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Esta asignatura tiene dos objetivos centrales: primero, que los estudiantes se familiaricen y manipulen apropiadamente los conjuntos, las relaciones (en particular, las relaciones de equivalencia y las de orden) y las funciones, y que sepan sus propiedades más importantes. En segundo lugar, este curso sirve como una introducción al arte de la demostración en matemáticas, ya que los estudiantes deben ser capaces de enunciar y demostrar las propiedades más relevantes de los objetos estudiadosrendido hasta ahora en la clase.

 

video 1: La crisis de los fundamentos

En esta sesión vamos a examinar el período conocido como "crisis de los fundamentos" y las repercusiones que tuvo en el tratamiento contemporáneo de la teoría de conjuntos el trabajo realizado para superar esta crisis.

video 2: cálculo proposicional - I

Vamos a introducir en esta sesión los elementos principales del cálculo proposicional. Presentamos los operadores lógicos usuales. Utilizando estos operadores y los signos de agrupación, aprenderemos a formar expresiones correctas.

video 3: cálculo proposicional - ii

En esta sesión continuamos estudiando el cálculo proposicional; utilizamos las tablas de verdad para dar significado a las expresiones complejas. Hablamos también de las tautologías y las contradicciones.

video 4: Cálculo proposicional - iii

En esta sesión examinamos una serie de tautologías que son fundamentales para toda la matemática, pues sobre ellas descansa la corrección de las argumentaciones utilizadas en las demostraciones. 

video 5: Sistemas formales

En esta sesión presentamos los elementos que conforman un sistema formal y damos un ejemplo que, a pesar de su aparente simplicidad, permite ilustrar aspectos interesantes.

Video 6: Teoremas y sus demostraciones

Empezamos esta sesión hablando de la terminología estándar usada para los teoremas y pasamos luego a examinar los métodos generales de demostración en matemática clásica: las demostraciones directas, por la contrarrecíproca y por reducción al absurdo. 

Video 7: Conjuntos - I

Presentamos en esta sesión los dos primeros axiomas de nuestra teoría y demostramos las propiedades más importantes de la igualdad y de la contenencia entre conjuntos. El conjunto vacío hace su aparición en esta sesión.

video 8: conjuntos - ii

En esta sesión continuamos el estudio de la teoría de conjuntos: introducimos el esquema axiomático de separación y lo usamos para definir intersecciones y diferencias; también vemos cómo este axioma nos libra de paradojas como las de Russell, Berry y Cantor. Presentamos además un par de axiomas adicionales para definir la unión conjuntista y formar conjuntos finitos con cualquier cantidad de elementos.

video 9: conjuntos - iii

Establecemos las propiedades fundamentales de las uniones, intersecciones y diferencias conjuntistas. Presentamos también la diferencia simétrica y sus propiedades fundamentales.

video 10: conjuntos - iV

Definimos, en esta sesión, la noción de complemento de un conjunto con respecto a un referencial y mostramos sus propiedades centrales. Presentamos también, con ayuda de nuestro sexto axioma, la noción importantísima del conjunto de partes de un conjunto y probamos algunas de sus propiedades.

video 11: pares ordenados, producto cartesiano

En esta sesión introducimos la construcción fundamental de par ordenado y, con ayuda de ella, definimos el producto cartesiano de dos conjuntos y establecemos las propiedades fundamentales de este producto.

video 12: uniones e intersecciones generalizadas

En esta sesión extendemos las operaciones de unión e intersección a colecciones arbitrarias de conjuntos y generalizamos las propiedades más importantes de estas operaciones.

video 13: familias indizadas de conjuntos

Hacemos un trabajo similar al de la sesión anterior extendiendo las operaciones de unión e intersección, pero usando ahora familias indizadas de conjuntos; presentamos las variantes correspondientes para las propiedades más importantes de las uniones e intersecciones.

video 14: relaciones - i

En esta sesión damos las definiciones y propiedades iniciales de las relaciones binarias definidas sobre un par de conjuntos.

video 15: relaciones - ii 

Presentamos las dos operaciones fundamentales entre relaciones: composición e inversión y estudiamos sus propiedades fundamentales.

video 16: relaciones de equivalencia, clases de equivalencia y conjunto conciente

Centramos nuestra atención ahora en las relaciones de equivalencia y, con la ayuda de la noción de clases de equivalencia, presentamos la construcción de conjunto cociente que es importantísima para toda la matemática. 

video 17: particiones y relaciones de equivalencia

En esta sesión establecemos la conexión que existe entre particiones de un conjunto y relaciones de equivalencia definidas sobre el conjunto; como vamos a ver, se trata de dos caras de una misma moneda.

video 18: relaciones de orden - i 

En esta sesión presentamos las relaciones de orden parcial sobre un conjunto. Ilustramos con ejemplos los conceptos de órdenes parciales totales y no totales y definimos algunos elementos especiales en los conjuntos parcialmente ordenados: elementos maximales, elementos minimales, máximo y mínimo.

video 19: relaciones de orden - ii

Continuamos estudiando, en esta sesión, los conjuntos parcialmente ordenados. En particular, presentamos las nociones de cotas superiores, cotas inferiores, extremo superior y extremo inferior y estudiamos algunas de sus propiedades fundamentales.

video 20: funciones - I

En esta sesión damos las definiciones y propiedades iniciales de las funciones entre un par de conjuntos.

Video 21: Funciones - II

Continuamos nuestro estudio de las funciones: presentamos, a manera de ejemplo, las funciones identidad, las inclusiones y las funciones constantes. Luego nos ocupamos de estudiar qué condiciones se requieren para cambiar el codeominio de una función y cómo restringir su dominio.

Video 22: Inyectividad, sobreyectividad y biyectividad

Introducimos en esta sesión las propiedades muy importantes (y deseables) de inyectividad y sobreyectividad de una función. La biyectividad no es otra cosa que tener estas dos propiedades de manera simultánea.

Video 23: Composición de funciones

Aprovechando lo que ya estudiamos sobre la composición de relaciones, estudiamos ahora la compuesta de dos funciones y vemos cómo se comporta esta compuesta con respecto a la inyectividad y a la sobreyectividad (y, por lo tanto, también con respecto a la biyectividad) de de las funciones involucradas.

Video 24: Invertibilidad y biyectividad

Estudiamos el problema de la invertibilidad de una función y establecemos, como resultado fundamental, que una función es invertible si y solo si es biyectiva.

Video 25: imagen directa e imagen inversa

Definimos las imágenes directas (mediante una función) de subconjuntos del dominio y las imágenes inversas (mediante una función) de subconjuntos del codominio, y establecemos sus propiedades fundamentales.

Video 26: Productos generalizados

Generalizamos, en esta sesión, la construcción del producto cartesiano a una familia no vacía de conjuntos; introducimos las proyecciones asociadas y demostramos la propiedad universal de los productos.

Video 27: Equipotencia

En esta sesión, aprovechando la noción de biyección entre conjuntos, hacemos una pequeña introducción al estudio de la equipotencia.