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Básicos · Lógica e Estatística · Raciocínio lógico

Quantificadores: negação de todo/algum/nenhum; diagramas lógicos

Atenção ao escopo: além dos quantificadores, este tópico abriga os itens de teoria dos conjuntos — união, interseção, complementar, inclusão e contagem em diagrama.

Alta38 itens no tópico

A ideia que organiza o assunto

Leia isto antes de estudar por aqui: este tópico não contém só quantificadores. Ele reúne hoje 37 itens, e a maior parte deles é de teoria dos conjuntos — união, interseção, diferença, complementar, inclusão, pertinência, contagem em diagrama de Venn e inclusão–exclusão. O sílabo deste projeto não tem um tópico de teoria dos conjuntos, e é por isso que esses itens estão classificados aqui; não há decisão tomada sobre criar um tópico próprio para eles. Enquanto não houver, é isto que você vai praticar ao abrir este tópico, e a nota cobre as duas matérias.

o que o item cobraitens
contagem em diagrama de Venn: números, inclusão–exclusão, comparação de regiões13
álgebra e notação de conjuntos: pertinência e inclusão, ∪, ∩, diferença, complementar, De Morgan, conjuntos numéricos, famílias encaixadas11
descrever por expressão a região destacada em uma figura5
quantificadores e diagramas lógicos sem números8

Um quantificador não é uma palavra a decorar: é uma afirmação sobre o tamanho de uma região. “Todo A é B” diz que a região A fora de B está vazia. “Algum A é B” diz que a região A ∩ B não está vazia. “Nenhum A é B” diz que A ∩ B está vazia. Negar um quantificador é apenas dizer que a região que ele declarava vazia tem alguém dentro — ou o contrário.

Com isso, as três negações que o título anuncia deixam de ser uma tabela e viram uma consequência:

afirmaçãoo que ela diz da regiãonegação
Todo A é BA fora de B está vaziaAlgum A não é B
Algum A é BA ∩ B tem alguémNenhum A é B
Nenhum A é BA ∩ B está vaziaAlgum A é B

A regra que sobrevive a tudo: a negação de um quantificador universal é particular, e a de um particular é universal. Nunca “todo” vira “todo”, nunca “nenhum” vira “todos”.

Essa é a metade que o título anuncia, e ela é a menor: 8 dos 37 itens. Dos oito, exatamente 1 pede a negação de um quantificador, e parte de “nenhum”.

A outra metade, a de conjuntos, se organiza pela mesma ideia, agora com números dentro: uma afirmação sobre conjuntos continua sendo uma afirmação sobre regiões. Quase todo Errado do tópico nasce de tomar uma região por outra — o conjunto inteiro pela sua parte exclusiva, a interseção dupla pelo miolo dos três, um dado que cobre duas regiões por um dado que cobre uma. Por isso as duas matérias convivem melhor do que o título sugere: quem desenha antes de julgar resolve as duas.

Portanto: chegue a este tópico sabendo negar todo/algum/nenhum em cinco segundos, porque é barato — mas o treino que paga é contagem e álgebra de conjuntos, onde estão 27 dos 37 itens.

Como funciona

Contagem: preencha de dentro para fora

O diagrama de três conjuntos só fecha se você preencher do centro para a periferia, nunca o contrário.

Com 180 profissionais, |C| = 95, |D| = 125, |P| = 65, |C∩D| = 60, |C∩P| = 40, |D∩P| = 40 e |C∩D∩P| = 20:

  1. centro: 20;
  2. cada par, descontando o centro: C∩D só = 60 – 20 = 40; C∩P só = 20; D∩P só = 20;
  3. cada conjunto sozinho: C = 95 – 40 – 20 – 20 = 15; D = 125 – 40 – 20 – 20 = 45; P = 65 – 20 – 20 – 20 = 5;
  4. união = 15 + 45 + 5 + 40 + 20 + 20 + 20 = 165; fora de tudo = 180 – 165 = 15.

O atalho equivalente é a inclusão–exclusão: 95 + 125 + 65 – 60 – 40 – 40 + 20 = 165.

Com dois conjuntos é mais curto ainda: 260 ações, 45 fora, logo a união tem 215; |L| + |V| = 120 + 130 = 250; a interseção é 250 – 215 = 35; só liquidez = 85 e só volatilidade = 95.

Os dois valores que o item vai comparar são sempre valores que você só obtém depois do passo 2. Nunca compare 120 com 130 — compare 85 com 95.

Álgebra e notação: o que a banca inverte

Nenhum item deste tópico usa ∀ ou ∃. A notação cobrada é a de conjuntos, e ela cai sempre no mesmo punhado de distinções.

Pertinência × inclusão. “2 pertence a A” fala de um elemento; “{2} está contido em A” fala de um conjunto. Quando o enunciado escreve chaves dentro de chaves — A = {{1}, 1, 2} e B = {{2}, 3, 4} —, cada par interno de chaves é um único objeto: {2} pertence a B e o número 2 não; e a união dos dois tem seis elementos, não cinco, porque 2 e {2} nunca são o mesmo objeto.

Quem é maior. Para conjuntos quaisquer, A ∩ B ⊆ A ⊆ A ∪ B: a interseção é a parte menor e a união é a maior, com igualdade só no caso A = B. Em família encaixada — D1 ⊂ D2 ⊂ D3…, do tipo “até n analistas” — a união devolve o de índice maior e a interseção devolve o menor, e a ordem em que os símbolos foram escritos (D5 ∪ D4) não muda nada.

Cadeia numérica. N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R, nessa direção. Qualquer item de conjunto numérico se derruba exibindo um elemento do maior que falta no menor: −3 separa Z de N, 1/2 separa Q de Z, √2 separa R de Q.

De Morgan em conjuntos. “Nem A nem B” é o complementar da união, W − (A ∪ B). “Não os dois ao mesmo tempo” é o complementar da interseção, W − (A ∩ B). São conjuntos diferentes e as duas expressões ficam quase idênticas no papel — leia o conectivo antes de olhar o símbolo. Já “apenas um dos dois” é a diferença simétrica, (A − B) ∪ (B − A).

A negação da inclusão não desce. Se A ⊂ B e C não contém B, nada se segue sobre C e A: com A = {1}, B = {1, 2} e C = {1}, as duas premissas valem e C contém A. A inclusão sobe do menor para o maior; a negação dela não se transmite aos subconjuntos. Item que encadeia premissas e conclui com “portanto” pede contraexemplo, não demonstração — e conjuntos minúsculos bastam.

Figuras: descreva a região pintada, não o conjunto nomeado

Cinco itens trazem uma figura com dois ou três conjuntos e uma região em destaque, e pedem a expressão que a representa. Em todos eles o conjunto nomeado está certo; o que decide é a fronteira. A expressão correta quase sempre carrega uma subtração ou um complementar explícito, porque a figura costuma deixar alguma sobreposição em branco: a parte de B que não toca M nem P é B − (M ∪ P), não “B”; a parte comum a C e B fora de A é (C ∩ B) − A; quem não tem ascendência baiana ou mineira é o complementar da união das duas.

O ponto cego é o miolo triplo. A expressão (M ∩ B) ∪ (M ∩ P) inclui M ∩ B ∩ P, porque todo ponto do centro está nas duas interseções ao mesmo tempo. Se o centro está em branco na figura, essa expressão erra por excesso — é a diferença entre “M e pelo menos um dos outros” e “M e exatamente um dos outros”.

Diagrama sem números: separe o que segue do que apenas cabe

Quando o enunciado dá premissas verbais — todo T alcança P; alguns P também são I; há I que não são T —, a pergunta é sempre de uma de duas espécies:

“Alguns P também são I” garante que P ∩ I não está vazia — e nada mais. Não garante que algum desses esteja em T, e não garante que todo I esteja em P. Logo “I implica P” não se conclui, e “o diagrama pode não mostrar interseção entre os três” é verdadeiro: basta desenhar I encostando em P fora de T.

Maioria e minoria são quantificadores

Quando o enunciado define maioria = mais de 50% e minoria = menos de 50%, os que satisfazem o predicado e os que não satisfazem formam dois blocos complementares. Dizer que a maioria está num bloco é dizer que a minoria está no outro, e negar que a maioria esteja num bloco é afirmar que a maioria está no outro.

O trabalho real costuma ser desfazer a negação dupla antes disso. Em “A maioria dos seguidores não acredita que seu líder não mente”, o predicado é “acredita que seu líder não mente”; a proposição diz que mais de 50% não têm essa crença. Daí saem de imediato: uma minoria tem a crença, e a negação da proposição é “a maioria tem a crença”.

Equivalência: “todo” não se inverte

“Todo A é B” não equivale a “todo B é A”. A recíproca é outra proposição, e trocar de lugar antecedente e consequente é o erro mais barato de cometer aqui. A única troca legítima é a contrapositiva: todo A é B ≡ todo não-B é não-A.

Quando o consequente é composto, a contrapositiva passa pelas leis de De Morgan: se ser promotor exige ser bacharel e ter sido aprovado no concurso específico daquele cargo, então quem não é promotor ou não é bacharel ou não foi aprovado — a negação de uma conjunção é a disjunção das negações.

O que decide os itens

o item dizo que decide
“A negação de ‘Nenhum…’ é…”negação de universal é particular: “algum”, jamais “todos”
“Há mais X do que Y”calcule os dois números das regiões exclusivas e compare
“É possível concluir que…”precisa valer em todo diagrama compatível
“o diagrama pode não mostrar…”basta um diagrama compatível
“alguns A são B” no enunciadogarante interseção não vazia — e só isso
“é logicamente equivalente a…”a recíproca não é equivalente; a contrapositiva é
“maioria”/“minoria” definidas em %os dois blocos são complementares
conclusão em forma “ou não… ou não…”é De Morgan sobre uma conjunção de requisitos
“não visitaram o Parque”, “pelo menos Mérito”, “apenas um dos dois”dado que cobre duas regiões: separe-as antes de qualquer conta
“somente A”, quando o enunciado deu o total de Aregião exclusiva = conjunto − interseção; e a interseção dupla ainda inclui o miolo triplo
a figura destaca uma regiãoconfira cada sobreposição, o centro primeiro: a expressão certa quase sempre subtrai algo
“nem A nem B” × “não os dois ao mesmo tempo”complementar da união × complementar da interseção
A ∩ B ⊃ A ∪ B; #(D5 ∪ D4) = #(D4)direção invertida: interseção é a menor, união é a maior; encaixados devolvem o maior na união
Z contido em N; N contém Qa cadeia é N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R; exiba o elemento que falta no menor
“2 pertence a B”, com B = {{2}, 3, 4}pertinência × inclusão: {2} é elemento, 2 não é
“se A ⊂ B e C não contém B, então C não contém A”a negação da inclusão não desce para subconjuntos; procure contraexemplo

Distinções que sozinhas decidem item:

Como a CEBRASPE derruba você aqui

Medido sobre os 37 itens: 17 Certos e 20 Errados. A distorção mais frequente é a inversão de direção — 7 dos 20 Errados — e ela atravessa as duas metades do tópico: a recíproca apresentada como equivalente, a inclusão lida ao contrário, a interseção posta como maior que a união, a comparação de duas regiões virada de cabeça para baixo. Depois dela vem número errado, 6 dos 20, e cinco desses seis são itens de contagem em diagrama.

onde estão os 20 Errados
contagem em diagrama7
álgebra e notação de conjuntos7
quantificadores4
região destacada em figura2

A comparação invertida, e é a assinatura dos itens de contagem. Os dois itens do tópico que comparam duas regiões de um diagrama estão ambos errados, e em ambos a desigualdade está ao contrário; um terceiro item inverte a mesma coisa em outro plano, trocando uma proposição pela sua recíproca:

“Há mais ações consideradas apenas como de boa liquidez” do que apenas de boa volatilidade — são 85 contra 95, ou seja, o oposto.

“Há mais profissionais que não gostam de atuar em nenhuma das três áreas” do que os que gostam das três — são 15 contra 20, também o oposto.

“logicamente equivalente à proposição ‘Todo profissional que tem criatividade e sensibilidade social é competente’” — é a recíproca de P1, com o “ou” trocado por “e” de quebra.

A defesa é mecânica e não admite atalho: termine a contagem das duas regiões antes de ler o resto da frase. Comparar sem calcular os dois valores é o que a banca está cobrando.

O particular esticado a universal — 2 dos 4 Errados de quantificador. A banca oferece o quantificador forte no lugar do fraco:

“‘Todos os procedimentos de 1 a 5 foram realizados’” apresentado como negação de “Nenhum dos procedimentos de 1 a 5 foi realizado” — a negação correta é “pelo menos um foi realizado”.

“É possível concluir que I implica P” a partir de “alguns P também participam de I” — de “alguns” não sai inclusão.

A defesa: sempre que o item oferecer “todo”, “nenhum” ou uma implicação entre conjuntos, pergunte de qual premissa aquilo sairia. Se a premissa disponível começa com “alguns” ou “há”, a resposta é que não sai.

O dado que cobre duas regiões — 5 dos 5 Errados de contagem por número. Os cinco nascem do mesmo movimento: um número do enunciado que abrange duas regiões do diagrama foi tratado como se abrangesse uma.

“190 turistas não visitaram o Parque” são os que visitaram só a Orla (556 − 420 = 136) mais os que não visitaram nenhum dos dois (54). Quem lê os 190 como se fossem só os ausentes dos dois pontos responde “inferior a 50” e erra.

“40 pessoas receberam pelo menos Mérito” reúne quem recebeu só Mérito e quem recebeu os dois; como todo mundo recebeu ao menos uma condecoração, apenas Honra é 50 − 40 = 10. O 18 oferecido pelo item vem de 50 − 32, que conta quem não recebeu as duas — outra coisa.

“154 visitaram apenas um dos dois pontos” é a soma das duas regiões exclusivas, nunca uma delas.

|C ∩ D| = 60 inclui os 20 que estão nos três: sem descontar o miolo, o “exatamente dois” sai errado e leva junto o “exatamente um”.

“360 empresários usam os dois meios” não é o número dos que usam somente ferrovias.

A defesa vem antes da conta: classifique cada número do enunciado como região única ou soma de regiões antes de escrever qualquer subtração. Total de um conjunto, “pelo menos”, “não visitou”, “apenas um dos dois” e interseção dupla são todos somas de duas regiões.

Nos itens com figura, o erro nunca é o conjunto — é a fronteira (2 de 2). Em nenhum dos cinco itens de figura a banca erra qual conjunto está pintado; o que ela altera é quanto de sobreposição entra ou sai, e sobra ou falta exatamente uma:

(M ⋂ B) ⋃ (M ⋂ P) oferecida para uma figura cujo centro está em branco: sobra o miolo triplo, que pertence às duas interseções.

“o conjunto de todos os participantes com ascendência baiana” oferecido para uma figura em que o cinza para nas bordas de M e de P: o destaque é B − (M ⋃ P), e a descrição sobra o retângulo inteiro.

Nos três itens de figura que são Certos, a expressão correta sempre subtrai ou complementa alguma coisa. Regra prática: se a região pintada respeita a borda de outro conjunto, a expressão tem de retirar aquela sobreposição — e quem confere o centro antes de tudo resolve os cinco.

O que não cai. Nenhum dos 37 itens pede a negação de “todo” nem a negação de “algum” isoladamente; o único item de negação de quantificador parte de “nenhum”. E nenhum item usa símbolos de quantificação (∀, ∃) — a notação que aparece é a de conjuntos, e a cobrança de quantificador é toda em português corrente.

Erros clássicos

Negar “nenhum” com “todos”. As duas são universais e por isso parecem simétricas; não são. “Nenhum A é B” e “todo A é B” podem ser ambas falsas — basta que alguns A sejam B e outros não. Duas proposições que podem ser falsas ao mesmo tempo não são uma a negação da outra. A negação de “nenhum” é “algum”.

Comparar conjuntos em vez de regiões. 120 contra 130 responde outra pergunta. O item quase sempre fala de “apenas”, e “apenas” é o conjunto menos a interseção.

Esquecer de descontar o centro nos pares. |C∩D| = 60 inclui os 20 que estão nos três. Quem soma 60 + 40 + 40 sem descontar sai da inclusão–exclusão com o total errado e erra os dois itens do grupo.

Inverter “todo A é B”. A recíproca é outra proposição. Se você precisa mexer, mexa para a contrapositiva.

Ler “alguns P são I” como “I está dentro de P”. O enunciado descreve uma sobreposição, não uma inclusão, e não diz nada sobre o que existe fora dela.

Deixar a negação dupla de pé. “Não acredita que seu líder não mente” tem duas negações em níveis diferentes: uma é do verbo de crença, a outra é do conteúdo da crença. Identifique o predicado inteiro antes de aplicar o quantificador.

Exigir interseção tripla. Que dois conjuntos se cruzem não obriga o terceiro a entrar no cruzamento. “Pode não mostrar interseção entre os três” é Certo justamente por isso.

Confundir pertencer com estar contido. Em B = {{2}, 3, 4}, o elemento é {2} e não 2. Conte os elementos tratando cada par interno de chaves como um objeto só, antes de julgar pertinência ou cardinalidade.

Inverter a cadeia numérica. N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R, e só nessa direção. Um único elemento derruba a inversão: −3 é inteiro e não é natural.

Fazer a interseção conter a união. A ∩ B ⊆ A ⊆ A ∪ B para conjuntos quaisquer. Se o item afirma o contrário, teste com dois conjuntos disjuntos e a interseção vazia denuncia a inversão. O mesmo vale em família encaixada: a união devolve o conjunto maior, a interseção o menor.

Trocar o complementar da união pelo da interseção. “Nem A nem B” é W − (A ∪ B). Escrever W − (A ∩ B) deixa dentro quem tem só A e quem tem só B.

Praticar38 itens