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Intersección

La intersección (roja) de dos discos (blanco y rojo con límites negros).
El círculo (negro) interseca la línea (violeta) en dos puntos (rojos). El disco (amarillo) interseca la línea en el segmento de línea entre los dos puntos rojos.
La intersección de D y E se muestra en violeta grisáceo. La intersección de A con cualquiera de B, C, D o E es el conjunto vacío .

En matemáticas , la intersección de dos o más objetos es otro objeto que consiste en todo lo que está contenido en todos los objetos simultáneamente. Por ejemplo, en geometría euclidiana , cuando dos líneas en un plano no son paralelas, su intersección es el punto en el que se encuentran. De manera más general, en la teoría de conjuntos , la intersección de conjuntos se define como el conjunto de elementos que pertenecen a todos ellos. A diferencia de la definición euclidiana, esta no presupone que los objetos en consideración se encuentren en un espacio común .

La intersección es uno de los conceptos básicos de la geometría . Una intersección puede tener varias formas geométricas , pero un punto es la más común en una geometría plana . La geometría de incidencia define una intersección (generalmente, de planos ) como un objeto de dimensión inferior que es incidente a cada uno de los objetos originales. En este enfoque, una intersección a veces puede no estar definida, como en el caso de las líneas paralelas . En ambos casos, el concepto de intersección se basa en la conjunción lógica . La geometría algebraica define las intersecciones a su manera con la teoría de la intersección .

Unicidad

Puede haber más de un objeto primitivo, como puntos (en la imagen de arriba), que formen una intersección. La intersección se puede considerar colectivamente como todos los objetos compartidos (es decir, la operación de intersección da como resultado un conjunto , posiblemente vacío), o como varios objetos de intersección ( posiblemente cero ).

En la teoría de conjuntos

Considerando que una carretera corresponde al conjunto de todas sus ubicaciones, una intersección de carreteras (cian) de dos carreteras (verde, azul) corresponde a la intersección de sus conjuntos.

La intersección de dos conjuntos A y B es el conjunto de elementos que están tanto en A como en B. Formalmente,

. [1]

Por ejemplo, si y , entonces . Un ejemplo más elaborado (que involucra conjuntos infinitos) es:

Como otro ejemplo, el número 5 no está contenido en la intersección del conjunto de números primos {2, 3, 5, 7, 11, …} y el conjunto de números pares {2, 4, 6, 8, 10, …} , porque aunque 5 es un número primo, no es par. De hecho, el número 2 es el único número en la intersección de estos dos conjuntos. En este caso, la intersección tiene un significado matemático: el número 2 es el único número primo par.

En geometría

El punto rojo representa el punto en el que se cruzan las dos líneas.

En geometría , una intersección es un punto, una línea o una curva común a dos o más objetos (como líneas, curvas, planos y superficies). El caso más simple en geometría euclidiana es la intersección línea-línea entre dos líneas distintas , que es un punto (a veces llamado vértice ) o no existe (si las líneas son paralelas ). Otros tipos de intersección geométrica incluyen:

La determinación de la intersección de planos – objetos geométricos lineales incrustados en un espacio de dimensiones superiores – es una tarea sencilla de álgebra lineal , es decir, la solución de un sistema de ecuaciones lineales . En general, la determinación de una intersección conduce a ecuaciones no lineales , que pueden resolverse numéricamente , por ejemplo, utilizando la iteración de Newton . Los problemas de intersección entre una línea y una sección cónica (círculo, elipse, parábola, etc.) o una cuádrica (esfera, cilindro, hiperboloide, etc.) conducen a ecuaciones cuadráticas que pueden resolverse fácilmente. Las intersecciones entre cuádricas conducen a ecuaciones cuárticas que pueden resolverse algebraicamente .

Notación

La intersección se denota por U+2229 INTERSECCIÓN de Operadores matemáticos Unicode .

El símbolo U+2229INTERSECTION fue utilizado por primera vez por Hermann Grassmann en Die Ausdehnungslehre von 1844 como símbolo de operación general, no especializado para intersección. A partir de ahí, fue utilizado por Giuseppe Peano (1858-1932) para intersección, en 1888 en Calcolo geométrico secondo l'Ausdehnungslehre di H. Grassmann . [2] [3]

Peano también creó los símbolos grandes para la intersección general y la unión de más de dos clases en su libro Formulario matemático de 1908. [4] [5]

Véase también

Referencias

  1. ^ Vereshchagin, Nikolai Konstantinovich; Shen, Alexander (1 de enero de 2002). Teoría básica de conjuntos. American Mathematical Soc. ISBN 9780821827314.
  2. ^ Peano, Giuseppe (1 de enero de 1888). Calcolo geométrico secondo l'Ausdehnungslehre di H. Grassmann: preceduto dalle operazioni della logica deduttiva (en italiano). Turín: Fratelli Bocca .
  3. ^ Cajori, Florian (1 de enero de 2007). Una historia de las notaciones matemáticas. Turín: Cosimo, Inc. ISBN 9781602067141.
  4. ^ Peano, Giuseppe (1 de enero de 1908). Formulario matemático, tomo V (en italiano). Torino: Edizione cremonese (Reimpresión facsímil en Roma, 1960). pag. 82. OCLC  23485397.
  5. ^ Los primeros usos de los símbolos de la teoría de conjuntos y la lógica

Enlaces externos