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APUNTES DE LÓGICA Y MATEMÁTICAS




                                                               Autores:
                                                               Mtra. Flor Alejandrina Hernández Carballido.
                                                                Mtro. Heriberto Marín Arellano.
                                                               Profesores de la Escuela Nacional Preparatoria de
                                                               la ENP /UNAM.               Octubre, 2012.


                            John Venn (1834 - 923)

 INTRODUCCIÓN                                                             La Lógica es la rama del saber
Presentamos los siguientes apuntes de Matemáticas y Lógica que            sobre los procesos en los que
tienen como finalidad ayudar al alumno en la mejor comprensión del uso    discurre el pensar, requiere de la
                                                                          representación simbólica para su
de los diagramas de Venn para las proposiciones categóricas A, E, I, O
                                                                          comprensión. Supone superar el
donde el conocimiento de los fundamentos matemáticos permite aplicar      reto intelectual que ello implica.
la Lógica en la representación gráfica de este tipo de juicios.

    Los temas a desarrollar son:

    I.     CONCEPTOS BÁSICOS DE CLASES Y CONJUNTOS. PROPOSICIONES CATEGÓRICAS.
    1. Clases y Conjuntos
    2. Relación entre clases y conjuntos
    3. Proposiciones categóricas

    I.   REPRESENTACIÓN DE LAS PROPOSICIONES CATEGÓRICAS. DIAGRAMAS DE VENN
    1.   Esquematización de las clases en un diagrama de Venn.
    2.   Proposición categórica, A: “Todos S es P”
    3.   Proposición categórica, E: “Ningún S es P”
    4.   Proposición categórica, I: “Algún S es P”
    5.   Proposición categórica, O: “Algún S no es P”

    I.       CONCEPTOS BÁSICOS DE CLASES Y CONJUNTOS. PROPOSICIONES CATEGÓRICAS.

    1.     Clases y Conjuntos.Vamos a referirnos a los siguientes temas: a) Noción de clases, b) Igualdad
    entre conjuntos y clases. c) Representación gráfica de conjuntos y de clases, d) El conjunto vacío y la
    clase que no tiene elementos.

         a) Clases.Una clase S se caracteriza como la colección de los objetos que tienen alguna propiedad
en común. Por ejemplo, S la clase de elementos químicos y P la clase de los gases. O bien S, la clase de las
luciérnagas y P la clase de los insectos. De manera semejante, en Matemáticas se dice que un conjunto A es
una colección de objetos que tienen una propiedad en común en la que se pueden citar sus elementos ya
sea de manera explícita o implícita. Por ejemplo, en el conjunto A    8, 3, r , 2, 7,14, 25, , sus elementos
se han citado de forma explícitay se ha escrito con una letra mayúscula. Los elementos se encierran entre
corchetes separados unos de otros mediante una “coma”. Cuando un elemento pertenece al conjunto A, se
escribe x A , se lee: “ x es elemento de A” o “ x pertenece a A” o “ x está en A”. En caso contrario, si un
elemento no pertenece al conjunto A se escribe, x A , “ x no es elemento de A”.
Tanto en Lógica como en Matemáticas nos referimos,de manera indistinta a un conjunto citando ya sea, su
clase, sus elementos o ambas cosas y se pueden hacer diagramas (dibujos) para representarlos. Así por
ejemplo, los números reales R, son todos aquellos que se pueden representar mediante una línea recta
horizontal orientada (flecha), en la cual a cada punto de la recta le corresponde un solo número y a cada
número le corresponde un solo punto como se ilustra en la figura 1, donde 2 N , 3 E , 2 Q  1
                                                                                                    I , son

algunos elementos de R,

                                                                                         Correspondencia uno
                                                                                         a uno entre puntos
                                                                                         de la recta y los
                                                                                         números reales.
                                                                                         Fig. 1.

En términos de la clase, se puede decir que los números reales R, son los números que resultan de la unión
de la clase de los números naturales N, con la de los enteros E, con la de los racionales Q y con la clase
de los números irracionales I. Por otra parte, un conjunto especificado en forma implícita se expresa mediante
un enunciado, por ejemplo: “B el conjunto de números pares positivos” del cual se pueden citar
explícitamente sus elementos, B 2, 4, 6, 8,10,12... , los puntos suspensivos indican: “y los demás”.

Como la Lógica y las Matemáticas usan el concepto de conjunto, se puede comprender porque las
operaciones algebraicas entre conjuntos y la lógica que subyace en éstas, contribuyan a plantear y resolver
aspectos relacionados con el razonamiento deductivo en la asignatura de Lógica.Los símbolos del lenguaje
de conjuntos más usados en estos temas de Lógica son los de la figura 2,




                                                                                 Lenguaje de conjuntos en
                                                                                 lógica y algebra de
                                                                                 conjuntos. Fig.2.




          b)Igualdad entre conjuntos y clases. Por otra parte, se dice que los conjuntos A y B son iguales,
A   B   , cuando tienen exactamente los mismos elementos, en caso contrario se dice que los conjuntos son
diferentes, A B . Por ejemplo, A 0, a , 7 es diferente a B 0, a, 7,1 ya que 1 B pero no es elemento
de A. Así mismo, dos clases S y P serán iguales cuando consten de los mismos elementos. Por ejemplo, si S
es la clase de todos los seres vivos y P la clase de todos los seres que respiran; como todo ser vivo es ser
que respira las clases y sus elementos son iguales.

        c) Representación gráfica de conjuntos y de clases.En Matemáticas un conjunto puede ser
representado gráficamente mediante un círculo, como se muestra en la figura 3,

              A                      Dos formas diferentes de
                                     representar los elementos de
                                     un      conjunto    mediante
                                     círculos. Fig. 3.
En el dibujo de la izquierda los elementos del conjunto A quedan representados por los puntos que están
dentro del círculo. Distinguimos los elementos del conjunto A por su posición en el círculo, así cada punto
puede ser un elemento diferente. En el círculo de la derecha, los elementos de B son sólo los números 3, 5,
12, 6 y 4,en éste, ya no se consideran los puntos del círculo como elementos de B porque se han citado
explícitamente los elementos del conjunto. En Lógica, la representación de una clase S se hace rotulando un
círculo con el término S que designa la clase. El diagrama es de una clase, no de una proposición ya que el
esquema representa sólo a la clase S pero no nos dice algo más acerca de ella figura 4,

                         Los miembros de S quedan              S
                         representados esquemáticamente
                         dentro del círculo. Fig. 4.



         d) El conjunto vacío. La clase que no tiene elementos.En el algebra de conjuntos es necesario
definir un conjunto vacío como aquel que no tiene elementos, se escribe como        y se lee “fi igual al
conjunto vacio”. Como la interpretación booleana de las proposiciones categóricas depende de la noción de
una clase que no tiene elementos, en Lógica también es necesario usar al conjunto vacío y tener un símbolo
especial para representarlo. Así, para diagramar la proposición de que la clase designada por S no tiene
miembros o bien,“no hay S”,se sombrea todo el círculo, para interpretarla como vacía. Se utiliza el signo “0” y
se simboliza la proposición con la ecuación S 0 , indicando con ello que no contiene nada, que es vacía, ver
figura 5. Usar el símbolo “0”,o bien el símbolo para representar al conjunto vacío es equivalente siempre y
cuando, sepamos que así se ha convenido usar en cada caso.



                  Representación gráfica del
                   conjunto vacío en lógica.
                                      Fig. 5.



En Matemáticas, a diferencia de Lógica, en los diagramas de Vennque representan operaciones algebraicas
entre conjuntos, una zona en blancose interpreta como vacía. Ahora bien, en Lógica, cuando hay por lo
menos un miembro de la clase P, se coloca una X para simbolizar que hay algo dentro de él, se escribe
P    0 . Figura 6,




                                                                    La clase P tiene al menos un
                                                                    miembro. La X representa que
                                                                    hay algo. Fig. 6.




    2.     Relación entre las clases y conjuntos.Los aspectos a desarrollar en este apartado son:
a) Unión, b) Intersección, c) Conjuntos ajenos, d) Subconjunto, e) Resta (diferencia) de conjuntos, f)
Complemento, g) afirmación o negación de relaciones entre clases o en entre conjuntos. En cada una de
estas operaciones los elementos de los conjuntos y las clases guardan entre sí una de estas relaciones,
aquella que corresponde a la relación que hay entre las clases o entre los elementos de los conjuntos.
a) Unión. La unión de conjuntos, se escribe    A    B   y se define como   A    B        x/x     A o x      B   .
Esta operación entre conjuntos indica que si usted reúne en una sola bolsa los objetos que había en la bolsa
uno y la dos, por ejemplo. Al sacar cualquier objeto de la bolsa donde están unidos todos los objetos, siempre
encontrará que el objeto sacado es elemento de la bolsa uno o de a la dos. Si A 2, 5, a y
B    0, a, ,9,16   la unión de los conjuntos es A B 2, 5, a, 0, , 9,16 y de igual manera cualquier
elemento del conjunto de la uniónpertenece al conjunto A, o bien al conjunto B. Cuando un elemento es el
mismo en ambos conjuntos, sólo se pone una vez en la unión. En estos términos, los números reales R, son
aquellos que resultan de la unión de los conjuntosde las clases individuales R : N E Q I . La operación de
unión entre conjuntos en matemáticas se representa gráficamente como en la figura 7. Establece mediante el
sombreado que los elementos se han unido para formar un nuevo conjunto que abarca a todo elemento de A
y de B,

                                                                         Diagrama que representa la
                                                                         operación entre conjuntos A
                                                                         unión B Fig.7.



En Lógica la unión de dos clases se puede interpretar mediante círculos que traslapan pero sin
sombrear.Automáticamente, se pueden distinguir cuatro zonas que corresponderán, como veremos, a los
productos de las clases S y P; cuyos elementos pueden pertenecer a uno u otro conjunto, o los que
pertenecen a los dos conjuntos obien, los elementos que no pertenecen a ninguno de los conjuntos, figura 8.
Esto será útil para el análisis y planteamiento de proposiciones categóricas.


          Al juntar espacialmente las
          clases S y P queda
          esquematizada la unión de las
          clases. Fig.8.

                                                         S   P



         b) Intersección. Otra relación que se presenta en Lógica entre las clases S y P es cuando éstas
tienen miembros en común. Por ejemplo, S la clase de las manzanas y P la de las frutas, tienen elementos en
común puesto que “las manzanas son frutas”. Si S es la clase de los comedores y Pla clase de los muebles
de madera, hay elementos de S que también son de P y viceversa. La intersección de las clases se refiere
sólo a aquellos comedores que son de madera. La intersección será útil para representar proposiciones
categóricas.

         La intersección entre conjuntos se define en Matemáticas como      A   B       x/x       A y x    B   que es
el conjunto formado por los elementos comunes de A y B. Por ejemplo, si                       A     8,10, 3, a , r       y
B    2,10,14, a, 7, 6, 25  la intersección es A B 10, a . Se dice entonces que A B              que se lee: “la
intersección de A y B es no vacía” ya que hay elementos en común entre los conjuntos. La representación
gráfica, en Matemáticas, de esta operación se muestra en la figura 9. Obsérvese que el rayado en la zona
central (“pepita”) entre los círculos indica que la intersección es no vacía. Que hay elementos en común entre
los conjuntos. Recuérdese que a diferencia de Matemáticas, en Lógica todo sombreado en un diagrama de
clases indicará que la zona es vacía. Más adelante, veremos que la intersección será útil para representar
proposiciones categóricas.
Intersección no vacía entre
                                                                             conjuntos A y B. Fig.9.


                                                     A      B    0


         c) Conjuntos ajenos. Cuando no hay elementos en común entre dos conjuntos A y B, se dice que
los conjuntos son ajenos, lo que se escribe en matemáticas, como A B      . La representación gráfica,
figura 10, correspondiente es,

                                   A                                    B     Conjuntos ajenos A y B.
                                                                              No hay elementos en
                                                                              común. Fig.10.

                                                 A   B

Por ejemplo, el conjunto de los números irracionales I y el de los números racionales Qno tienen miembros
en común, ya que no hay números irracionales que sean números racionales y viceversa. Es decir I Q         .
Como tampoco hay elementos en común entre los números pares e impares, se dice que los conjuntos son
ajenos en ambos casos. En Lógica, por ejemplo, la clase S“vegetal” y la clase P“elemento químico” no tienen
elementos en común, se escribe como S P 0 . Significa que no hay vegetales que sean elementos químicos
y viceversa. La representación correspondiente, figura 11, es



                                                         Intersección vacía. Indica:
                                                             “No hay S que sea P” y
                                                                  viceversa. Fig.11.
                                                                                                  SP=0

Al indicar en este diagrama que la parte central del esquema no tiene elementos (zona sombreada), se
mantienen presentesen la contraparte del diagrama (zonas en blanco en forma de “lunas”) los elementos de
dos clases ajenas entre sí. Por su significado, la figura 10, es equivalente a la figura 11. Ambos esquemas
representan que no hay elementos en común, sólo que en la primera representación, el vacío queda como
círculos bien separados. Mientras que en la segunda figura quedan “lunas” muy juntas pero separadas al fin
por casi nada. Así, ambas figuras indican que las clases S y P o los conjuntos A y B son ajenos. La forma de
la figura para esquematizar una clase no tiene importancia, ya sea como círculo, una elipse o algo que
parezca una “luna” o una “pepita”. El concepto de conjuntos ajenos es de utilidad en Lógica para representar
proposiciones categóricas en las que el producto de las clases es vacío.

         d) Subconjunto. Cuando cada miembro de una clase S es también miembro de otra clase P, se dice
entonces que la primera clase está contenida en la segunda. Por ejemplo, la clase S de los “gases de la
tabla periódica de elementos químicos” está contenida en la clase P de los “elementos químicos de la tabla
periódica”. Si S es la clase de los gatos y P la clase de los mamíferos de cuatro patas entonces la clase de
los gatos está contenida en la clase de los mamíferos; en otras palabras, todo gato es mamífero. Esta
relación entre las clases y los elementos de una clase será de mucha utilidad para representar que todo
elemento de una clase es también elemento de la otra. En el algebra de conjuntos se define el concepto de
subconjunto diciendo que el conjunto A está contenido en el conjunto B cuando todo elemento de A es
también elemento de B, se escribe como A B , se lee: “A contenido en B”. La contención en Matemáticas y
en Lógica se representa gráficamente de la misma manera, figura 12,
A subconjunto de B. La
               forma de la figura cerrada
               no importa. Fig.12.


          Sean A 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9 y B 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10 dos conjuntos, se dice que A está contenido
en B, A B , porque todo elemento de A es también elemento de B. El conjunto de los números naturales
N    1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,... es un subconjunto de los enteros       E   ..., 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,... ,

puesto que todo número natural es también número entero, es decir: N E . También, los números
naturales están contenidos en los números reales, N R .De hecho, E R , Q R , e I R .

         e) Resta (diferencia) de conjuntos. Otra operación en el algebra de conjuntos que se usa en
Lógica para representar proposiciones categóricas es la resta entre conjuntos. Dados dos conjuntos A y B, la
diferencia, A – Bes el conjunto formado por los elementos de A que no pertenecen al conjunto B. Seescribe
como A B x / x A, x B . Por ejemplo, sean A 8,10, 3, a, r y B 2,10,14, a , 7, 6, 25 cuya
representación, figura 13, es


                                                                                          Conjuntos A y B.
                                                                                          Fig. 13.



dela definición de resta (diferencia) entre conjuntos se obtiene el conjunto        A   B     8, 3, r        de la figura 14,
                                                                                                         ,


                                                                                   Resta (A-B) de los
                                                                                   conjuntos A y B. Fig. 14.


Obsérvese que los elementos comunes de A y de B desaparecen al hacer la resta de los conjuntos (los
elementos de B que quedan ya no se toman en cuenta). Ahora bien, si se quiere efectuar la operación
contraria B A x / x B , x A , se obtiene B A 2,14, 7, 6, 25 . Resultado que se puede expresar
gráficamente, figura 15, como


                                                                                     Resta (B-A) de
                                                                                     los conjuntos A y
                                                                                     B. Fig. 15.



De las restas antes efectuadas, se puede comprender que la operación diferencia entre conjuntos no es
conmutativa, es decir A B B A . La no conmutatividad de la resta de conjuntos tiene un significado muy
preciso en Lógica, ya que no será lo mismo la clase, (S – P), cuyos elementos son los S que no son P; y la
clase (P – S)que son los P que no son S. Por ejemplo, si Ses la clase de los políticos y P la clase de los
mentirosos. La diferencia (S – P) es la clase de los políticos que no son mentirosos y la resta (P – S) es la
clase de los mentirosos que no son políticos.
e.1) Resta simétrica.En algebra de conjuntos la resta simétrica entre dos conjuntos se define como
A B      (A    B ) ( B A ) que es la unión de dos restas (diferencias). Por ejemplo, si A     8,10, 3, a , r y
B     2,10,14, a , 7, 6, 25   son los conjuntos del ejemplo anterior, la representación gráfica, figura 16, es


    Resta simétrica de los conjuntos A y
    B. ( A B ) ( B A )      . Fig. 16.

Observe que han quedado solo aquellos elementos que son de A pero no de B (lado izquierdo) unidos con los
elementos que son de B pero no de A (lado derecho). Para los matemáticos, el centro está vacío. En la
operación A B no aparecen los elementos comunes a los conjuntos originales A y B. De las figuras 14 y 15,
se comprende que la figura 16 es el resultado de la unión de los diagramas que resultaron de las operaciones
de resta anteriores para formar un nuevo conjunto donde no hay elementos en común, ( A B ) ( B A )         .
Lo que significa que los conjuntos resta (diferencia) son ajenos entre sí.

En lógica, si S es la clase de los políticos y P la clase de los mentirosos, como hemos visto, se pueden hacer
dos restas (o diferencias), figura 17

                                          Resta entre clases. Los elementos de
                                          (S-P) están representados en la
                                          “luna” del lado izquierdo. Los de (P-S)
                                          en la del lado derecho. Fig. 17.


De la operación (S-P) tenemos la clase de los políticos que no son mentirosos y de (P – S) tenemos la clase
de los mentirosos que no son políticos. Al hacer la unión de estas dos clases, se obtiene la figura 18,

     En la resta simétrica la zona central
    es vacía cuando las clases S y P son
         ajenas y también cuando no lo
                             sean. Fig.18.


Las operaciones (S P ) y ( P S ) dan como resultado dos clases ajenas entre sí. Las restas así efectuadas
han eliminado la posibilidad de representar los elementos en común de S y P. La resta simétrica
( S P ) ( P S ) implica que se sombree la zona central del diagrama. El cual, muestra que hay políticos que
no son mentirosos (lado izquierdo) y mentirosos que no son políticos (lado derecho) y, también que no hay
políticos que sean mentirosos y viceversa (centro). Por esta razón la figura 18 se utilizará en Lógica para
representar aquellas proposiciones en las que ningún S sea P.

        f)Complemento.Otra operación útil tanto en Matemáticas como en Lógica es la que se denomina
complemento de un conjunto A, se escribe A c o bien como A’ (aquí usaremos indistintamente una u otra
notación). Una de las maneras de definir el complemento es en términos de un conjunto universal U como
aquel que está formado por todos los elementos de interés en un problema, figura 19. Se representa por un
rectángulo con una U y sus elementos son los puntos encerrados en éste.

                         Conjunto Universal en
                         matemáticas. Fig. 19.
Los elementos del conjuntocomplemento, A c ,son aquellos que pertenecen a U pero no pertenecen al
conjunto A,área sombreada en la figura 20.


                                                                              Complemento de A en
                                                                              términos del conjunto
                                                                              Universal, U. Fig. 20.




En lógica, una clase S se representa gráficamente mediante un círculo rotulado con el término que designa la
clase a la que se refiere, figura 21. Cuando un miembro no es de la clase S,se simboliza como S . Es decir, el
círculo que representa la clase S también representa, por complementación, a la clase S , es su
complemento, ya que en el exterior del círculo para S están todos los miembros que no son de S.
                       S

                                                       Representación de la clase S
                                                           y su complemento o
                                                           contraparte. Fig. 21.

                                              S
Por ejemplo, sea S la clase de los gases químicos, todo aquello que no sea un gas químico queda
simbolizado por S , que es una clase muy extensa; cubre cualquier cosa que no sea gas químico. En
Matemáticas, el diagrama de Venn para dos conjuntos A y B en términos del conjunto universal U es un
rectángulo con los círculos que se traslapan en su interior, figura 22. Lo que queda fuera del rectángulo ya
no tiene sentido matemático, es simple papel en blanco.



               Diagrama de Venn
               en Matemáticas.
               Fig. 22.



El equivalente diagrama de Venn para Lógica es el de la figura 23. Como no hay rectángulo, todo el espacio
más allá de los círculos traslapados tiene significado lógico. Representa todo objeto que sean ni S ni P.


                                     Diagrama de Venn como se utiliza en
                                     Lógicas. El conjunto universal no está
                                                           acotado. Fig.23.



De estas dos últimas figuras obsérvese la diferente manera de representar al conjunto universal. En
Matemáticas este conjunto está acotado por un rectángulo que representa a la clase más general de interés
en un problema; mientras que en lógica el conjunto universal incluye a todo lo que no pertenece a las clases.
Las clases esquematizadas en la figura 23 se describen de la siguiente manera en la tabla 1.
TABLA 1: DESCRIPCIÓN DE LAS CLASES
            SÍMBOLO                       ZONA                       CLASE REPRESENTADA
              SP            Izquierda en forma de “luna” que    El producto de las clases S y P ;
                                   no se traslapa con P
                                                                   “Todos los S que no son P ”
              SP             Centro común de los círculos en               El producto de las dos clases S y P
                                   forma de “pepita”.
                                                                            “Todos los S que también son P ”

               SP          Derecha en forma de “luna” que no                   El producto de la clase S y P
                                  se traslapa con S
                                                                               “Todos los P que no son S ”


              SP               Externa de los dos círculos                   El producto de las clases no S no P.
                                                                            “Todas las cosas que no son S ni P ”


Como hemos dicho,si S es la clase de los políticos y P la clase de los mentirosos. La clase de los S que no
son P,( S P ) representa la clase de los políticos que no son mentirosos. La clase de los P que no son S, (
S P ) representa la clase de los mentirosos que no son políticos. La clase ( S P ) representa la clase de los
políticos que son mentirosos. La zona exterior a los círculos ( S P ) representa a la clase de los “ninis” ni son S
ni son P. Ver figura 23. La clase S P es la misma que la clase P S ya que todos los no políticos que son
mentirosos son lo mismo que los mentirosos que no son políticos. La distinta manera de escribir estos
resultados con el lenguaje de conjuntos y con la simbolización respectiva en Lógica se muestra en la tabla 2,

                                             TABLA 2: EQUIVALENCIAS
                                 (S     P)       x    S, x       P                              SP       “ S que no son P”
  Resta de conjuntos en                                                  Se representa en
                                (P     S)    x       P, x    S                                  SP       “P que no son de S”
      Matemáticas:                                                         Lógica como:

Intersección de conjuntos       (S     P)    x       S y x           P   Se representa en       SP          “S que son P” y
     en Matemáticas:                                                       Lógica como:                        viceversa.

Otra manera de construir un complemento es cuando A es subconjunto de un conjunto B, la resta B A , es
el conjunto de todos elementos que no están en A pero que están en B por lo que el conjunto resultante es el
complemento de A con respecto a B, es decir, B A A c . Figura 24,


                                                                                     La resta (B – A) resulta ser A´
                                                                                     cuando a esta contenido en B.
                                                                                     Fig.24.
                                                                                     Fig. 18


En lógica, cuando la clase S es subconjunto de la clase P, como se muestra en la figura 25, todos los
elementos de la clase S P son complemento de S, y cuando P está contenido en S todos los elementos de la
clase S P son el complemento de P,

                      Complementos.
                             Fig.25.
De las figuras anteriores, se tiene la siguiente tabla 3,
                     TABLA 3. CONJUNTOS EN MATEMÁTICAS Y LAS CLASES EN LÓGICA
  La resta de conjuntos en         (P S ) S
                                            c
                                                    Que en Lógica se    SP    “P que no son S”
        Matemáticas:                        c        escribe como:            “ S que no son P”
                                   (S P ) P                             SP


         g) Afirmación o negación de las relaciones entre clases y conjuntos. El diagrama que consta de
dos círculos, lo introdujo el matemático y lógico inglés John Venn (1834-1923). El esquema de la figura 23no
representa ninguna proposición puesto que no se está afirmando o negando que haya elementos en la clase
representada por determinada zona. Las proposiciones sólo las representan aquellos diagramas en los que
una parte ha sido sombreada o en la que se ha insertado una X. Así, para representar una proposición
categórica, alguna de las clases: S P , S P o S P debe ser señalada en el sentido de tener o no tener
elementos. El “0” se utiliza para tal fin (equivale al símbolo del conjunto vacío en Matemáticas). Si una
clase no tiene elementos, se simboliza mediante una ecuación con la clase correspondiente igualada a “0”.
En caso contrario, la ecuación se escribe con un signo de diferencia seguido de un “0”. Tabla 4,

                                     TABLA 4. CLASES VACÍAS O CON ELEMENTOS
                                           SP    0                              SP    0
                                  “No hay S que no sea P”                 “Hay S que no son p”
                     Clase                 SP    0           Clase no           SP    0
                     vacía:         “No hay S que sea P”      vacía:       “Hay S que son P”
                                           SP    0                              SP    0
                                   “No hay P que no sea S”                “Hay P que no son S”

         3. Proposiciones Categóricas. Empezamos a estudiar en Lógica las proposiciones categóricas
cuando los pensamientos se expresan de manera formal, es decir, cuando contienen un Sujeto, Verbo y
Predicado, cuando afirman o niegan algo y son objeto de análisis como verdaderos o falsos. Una proposición
es categórica, de acuerdo con la clasificación de los juicios por Relación, cuando lo que expresa, ya sea
afirmando o negando lo hace de manera contundente, sin condición (como en los juicios Hipotéticos) o sin
establecer opciones (como lo hacen los juicios Disyuntivos). Así, las proposiciones Categóricas pueden
analizarse afirmando o negando si una clase S está incluida total o parcialmente en otra clase P y
señalando si es vacía o tiene elementos. Al relacionar los juicios por Cantidad con los de Cualidad surgen 4
tipos de proposiciones que llamamos categóricas: Proposición A, Universal afirmativa, “Todo S es P”;
Proposición E, Universal negativa, “Ningún S es P”; Proposición I, Particular Afirmativa, “Algún S es P”; y
Proposición O, Particular Negativa “Algún S no es P”. Este tipo de proposiciones se usan, regularmente en los
diferentes tipos de razonamiento. Una manera de recordar esta clasificación se muestra en la tabla 5

                                  Tabla 5. SIMBOLIZACIÓN NEMOTÉCNICA
                              PROPOSICIÓN                         SÍMBOLOS
                A, Universal afirmativa, “Todo S es P”    U      (Universal que afirma)
                E, Universal negativa, “Ningún S es P”    U    ( Universal que niega)
                I, Particular Afirmativa, “Algún S es P”   P     (Particular queafirma)
               O, Particular Negativa “Algún S no es P”    P     (Particular queniega)

En el razonamiento deductivo las proposiciones se encuentran como premisas que pretenden proporcionar
bases concluyentes para establecer la verdad de su conclusión. La teoría de la deducción intenta explicar la
relación entre las premisas y la conclusión de un argumento válido y proporcionar técnicas para distinguir
argumentos deductivos, esto es, para discriminar entre deducciones válidas e inválidas.
El estudio clásico aristotélico de la deducción está centrado en argumentos que contienen solamente
proposiciones. Tanto las premisas como la conclusión son “proposiciones categóricas”. Demos un ejemplo.
En el argumento:                  Ningún vicio es recomendable (proposición E)
                                     El alcoholismo es un vicio (proposición I)
                       ______________________________________________________
                        Por lo tanto, El alcoholismo no es recomendable (proposición O)

Tomando como referencia el ejemplo clásico que expone Irving Copi, en su Introducción a la Lógica, si S la
clase de los políticos y P la clase de los mentirosos, las relaciones que se presentan están sustentadas en
las operaciones básicas entre conjuntos como se ilustra en el extremo derecho de la siguiente tabla 6,
                           TABLA 6: PROPOSICIONES CATEGÓRICAS Y CONJUNTOS
PROPOSICIÓN                     TIPO DE PROPSICIÓN                         PROPOSICIÓN       CONJUNTOS
                             UNIVERSAL AFIRMATIVA:
  TODOS LOS       La relación de inclusión entre clases tiene lugar          Todo S es P      (S   P)

POLÍTICOS SON      entre dos clases. Esta inclusión es completa o              SP    0       S menos P es
 MENTIROSOS        universal ya que todos los miembros de S son                             igual al vacío.
                  también miembros de P. Cada elemento de S es                               S contenido
                   también elemento de P. Representa que todo                                   en P.
                               político es mentiroso.
                                                                                               S   P

                                UNIVERSAL NEGATIVA:                                         S intersección
  NINGÚN          La proposición niega que la relación de inclusión        Ningún S es P       P igual al
 POLÍTICO ES         de clase tenga lugar entre las dos clases. Lo             SP    0        vacío. Los
 MENTIROSO         niega en forma universal ya que no hay ningún                            conjuntos son
                      miembro de S que también lo sea de P. La                                ajenos. Sin
                  primera clase S excluye totalmente a la segunda                           elementos en
                     clase P. Se niega en forma universal que los                               común.
                               políticos sean mentirosos.

                              PARTICULAR AFIRMATIVA:                                           S   P

                      La clase de los políticos S y la clase de los                         S intersección
  ALGUNOS          mentirosos P tienen por lo menos un miembro              Algún S es P    P diferente al
POLÍTICOS SON       en común. La proposición afirma que sólo                   SP    0        vacío”. Los
 MENTIROSOS        algún o algunos políticos son mentirosos pero                              conjuntos
                    no afirma esto de los políticos considerados                               tienen al
                   universalmente. No afirma ni niega que todos                               menos un
                        los políticos sean mentirosos. No dice                               elemento en
                     literalmente que algunos políticos no son                                  común.
                     mentirosos, aunque en algunos contextos
                               podemos entenderlo así.

                              PARTICULAR NEGATIVA:                                            (S   P)

  ALGUNOS         No se refiere universalmente a los políticos sino                          S menos P es
POLÍTICOS NO         sólo a algunos miembros de esa clase. No           Algún S no es P       diferente al
    SON             afirma que los miembros particulares de la                 SP    0       vacío. Hay al
MENTIROSOS         primera clase S están incluidos en la segunda                               menos un
                   clase P, esto es precisamente lo que se niega.                           elemento de S
                      Dice que por lo menos un miembro que                                  que no son de
                      pertenece a la clase S, es excluido de la                                    P.
                               totalidad de la clase P.

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  • 1. APUNTES DE LÓGICA Y MATEMÁTICAS Autores: Mtra. Flor Alejandrina Hernández Carballido. Mtro. Heriberto Marín Arellano. Profesores de la Escuela Nacional Preparatoria de la ENP /UNAM. Octubre, 2012. John Venn (1834 - 923) INTRODUCCIÓN La Lógica es la rama del saber Presentamos los siguientes apuntes de Matemáticas y Lógica que sobre los procesos en los que tienen como finalidad ayudar al alumno en la mejor comprensión del uso discurre el pensar, requiere de la representación simbólica para su de los diagramas de Venn para las proposiciones categóricas A, E, I, O comprensión. Supone superar el donde el conocimiento de los fundamentos matemáticos permite aplicar reto intelectual que ello implica. la Lógica en la representación gráfica de este tipo de juicios. Los temas a desarrollar son: I. CONCEPTOS BÁSICOS DE CLASES Y CONJUNTOS. PROPOSICIONES CATEGÓRICAS. 1. Clases y Conjuntos 2. Relación entre clases y conjuntos 3. Proposiciones categóricas I. REPRESENTACIÓN DE LAS PROPOSICIONES CATEGÓRICAS. DIAGRAMAS DE VENN 1. Esquematización de las clases en un diagrama de Venn. 2. Proposición categórica, A: “Todos S es P” 3. Proposición categórica, E: “Ningún S es P” 4. Proposición categórica, I: “Algún S es P” 5. Proposición categórica, O: “Algún S no es P” I. CONCEPTOS BÁSICOS DE CLASES Y CONJUNTOS. PROPOSICIONES CATEGÓRICAS. 1. Clases y Conjuntos.Vamos a referirnos a los siguientes temas: a) Noción de clases, b) Igualdad entre conjuntos y clases. c) Representación gráfica de conjuntos y de clases, d) El conjunto vacío y la clase que no tiene elementos. a) Clases.Una clase S se caracteriza como la colección de los objetos que tienen alguna propiedad en común. Por ejemplo, S la clase de elementos químicos y P la clase de los gases. O bien S, la clase de las luciérnagas y P la clase de los insectos. De manera semejante, en Matemáticas se dice que un conjunto A es una colección de objetos que tienen una propiedad en común en la que se pueden citar sus elementos ya sea de manera explícita o implícita. Por ejemplo, en el conjunto A 8, 3, r , 2, 7,14, 25, , sus elementos se han citado de forma explícitay se ha escrito con una letra mayúscula. Los elementos se encierran entre corchetes separados unos de otros mediante una “coma”. Cuando un elemento pertenece al conjunto A, se escribe x A , se lee: “ x es elemento de A” o “ x pertenece a A” o “ x está en A”. En caso contrario, si un elemento no pertenece al conjunto A se escribe, x A , “ x no es elemento de A”.
  • 2. Tanto en Lógica como en Matemáticas nos referimos,de manera indistinta a un conjunto citando ya sea, su clase, sus elementos o ambas cosas y se pueden hacer diagramas (dibujos) para representarlos. Así por ejemplo, los números reales R, son todos aquellos que se pueden representar mediante una línea recta horizontal orientada (flecha), en la cual a cada punto de la recta le corresponde un solo número y a cada número le corresponde un solo punto como se ilustra en la figura 1, donde 2 N , 3 E , 2 Q 1 I , son algunos elementos de R, Correspondencia uno a uno entre puntos de la recta y los números reales. Fig. 1. En términos de la clase, se puede decir que los números reales R, son los números que resultan de la unión de la clase de los números naturales N, con la de los enteros E, con la de los racionales Q y con la clase de los números irracionales I. Por otra parte, un conjunto especificado en forma implícita se expresa mediante un enunciado, por ejemplo: “B el conjunto de números pares positivos” del cual se pueden citar explícitamente sus elementos, B 2, 4, 6, 8,10,12... , los puntos suspensivos indican: “y los demás”. Como la Lógica y las Matemáticas usan el concepto de conjunto, se puede comprender porque las operaciones algebraicas entre conjuntos y la lógica que subyace en éstas, contribuyan a plantear y resolver aspectos relacionados con el razonamiento deductivo en la asignatura de Lógica.Los símbolos del lenguaje de conjuntos más usados en estos temas de Lógica son los de la figura 2, Lenguaje de conjuntos en lógica y algebra de conjuntos. Fig.2. b)Igualdad entre conjuntos y clases. Por otra parte, se dice que los conjuntos A y B son iguales, A B , cuando tienen exactamente los mismos elementos, en caso contrario se dice que los conjuntos son diferentes, A B . Por ejemplo, A 0, a , 7 es diferente a B 0, a, 7,1 ya que 1 B pero no es elemento de A. Así mismo, dos clases S y P serán iguales cuando consten de los mismos elementos. Por ejemplo, si S es la clase de todos los seres vivos y P la clase de todos los seres que respiran; como todo ser vivo es ser que respira las clases y sus elementos son iguales. c) Representación gráfica de conjuntos y de clases.En Matemáticas un conjunto puede ser representado gráficamente mediante un círculo, como se muestra en la figura 3, A Dos formas diferentes de representar los elementos de un conjunto mediante círculos. Fig. 3.
  • 3. En el dibujo de la izquierda los elementos del conjunto A quedan representados por los puntos que están dentro del círculo. Distinguimos los elementos del conjunto A por su posición en el círculo, así cada punto puede ser un elemento diferente. En el círculo de la derecha, los elementos de B son sólo los números 3, 5, 12, 6 y 4,en éste, ya no se consideran los puntos del círculo como elementos de B porque se han citado explícitamente los elementos del conjunto. En Lógica, la representación de una clase S se hace rotulando un círculo con el término S que designa la clase. El diagrama es de una clase, no de una proposición ya que el esquema representa sólo a la clase S pero no nos dice algo más acerca de ella figura 4, Los miembros de S quedan S representados esquemáticamente dentro del círculo. Fig. 4. d) El conjunto vacío. La clase que no tiene elementos.En el algebra de conjuntos es necesario definir un conjunto vacío como aquel que no tiene elementos, se escribe como y se lee “fi igual al conjunto vacio”. Como la interpretación booleana de las proposiciones categóricas depende de la noción de una clase que no tiene elementos, en Lógica también es necesario usar al conjunto vacío y tener un símbolo especial para representarlo. Así, para diagramar la proposición de que la clase designada por S no tiene miembros o bien,“no hay S”,se sombrea todo el círculo, para interpretarla como vacía. Se utiliza el signo “0” y se simboliza la proposición con la ecuación S 0 , indicando con ello que no contiene nada, que es vacía, ver figura 5. Usar el símbolo “0”,o bien el símbolo para representar al conjunto vacío es equivalente siempre y cuando, sepamos que así se ha convenido usar en cada caso. Representación gráfica del conjunto vacío en lógica. Fig. 5. En Matemáticas, a diferencia de Lógica, en los diagramas de Vennque representan operaciones algebraicas entre conjuntos, una zona en blancose interpreta como vacía. Ahora bien, en Lógica, cuando hay por lo menos un miembro de la clase P, se coloca una X para simbolizar que hay algo dentro de él, se escribe P 0 . Figura 6, La clase P tiene al menos un miembro. La X representa que hay algo. Fig. 6. 2. Relación entre las clases y conjuntos.Los aspectos a desarrollar en este apartado son: a) Unión, b) Intersección, c) Conjuntos ajenos, d) Subconjunto, e) Resta (diferencia) de conjuntos, f) Complemento, g) afirmación o negación de relaciones entre clases o en entre conjuntos. En cada una de estas operaciones los elementos de los conjuntos y las clases guardan entre sí una de estas relaciones, aquella que corresponde a la relación que hay entre las clases o entre los elementos de los conjuntos.
  • 4. a) Unión. La unión de conjuntos, se escribe A B y se define como A B x/x A o x B . Esta operación entre conjuntos indica que si usted reúne en una sola bolsa los objetos que había en la bolsa uno y la dos, por ejemplo. Al sacar cualquier objeto de la bolsa donde están unidos todos los objetos, siempre encontrará que el objeto sacado es elemento de la bolsa uno o de a la dos. Si A 2, 5, a y B 0, a, ,9,16 la unión de los conjuntos es A B 2, 5, a, 0, , 9,16 y de igual manera cualquier elemento del conjunto de la uniónpertenece al conjunto A, o bien al conjunto B. Cuando un elemento es el mismo en ambos conjuntos, sólo se pone una vez en la unión. En estos términos, los números reales R, son aquellos que resultan de la unión de los conjuntosde las clases individuales R : N E Q I . La operación de unión entre conjuntos en matemáticas se representa gráficamente como en la figura 7. Establece mediante el sombreado que los elementos se han unido para formar un nuevo conjunto que abarca a todo elemento de A y de B, Diagrama que representa la operación entre conjuntos A unión B Fig.7. En Lógica la unión de dos clases se puede interpretar mediante círculos que traslapan pero sin sombrear.Automáticamente, se pueden distinguir cuatro zonas que corresponderán, como veremos, a los productos de las clases S y P; cuyos elementos pueden pertenecer a uno u otro conjunto, o los que pertenecen a los dos conjuntos obien, los elementos que no pertenecen a ninguno de los conjuntos, figura 8. Esto será útil para el análisis y planteamiento de proposiciones categóricas. Al juntar espacialmente las clases S y P queda esquematizada la unión de las clases. Fig.8. S P b) Intersección. Otra relación que se presenta en Lógica entre las clases S y P es cuando éstas tienen miembros en común. Por ejemplo, S la clase de las manzanas y P la de las frutas, tienen elementos en común puesto que “las manzanas son frutas”. Si S es la clase de los comedores y Pla clase de los muebles de madera, hay elementos de S que también son de P y viceversa. La intersección de las clases se refiere sólo a aquellos comedores que son de madera. La intersección será útil para representar proposiciones categóricas. La intersección entre conjuntos se define en Matemáticas como A B x/x A y x B que es el conjunto formado por los elementos comunes de A y B. Por ejemplo, si A 8,10, 3, a , r y B 2,10,14, a, 7, 6, 25 la intersección es A B 10, a . Se dice entonces que A B que se lee: “la intersección de A y B es no vacía” ya que hay elementos en común entre los conjuntos. La representación gráfica, en Matemáticas, de esta operación se muestra en la figura 9. Obsérvese que el rayado en la zona central (“pepita”) entre los círculos indica que la intersección es no vacía. Que hay elementos en común entre los conjuntos. Recuérdese que a diferencia de Matemáticas, en Lógica todo sombreado en un diagrama de clases indicará que la zona es vacía. Más adelante, veremos que la intersección será útil para representar proposiciones categóricas.
  • 5. Intersección no vacía entre conjuntos A y B. Fig.9. A B 0 c) Conjuntos ajenos. Cuando no hay elementos en común entre dos conjuntos A y B, se dice que los conjuntos son ajenos, lo que se escribe en matemáticas, como A B . La representación gráfica, figura 10, correspondiente es, A B Conjuntos ajenos A y B. No hay elementos en común. Fig.10. A B Por ejemplo, el conjunto de los números irracionales I y el de los números racionales Qno tienen miembros en común, ya que no hay números irracionales que sean números racionales y viceversa. Es decir I Q . Como tampoco hay elementos en común entre los números pares e impares, se dice que los conjuntos son ajenos en ambos casos. En Lógica, por ejemplo, la clase S“vegetal” y la clase P“elemento químico” no tienen elementos en común, se escribe como S P 0 . Significa que no hay vegetales que sean elementos químicos y viceversa. La representación correspondiente, figura 11, es Intersección vacía. Indica: “No hay S que sea P” y viceversa. Fig.11. SP=0 Al indicar en este diagrama que la parte central del esquema no tiene elementos (zona sombreada), se mantienen presentesen la contraparte del diagrama (zonas en blanco en forma de “lunas”) los elementos de dos clases ajenas entre sí. Por su significado, la figura 10, es equivalente a la figura 11. Ambos esquemas representan que no hay elementos en común, sólo que en la primera representación, el vacío queda como círculos bien separados. Mientras que en la segunda figura quedan “lunas” muy juntas pero separadas al fin por casi nada. Así, ambas figuras indican que las clases S y P o los conjuntos A y B son ajenos. La forma de la figura para esquematizar una clase no tiene importancia, ya sea como círculo, una elipse o algo que parezca una “luna” o una “pepita”. El concepto de conjuntos ajenos es de utilidad en Lógica para representar proposiciones categóricas en las que el producto de las clases es vacío. d) Subconjunto. Cuando cada miembro de una clase S es también miembro de otra clase P, se dice entonces que la primera clase está contenida en la segunda. Por ejemplo, la clase S de los “gases de la tabla periódica de elementos químicos” está contenida en la clase P de los “elementos químicos de la tabla periódica”. Si S es la clase de los gatos y P la clase de los mamíferos de cuatro patas entonces la clase de los gatos está contenida en la clase de los mamíferos; en otras palabras, todo gato es mamífero. Esta relación entre las clases y los elementos de una clase será de mucha utilidad para representar que todo elemento de una clase es también elemento de la otra. En el algebra de conjuntos se define el concepto de subconjunto diciendo que el conjunto A está contenido en el conjunto B cuando todo elemento de A es también elemento de B, se escribe como A B , se lee: “A contenido en B”. La contención en Matemáticas y en Lógica se representa gráficamente de la misma manera, figura 12,
  • 6. A subconjunto de B. La forma de la figura cerrada no importa. Fig.12. Sean A 1, 3, 4, 5, 7, 8, 9 y B 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10 dos conjuntos, se dice que A está contenido en B, A B , porque todo elemento de A es también elemento de B. El conjunto de los números naturales N 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,... es un subconjunto de los enteros E ..., 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,... , puesto que todo número natural es también número entero, es decir: N E . También, los números naturales están contenidos en los números reales, N R .De hecho, E R , Q R , e I R . e) Resta (diferencia) de conjuntos. Otra operación en el algebra de conjuntos que se usa en Lógica para representar proposiciones categóricas es la resta entre conjuntos. Dados dos conjuntos A y B, la diferencia, A – Bes el conjunto formado por los elementos de A que no pertenecen al conjunto B. Seescribe como A B x / x A, x B . Por ejemplo, sean A 8,10, 3, a, r y B 2,10,14, a , 7, 6, 25 cuya representación, figura 13, es Conjuntos A y B. Fig. 13. dela definición de resta (diferencia) entre conjuntos se obtiene el conjunto A B 8, 3, r de la figura 14, , Resta (A-B) de los conjuntos A y B. Fig. 14. Obsérvese que los elementos comunes de A y de B desaparecen al hacer la resta de los conjuntos (los elementos de B que quedan ya no se toman en cuenta). Ahora bien, si se quiere efectuar la operación contraria B A x / x B , x A , se obtiene B A 2,14, 7, 6, 25 . Resultado que se puede expresar gráficamente, figura 15, como Resta (B-A) de los conjuntos A y B. Fig. 15. De las restas antes efectuadas, se puede comprender que la operación diferencia entre conjuntos no es conmutativa, es decir A B B A . La no conmutatividad de la resta de conjuntos tiene un significado muy preciso en Lógica, ya que no será lo mismo la clase, (S – P), cuyos elementos son los S que no son P; y la clase (P – S)que son los P que no son S. Por ejemplo, si Ses la clase de los políticos y P la clase de los mentirosos. La diferencia (S – P) es la clase de los políticos que no son mentirosos y la resta (P – S) es la clase de los mentirosos que no son políticos.
  • 7. e.1) Resta simétrica.En algebra de conjuntos la resta simétrica entre dos conjuntos se define como A B (A B ) ( B A ) que es la unión de dos restas (diferencias). Por ejemplo, si A 8,10, 3, a , r y B 2,10,14, a , 7, 6, 25 son los conjuntos del ejemplo anterior, la representación gráfica, figura 16, es Resta simétrica de los conjuntos A y B. ( A B ) ( B A ) . Fig. 16. Observe que han quedado solo aquellos elementos que son de A pero no de B (lado izquierdo) unidos con los elementos que son de B pero no de A (lado derecho). Para los matemáticos, el centro está vacío. En la operación A B no aparecen los elementos comunes a los conjuntos originales A y B. De las figuras 14 y 15, se comprende que la figura 16 es el resultado de la unión de los diagramas que resultaron de las operaciones de resta anteriores para formar un nuevo conjunto donde no hay elementos en común, ( A B ) ( B A ) . Lo que significa que los conjuntos resta (diferencia) son ajenos entre sí. En lógica, si S es la clase de los políticos y P la clase de los mentirosos, como hemos visto, se pueden hacer dos restas (o diferencias), figura 17 Resta entre clases. Los elementos de (S-P) están representados en la “luna” del lado izquierdo. Los de (P-S) en la del lado derecho. Fig. 17. De la operación (S-P) tenemos la clase de los políticos que no son mentirosos y de (P – S) tenemos la clase de los mentirosos que no son políticos. Al hacer la unión de estas dos clases, se obtiene la figura 18, En la resta simétrica la zona central es vacía cuando las clases S y P son ajenas y también cuando no lo sean. Fig.18. Las operaciones (S P ) y ( P S ) dan como resultado dos clases ajenas entre sí. Las restas así efectuadas han eliminado la posibilidad de representar los elementos en común de S y P. La resta simétrica ( S P ) ( P S ) implica que se sombree la zona central del diagrama. El cual, muestra que hay políticos que no son mentirosos (lado izquierdo) y mentirosos que no son políticos (lado derecho) y, también que no hay políticos que sean mentirosos y viceversa (centro). Por esta razón la figura 18 se utilizará en Lógica para representar aquellas proposiciones en las que ningún S sea P. f)Complemento.Otra operación útil tanto en Matemáticas como en Lógica es la que se denomina complemento de un conjunto A, se escribe A c o bien como A’ (aquí usaremos indistintamente una u otra notación). Una de las maneras de definir el complemento es en términos de un conjunto universal U como aquel que está formado por todos los elementos de interés en un problema, figura 19. Se representa por un rectángulo con una U y sus elementos son los puntos encerrados en éste. Conjunto Universal en matemáticas. Fig. 19.
  • 8. Los elementos del conjuntocomplemento, A c ,son aquellos que pertenecen a U pero no pertenecen al conjunto A,área sombreada en la figura 20. Complemento de A en términos del conjunto Universal, U. Fig. 20. En lógica, una clase S se representa gráficamente mediante un círculo rotulado con el término que designa la clase a la que se refiere, figura 21. Cuando un miembro no es de la clase S,se simboliza como S . Es decir, el círculo que representa la clase S también representa, por complementación, a la clase S , es su complemento, ya que en el exterior del círculo para S están todos los miembros que no son de S. S Representación de la clase S y su complemento o contraparte. Fig. 21. S Por ejemplo, sea S la clase de los gases químicos, todo aquello que no sea un gas químico queda simbolizado por S , que es una clase muy extensa; cubre cualquier cosa que no sea gas químico. En Matemáticas, el diagrama de Venn para dos conjuntos A y B en términos del conjunto universal U es un rectángulo con los círculos que se traslapan en su interior, figura 22. Lo que queda fuera del rectángulo ya no tiene sentido matemático, es simple papel en blanco. Diagrama de Venn en Matemáticas. Fig. 22. El equivalente diagrama de Venn para Lógica es el de la figura 23. Como no hay rectángulo, todo el espacio más allá de los círculos traslapados tiene significado lógico. Representa todo objeto que sean ni S ni P. Diagrama de Venn como se utiliza en Lógicas. El conjunto universal no está acotado. Fig.23. De estas dos últimas figuras obsérvese la diferente manera de representar al conjunto universal. En Matemáticas este conjunto está acotado por un rectángulo que representa a la clase más general de interés en un problema; mientras que en lógica el conjunto universal incluye a todo lo que no pertenece a las clases. Las clases esquematizadas en la figura 23 se describen de la siguiente manera en la tabla 1.
  • 9. TABLA 1: DESCRIPCIÓN DE LAS CLASES SÍMBOLO ZONA CLASE REPRESENTADA SP Izquierda en forma de “luna” que El producto de las clases S y P ; no se traslapa con P “Todos los S que no son P ” SP Centro común de los círculos en El producto de las dos clases S y P forma de “pepita”. “Todos los S que también son P ” SP Derecha en forma de “luna” que no El producto de la clase S y P se traslapa con S “Todos los P que no son S ” SP Externa de los dos círculos El producto de las clases no S no P. “Todas las cosas que no son S ni P ” Como hemos dicho,si S es la clase de los políticos y P la clase de los mentirosos. La clase de los S que no son P,( S P ) representa la clase de los políticos que no son mentirosos. La clase de los P que no son S, ( S P ) representa la clase de los mentirosos que no son políticos. La clase ( S P ) representa la clase de los políticos que son mentirosos. La zona exterior a los círculos ( S P ) representa a la clase de los “ninis” ni son S ni son P. Ver figura 23. La clase S P es la misma que la clase P S ya que todos los no políticos que son mentirosos son lo mismo que los mentirosos que no son políticos. La distinta manera de escribir estos resultados con el lenguaje de conjuntos y con la simbolización respectiva en Lógica se muestra en la tabla 2, TABLA 2: EQUIVALENCIAS (S P) x S, x P SP “ S que no son P” Resta de conjuntos en Se representa en (P S) x P, x S SP “P que no son de S” Matemáticas: Lógica como: Intersección de conjuntos (S P) x S y x P Se representa en SP “S que son P” y en Matemáticas: Lógica como: viceversa. Otra manera de construir un complemento es cuando A es subconjunto de un conjunto B, la resta B A , es el conjunto de todos elementos que no están en A pero que están en B por lo que el conjunto resultante es el complemento de A con respecto a B, es decir, B A A c . Figura 24, La resta (B – A) resulta ser A´ cuando a esta contenido en B. Fig.24. Fig. 18 En lógica, cuando la clase S es subconjunto de la clase P, como se muestra en la figura 25, todos los elementos de la clase S P son complemento de S, y cuando P está contenido en S todos los elementos de la clase S P son el complemento de P, Complementos. Fig.25.
  • 10. De las figuras anteriores, se tiene la siguiente tabla 3, TABLA 3. CONJUNTOS EN MATEMÁTICAS Y LAS CLASES EN LÓGICA La resta de conjuntos en (P S ) S c Que en Lógica se SP “P que no son S” Matemáticas: c escribe como: “ S que no son P” (S P ) P SP g) Afirmación o negación de las relaciones entre clases y conjuntos. El diagrama que consta de dos círculos, lo introdujo el matemático y lógico inglés John Venn (1834-1923). El esquema de la figura 23no representa ninguna proposición puesto que no se está afirmando o negando que haya elementos en la clase representada por determinada zona. Las proposiciones sólo las representan aquellos diagramas en los que una parte ha sido sombreada o en la que se ha insertado una X. Así, para representar una proposición categórica, alguna de las clases: S P , S P o S P debe ser señalada en el sentido de tener o no tener elementos. El “0” se utiliza para tal fin (equivale al símbolo del conjunto vacío en Matemáticas). Si una clase no tiene elementos, se simboliza mediante una ecuación con la clase correspondiente igualada a “0”. En caso contrario, la ecuación se escribe con un signo de diferencia seguido de un “0”. Tabla 4, TABLA 4. CLASES VACÍAS O CON ELEMENTOS SP 0 SP 0 “No hay S que no sea P” “Hay S que no son p” Clase SP 0 Clase no SP 0 vacía: “No hay S que sea P” vacía: “Hay S que son P” SP 0 SP 0 “No hay P que no sea S” “Hay P que no son S” 3. Proposiciones Categóricas. Empezamos a estudiar en Lógica las proposiciones categóricas cuando los pensamientos se expresan de manera formal, es decir, cuando contienen un Sujeto, Verbo y Predicado, cuando afirman o niegan algo y son objeto de análisis como verdaderos o falsos. Una proposición es categórica, de acuerdo con la clasificación de los juicios por Relación, cuando lo que expresa, ya sea afirmando o negando lo hace de manera contundente, sin condición (como en los juicios Hipotéticos) o sin establecer opciones (como lo hacen los juicios Disyuntivos). Así, las proposiciones Categóricas pueden analizarse afirmando o negando si una clase S está incluida total o parcialmente en otra clase P y señalando si es vacía o tiene elementos. Al relacionar los juicios por Cantidad con los de Cualidad surgen 4 tipos de proposiciones que llamamos categóricas: Proposición A, Universal afirmativa, “Todo S es P”; Proposición E, Universal negativa, “Ningún S es P”; Proposición I, Particular Afirmativa, “Algún S es P”; y Proposición O, Particular Negativa “Algún S no es P”. Este tipo de proposiciones se usan, regularmente en los diferentes tipos de razonamiento. Una manera de recordar esta clasificación se muestra en la tabla 5 Tabla 5. SIMBOLIZACIÓN NEMOTÉCNICA PROPOSICIÓN SÍMBOLOS A, Universal afirmativa, “Todo S es P” U (Universal que afirma) E, Universal negativa, “Ningún S es P” U ( Universal que niega) I, Particular Afirmativa, “Algún S es P” P (Particular queafirma) O, Particular Negativa “Algún S no es P” P (Particular queniega) En el razonamiento deductivo las proposiciones se encuentran como premisas que pretenden proporcionar bases concluyentes para establecer la verdad de su conclusión. La teoría de la deducción intenta explicar la relación entre las premisas y la conclusión de un argumento válido y proporcionar técnicas para distinguir argumentos deductivos, esto es, para discriminar entre deducciones válidas e inválidas.
  • 11. El estudio clásico aristotélico de la deducción está centrado en argumentos que contienen solamente proposiciones. Tanto las premisas como la conclusión son “proposiciones categóricas”. Demos un ejemplo. En el argumento: Ningún vicio es recomendable (proposición E) El alcoholismo es un vicio (proposición I) ______________________________________________________ Por lo tanto, El alcoholismo no es recomendable (proposición O) Tomando como referencia el ejemplo clásico que expone Irving Copi, en su Introducción a la Lógica, si S la clase de los políticos y P la clase de los mentirosos, las relaciones que se presentan están sustentadas en las operaciones básicas entre conjuntos como se ilustra en el extremo derecho de la siguiente tabla 6, TABLA 6: PROPOSICIONES CATEGÓRICAS Y CONJUNTOS PROPOSICIÓN TIPO DE PROPSICIÓN PROPOSICIÓN CONJUNTOS UNIVERSAL AFIRMATIVA: TODOS LOS La relación de inclusión entre clases tiene lugar Todo S es P (S P) POLÍTICOS SON entre dos clases. Esta inclusión es completa o SP 0 S menos P es MENTIROSOS universal ya que todos los miembros de S son igual al vacío. también miembros de P. Cada elemento de S es S contenido también elemento de P. Representa que todo en P. político es mentiroso. S P UNIVERSAL NEGATIVA: S intersección NINGÚN La proposición niega que la relación de inclusión Ningún S es P P igual al POLÍTICO ES de clase tenga lugar entre las dos clases. Lo SP 0 vacío. Los MENTIROSO niega en forma universal ya que no hay ningún conjuntos son miembro de S que también lo sea de P. La ajenos. Sin primera clase S excluye totalmente a la segunda elementos en clase P. Se niega en forma universal que los común. políticos sean mentirosos. PARTICULAR AFIRMATIVA: S P La clase de los políticos S y la clase de los S intersección ALGUNOS mentirosos P tienen por lo menos un miembro Algún S es P P diferente al POLÍTICOS SON en común. La proposición afirma que sólo SP 0 vacío”. Los MENTIROSOS algún o algunos políticos son mentirosos pero conjuntos no afirma esto de los políticos considerados tienen al universalmente. No afirma ni niega que todos menos un los políticos sean mentirosos. No dice elemento en literalmente que algunos políticos no son común. mentirosos, aunque en algunos contextos podemos entenderlo así. PARTICULAR NEGATIVA: (S P) ALGUNOS No se refiere universalmente a los políticos sino S menos P es POLÍTICOS NO sólo a algunos miembros de esa clase. No Algún S no es P diferente al SON afirma que los miembros particulares de la SP 0 vacío. Hay al MENTIROSOS primera clase S están incluidos en la segunda menos un clase P, esto es precisamente lo que se niega. elemento de S Dice que por lo menos un miembro que que no son de pertenece a la clase S, es excluido de la P. totalidad de la clase P.