Los conjuntos se pueden clasificar de muchas maneras, pero la clasificación más común es por la cantidad de elementos que estos pueden tener. Según lo indicado, tenemos la siguiente clasificación de conjuntos: conjuntos finitos, conjuntos infinitos, conjunto vacío, conjunto unitario. Por otro lado, también existen otros tipos de conjuntos; entre ellos tenemos el conjunto universal. Este conjunto no se clasifica por la cantidad de sus elementos, sino por la relación que existe entre otros conjuntos. El conjunto potencia se clasifica como una clase de conjunto o una familia de conjuntos, ya que los elementos de este conjunto son conjuntos en sí mismos.

Es aquel conjunto que no contiene elementos. Se suele representar por el siguiente símbolo: Ø.

Ejemplo.

Determinar si el siguiente conjunto es vacío. A = { x/x ∈ y 10 < x < 11 }

Debemos determinar el conjunto por extensión. Para ello debemos determinar el valor de x, y tal como se puede observar, x debe ser un número natural que se encuentre entre 10 y 11, pero que no sea uno de ellos. Debido a esto, no hay un número natural entre 10 y 11, por lo que se puede determinar que este conjunto está vacío. Es decir, el conjunto por extensión es un conjunto sin elementos, A = Ø o A = {}.

Es aquel conjunto que está compuesto por un solo elemento; ese elemento también puede ser un conjunto.

Ejemplo.

Determinar tres conjuntos unitarios.

A = {x/x es la vocal “a” de la palabra “amor”}
B = {x/x ∈ y 10<x<12}
C = {Ø}

El conjunto C es un caso particular; muchos pueden pensar que es un conjunto vacío, pero eso no es cierto. El conjunto C es un conjunto que tiene como único elemento el conjunto vacío representado por su símbolo Ø.

Es aquel conjunto que tiene una cantidad exacta de elementos.

Ejemplo.

Determinar tres conjuntos finitos.

A = {x/x es un día de la semana}
A = {x/x todos los granos de arena de una playa}
B = {x/x ∈ y 10<x<18} c = {x/x ∈ y x<15}

Es aquel conjunto que no tiene una cantidad exacta de elementos, o mejor dicho, no se puede determinar la cantidad exacta de elementos que tiene el conjunto. Estos conjuntos generalmente no se pueden determinar por extensión.

Ejemplo.

Determinar tres conjuntos infinitos.

A = {x/x ∈ y es un número par}
B = {x/x ∈ y es un número primo}
C = {x/x ∈ y es un número divisible con 7}
D = {x/x ∈ y x>18}

Es el conjunto que contiene o incluye a otros conjuntos que mantienen una característica en común. También se les conoce como conjuntos de referencia. Un conjunto universal puede ser infinito o finito. Este conjunto se usa generalmente para poder clasificar otros conjuntos que tengan algo en común. A los conjuntos universales se les representa generalmente con la letra U o con la letra griega Ω o ω. Otra definición es decir que un conjunto universal es el conjunto que engloba o encierra a otros conjuntos que tengan algo en común.

Ejemplo 1.

Establecer un conjunto universal y dos conjuntos cualesquiera que se incluyan en este.

U = {x/x ∈ es un número par}
A = {x/x ∈ es un número par y x<15}
B = {x/x ∈ es un número par y x<10}

El conjunto universal se representa gráficamente como un rectángulo que encierra a los conjuntos que forman parte de él.

Ejemplo 2.

Representar gráficamente usando diagramas de Venn, los siguientes conjuntos:

U = {x/x ∈ es un número par y x <40}
A = {x/x ∈ es un número par y x<15}
B = {x/x ∈ es un número par y x<10}
C = {x/x ∈ es un número par y 16<x<25}

con diagramas de Venn tenemos:


El conjunto potencia es el conjunto de todos los conjuntos que se pueden formar utilizando los elementos del propio conjunto, incluyendo el conjunto vacío y el mismo conjunto. Al conjunto potencia también se le conoce como el conjunto de las partes del conjunto. Se escribe como P(A) o Pot(A) al conjunto potencia del conjunto A, y el número de los elementos del conjunto potencia es 2n, en donde n es el número de elementos del conjunto A.

Ejemplo 1.

Hallar el conjunto potencia del conjunto A = {1, 2, 3}

Primero determinamos la cantidad de elementos del conjunto potencia de A. El conjunto A tiene 3 elementos n(A) = 3, entonces los elementos del conjunto potencia de A son: n(P(A)) = 2n(A) = 23 = 8.

La cantidad de los elementos de P(A) nos ayudará a formar los conjuntos que serán los elementos del conjunto potencia de A.
Primero determinamos los conjuntos que se pueden formar con un elemento del conjunto A; estos son: {1}, {2} y {3}.
Después determinamos los conjuntos que se pueden formar con dos elementos del conjunto A, sin repetición y sin tomar en cuenta el orden en que se colocan; estos son: {1, 2}, {1, 3}, {2, 3}.
Finalmente, determinamos los conjuntos que se pueden formar con tres elementos del conjunto A, sin repetición y sin tomar en cuenta el orden en que se colocan; en este caso solo hay un conjunto que es el mismo conjunto: {1, 2, 3}.
El conjunto que nos falta hallar sería el conjunto vacío Ø.

Con esto podemos escribir el conjunto potencia de A, que será: P(A) = {Ø, {1}, {2}, {3}, {1, 2}, {1, 3}, {2, 3}, {1, 2, 3}}.

Ejemplo 2.

Hallar el conjunto potencia del conjunto A = {1, {a, b}}

Determinamos la cantidad de elementos del conjunto potencia de A: n(P(A)) = 2 n(A) = 22 = 4.

Primero determinamos los conjuntos que se pueden formar con un elemento del conjunto A; estos son: {1}, {{a, b}}. Después determinamos los conjuntos que se pueden formar con dos elementos del conjunto A, sin repetición y sin tomar en cuenta el orden en que se colocan; en este caso solo hay un conjunto que es el mismo conjunto: {1, {a,b}}. El conjunto que nos falta hallar sería el conjunto vacío Ø.

Con esto podemos escribir el conjunto potencia de A, que será: P(A) = {Ø, {1}, {{a, b}}, {1, {a, b}}}.