar a valer exactamente $1$. Entonces, este conjunto está acotado superiormente y la cota superior es el conjunto $[1, +\infty)$. El $1$ es el supremo, pues es la menor de la cotas superiores, pero en este caso no pertenece al conjunto, por lo tanto, no hay máximo.
Aclaración: Los conjuntos $A$ y $B$ son sucesiones y vamos a aprender mucho más para trabajar con ellas a partir de la práctica que viene 😉
$\textbf{C =}$ Este conjunto está acotado superiormente y la cota superior es $[7, +\infty)$. El $7$ es el supremo, ya que es la menor de la cotas superiores, pero en este caso no pertenece al conjunto, por lo tanto, no hay máximo.
$\textbf{D =}$ Este conjunto son todos los números naturales, obviamente no está acotado superiormente.
$\textbf{E =}$ Esta es otra sucesión, y te prometo que a partir de la práctica que viene (cuando ya sepamos tomar límite) te va a resultar mucho más obvio que este conjunto no está acotado superiormente. Por ahora, te podrías dar cuenta empezando a probar con varios naturales y viendo que cada vez obtenes números más y más grandes, sin un "tope" jaja
$\textbf{F =}$ Este conjunto si está acotado superiormente. La menor de todas las cotas superiores es el $4$, así que es el supremo, y además, como pertenece al conjunto, decimos que es el máximo.
$\textbf{G =}$ Este conjunto también está acotado superiormente, la cota superior es $[6, +\infty)$. Por lo tanto, $6$ es el supremo y, como no pertenece al conjunto, no es máximo.
$\textbf{H =}$ Este conjunto está formado por todos los números reales $x$ que verifican esta inecuación: $|x-2|<1$
Si abrimos el módulo y despejamos...
$-1 < x-2 < 1 $
$1 < x < 3$
Es decir, es el conjunto $(1,3)$. Este conjunto está acotado superiormente, de hecho su cota superior es $[3, +\infty)$. En este caso $3$ es el supremo y, como no pertenece al conjunto, no es máximo.
$\textbf{I =}$ Este conjunto está formado por todos los números reales cuyo módulo es mayor a $3$, es decir, es el conjunto:
$(-\infty, -3) \cup (3,+\infty)$
Reportar problema
Entonces, vamos a analizar para cada conjunto si está acotado superiormente o no.
$\textbf{A =}$ Este conjunto lo pensamos en la clase (a partir del minuto 14:30) y ahí nos dimos cuenta que este conjunto si estaba acotado superiormente. La cota superior es el conjunto $[1, +\infty)$. Ahora, acordate que la menor de todas las cotas superiores era el supremo (en este caso sería $1$). Si el supremo pertenece al conjunto, entonces decimos que es el máximo. En este caso, $1$ pertenece al conjunto, así que el conjunto tiene máximo y es el $1$.
Este conjunto no está acotado superiormente.