Conjuntos Numéricos - Conjunto dos Números Naturais

Foi apresentado na Teoria dos Conjuntos que elementos de um conjunto podem conter uma propriedade em comum. No estudo dos conjuntos numéricos, veremos alguns conjuntos que são formados a partir de números que possuem uma relação em comum. Neste artigo veremos o nosso primeiro conjunto numérico, o conjunto dos números naturais.

O que é um número natural?

Para falarmos sobre o que é um número natural, temos que voltar um pouco na história da humanidade e lembrarmos de como os pastores primitivos contavam as ovelhas. Para cada ovelha do rebanho, eles associavam-na com uma pedra. Se ao contarem as ovelhas sobrasse alguma pedra, era porque estava faltando alguma ovelha.

Depois o homem começou a fazer registros gráficos (pela inviabilidade de se transportar sacos de pedras), como por exemplo, associar qualquer quantidade de três coisas a representação gráfica III. Quando houve a necessidade de se registrar quantidades cada vez maiores, o ser humano desenvolveu ao longo da história outras maneiras gráficas de se representar quantidades até chegar nesta que conhecemos hoje, o sistema numérico decimal.

Estátua de Al-Khwarizmi em Uzbequistão
(Foto: PixaBay / LoggaWiggler)

Um dos matemáticos que nos ajudou neste processo com a utilização de símbolos para representar quantidades, foi o Al-Khwarizmi, através da notação posicional (ou seja, a posição do número importa: 52 ≠ 25) e com o uso de dez símbolos para formarmos todos os valores que precisamos. São eles: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9. Através da combinação desses registros gráficos, podemos formar muitos outros símbolos que também representam quantidades, todos eles são números naturais.

Al-Khwarizmi não foi o responsável pela criação desses símbolos, tanto que ele reconheceu que foram desenvolvidos primeiramente na Índia, mas não dessa forma que conhecemos hoje. E que mais tarde foi concebido pela Europa Ocidental e que atualmente é muito utilizado. Por isso, nosso sistema numérico decimal é indo-europeu.

Representamos o conjunto dos números naturais por ℕ. Que são todos os números não negativos e não fracionários, os primeiros números que naturalmente o homem passou a ter contato e utilizar.

Subconjunto de ℕ

Sabemos que um número natural é todo número não negativo e não fracionário. Temos que $$\mathbb{N} = \{0, 1, 2, 3, 4, 5, ...\}$$ e em ℕ há um subconjunto, que são os números naturais não nulos. É subconjunto do conjunto natural: $$\mathbb{N}^{*} = \{1, 2, 3, 4, 5, ...\}$$.

Podemos dizer que $$\mathbb{N}^{*} \subset \mathbb{N}$$. E também podemos afirmar que:
$$\varnothing \subset \mathbb{N}$$ (O vazio é subconjunto de qualquer conjunto)
$$ \mathbb{N}\subset \mathbb{N}$$ (ℕ é subconjunto de si mesmo)
$$\mathbb{N}^{*} \cap \mathbb{N} = \mathbb{N}^{*}$$ (o resultado da interseção é o próprio ℕ*)
$$\mathbb{N}^{*} \cup \mathbb{N} = \mathbb{N}$$ (a união é o próprio ℕ)
$$\mathbb{N}^{*} - \mathbb{N} = \varnothing$$  (não há elementos que pertençam a ℕ* e não pertençam a ℕ)
$$\mathbb{N} - \mathbb{N}^{*} = \{0\}$$ (o único elemento a sobrar será o 0)

Mas ao subtrair um natural por outro, eu obtenho um número natural? Tomando como exemplo $$5$$ e $$2$$, tal que $$5 \in \mathbb{N}$$ e $$2 \in \mathbb{N}$$, iremos realizar um teste:

$$5 - 2 = 3$$ (é natural)
$$2 - 5 = -3$$ (não é natural)

Portanto $$\forall a \in \mathbb{N}, \forall b \in \mathbb{N}, (a - b) \in \mathbb{N}$$ se $$a \ge b$$. Senão, se $$a < b$$, $$a - b = -(b - a)$$ e esse número negativo, e que não pertence a ℕ, pertence ao conjunto dos números inteiros e veremos esse conjunto numérico no próximo artigo.

O que você aprendeu

  • O que são números naturais.
  • O porquê de serem conhecidos como números naturais.
  • Subconjunto dos naturais.

Bibliografia
MORETTIN, P. A.; HAZZAN, S.; BUSSAB, W. O. Introdução ao Cálculo para Administração, Economia e Contabilidade. 1. ed. São Paulo: Saraiva, 2009. 342 p.

BIANCHINI, E.; PACCOLA, H. Matemática. 2. ed. São Paulo: Moderna, 1997. 443 p.

BUCCHI, P. Curso Prático de Matemática 1. ed. São Paulo: Moderna, 1998. 578 p.

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO. Pró-Letramento em Matemática. Disponível em: <http://portal.mec.gov.br/arquivos/pdf/fasciculo_mat.pdf>. Acesso em 20 ago. 2016.


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