Изабери решење задатка:

Задатак 6

Кратко решење

а)
\( (2, 3) = \{x \in R \mid 2 \lt x \lt 3\} \); 2 и 3 - празни кружићи Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од 0 до 4 (јединична дуж 2 cm). Код броја 2 нацртана је обла заграда „(” и изнад ње празан кружић, а код броја 3 обла заграда „)” и изнад ње празан кружић. Део праве између бројева 2 и 3 је шрафиран.
б)
\( \left[-1, \frac{1}{2}\right) = \left\{x \in R \mid -1 \le x \lt \frac{1}{2}\right\} \); \( -1 \) - пун кружић, \( \frac{1}{2} \) - празан кружић Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -2 \) до 2 (јединична дуж 2 cm), а свака јединична дуж подељена је на два једнака дела. Код броја \( -1 \) нацртана је угласта заграда „[” и изнад ње пун кружић. Код тачке \( \frac{1}{2} \) (на средини између 0 и 1) нацртана је обла заграда „)” и изнад ње празан кружић. Део праве између \( -1 \) и \( \frac{1}{2} \) је шрафиран.
в)
\( [-2, 2] = \{x \in R \mid -2 \le x \le 2\} \); \( -2 \) и 2 - пуни кружићи Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -3 \) до 3 (јединична дуж 1 cm). Код броја \( -2 \) нацртана је угласта заграда „[” и изнад ње пун кружић, а код броја 2 угласта заграда „]” и изнад ње пун кружић. Део праве између \( -2 \) и 2 је шрафиран.
г)
\( [-4, -1,25) = \{x \in R \mid -4 \le x \lt -1,25\} \); \( -4 \) - пун кружић, \( -1,25 \) - празан кружић Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -5 \) до 1 (јединична дуж 2 cm), а свака јединична дуж подељена је на четири једнака дела. Код броја \( -4 \) нацртана је угласта заграда „[” и изнад ње пун кружић. Код тачке \( -1,25 \) (један подеок, тј. 0,5 cm, лево од \( -1 \)) нацртана је обла заграда „)” и изнад ње празан кружић. Део праве између \( -4 \) и \( -1,25 \) је шрафиран.
д)
\( [1, +\infty) = \{x \in R \mid 1 \le x\} \); 1 - пун кружић Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -1 \) до 4 (јединична дуж 1 cm). Код броја 1 нацртана је угласта заграда „[” и изнад ње пун кружић. Део праве од броја 1 па све до стрелице на десном крају праве је шрафиран.
ђ)
\( (-\infty, 1) = \{x \in R \mid x \lt 1\} \); 1 - празан кружић Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -3 \) до 3 (јединична дуж 1 cm). Код броја 1 нацртана је обла заграда „)” и изнад ње празан кружић. Део праве од левог краја праве па до броја 1 је шрафиран.

Детаљно решење

Интервал на бројевној правој представљамо тако што означимо његове границе и шрафирамо део праве између њих. Ако граница припада интервалу (угласта заграда \( [ \) или \( ] \)), изнад ње цртамо пун кружић, а ако не припада (обла заграда \( ( \) или \( ) \)), цртамо празан кружић. Код неограничених интервала шрафирани део се наставља до краја праве у смеру \( +\infty \) (удесно) или \( -\infty \) (улево).

а) \( (2, 3) \)

Корак 1: Анализа граница

\[ (2, 3) = \{x \in R \mid 2 \lt x \lt 3\} \] Интервал је отворен, па ни 2 ни 3 му не припадају - изнад обе границе цртамо празне кружиће.

Корак 2: Цртање


Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од 0 до 4 (јединична дуж 2 cm). Код броја 2 нацртана је обла заграда „(” и изнад ње празан кружић, а код броја 3 обла заграда „)” и изнад ње празан кружић. Део праве између бројева 2 и 3 је шрафиран.

б) \( \left[-1, \frac{1}{2}\right) \)

Корак 3: Анализа граница

\[ \left[-1, \frac{1}{2}\right) = \left\{x \in R \mid -1 \le x \lt \frac{1}{2}\right\} \] Број \( -1 \) припада интервалу - пун кружић. Број \( \frac{1}{2} = 0,5 \) не припада интервалу - празан кружић. Тачка \( \frac{1}{2} \) је тачно на средини између 0 и 1.

Корак 4: Цртање


Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -2 \) до 2 (јединична дуж 2 cm), а свака јединична дуж подељена је на два једнака дела. Код броја \( -1 \) нацртана је угласта заграда „[” и изнад ње пун кружић. Код тачке \( \frac{1}{2} \) (на средини између 0 и 1) нацртана је обла заграда „)” и изнад ње празан кружић. Део праве између \( -1 \) и \( \frac{1}{2} \) је шрафиран.

в) \( [-2, 2] \)

Корак 5: Анализа граница

\[ [-2, 2] = \{x \in R \mid -2 \le x \le 2\} \] Интервал је затворен, па обе границе \( -2 \) и 2 припадају интервалу - пуни кружићи.

Корак 6: Цртање


Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -3 \) до 3 (јединична дуж 1 cm). Код броја \( -2 \) нацртана је угласта заграда „[” и изнад ње пун кружић, а код броја 2 угласта заграда „]” и изнад ње пун кружић. Део праве између \( -2 \) и 2 је шрафиран.

г) \( [-4, -1,25) \)

Корак 7: Анализа граница

\[ [-4, -1,25) = \{x \in R \mid -4 \le x \lt -1,25\} \] Број \( -4 \) припада интервалу - пун кружић. Број \( -1,25 = -1\frac{1}{4} \) не припада интервалу - празан кружић. Тачка \( -1,25 \) се налази између \( -2 \) и \( -1 \), једну четвртину јединичне дужи лево од \( -1 \).

Корак 8: Цртање


Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -5 \) до 1 (јединична дуж 2 cm), а свака јединична дуж подељена је на четири једнака дела. Код броја \( -4 \) нацртана је угласта заграда „[” и изнад ње пун кружић. Код тачке \( -1,25 \) (један подеок, тј. 0,5 cm, лево од \( -1 \)) нацртана је обла заграда „)” и изнад ње празан кружић. Део праве између \( -4 \) и \( -1,25 \) је шрафиран.

д) \( [1, +\infty) \)

Корак 9: Анализа граница

\[ [1, +\infty) = \{x \in R \mid 1 \le x\} \] Број 1 припада интервалу - пун кружић. Интервал нема горњу границу, па се шрафирани део наставља удесно без краја.

Корак 10: Цртање


Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -1 \) до 4 (јединична дуж 1 cm). Код броја 1 нацртана је угласта заграда „[” и изнад ње пун кружић. Део праве од броја 1 па све до стрелице на десном крају праве је шрафиран.

ђ) \( (-\infty, 1) \)

Корак 11: Анализа граница

\[ (-\infty, 1) = \{x \in R \mid x \lt 1\} \] Број 1 не припада интервалу - празан кружић. Интервал нема доњу границу, па се шрафирани део наставља улево без краја.

Корак 12: Цртање


Хоризонтална бројевна права са стрелицом удесно, на којој су означени цели бројеви од \( -3 \) до 3 (јединична дуж 1 cm). Код броја 1 нацртана је обла заграда „)” и изнад ње празан кружић. Део праве од левог краја праве па до броја 1 је шрафиран.

Кратак запис решења:

а) \( 2 \lt x \lt 3 \): празни кружићи у 2 и 3, шрафирано између б) \( -1 \le x \lt \frac{1}{2} \): пун кружић у \( -1 \), празан у \( \frac{1}{2} \), шрафирано између в) \( -2 \le x \le 2 \): пуни кружићи у \( -2 \) и 2, шрафирано између г) \( -4 \le x \lt -1,25 \): пун кружић у \( -4 \), празан у \( -1,25 \), шрафирано између д) \( x \ge 1 \): пун кружић у 1, шрафирано удесно ђ) \( x \lt 1 \): празан кружић у 1, шрафирано улево

Најважније из лекције

Скуп реалних бројева (\( R \)): Настаје спајањем скупа рационалних (\( Q \)) и ирационалних (\( I \)) бројева. (\( R = Q \cup I \)).
Ирационални бројеви: Не могу се записати као разломци (\( \frac{a}{b} \)). Типичан пример је мерни број дужине дијагонале квадрата чија је страница 1.
Бројевна права: Потпуно је испуњена реалним бројевима. Свака тачка представља један реалан број, и сваки реалан број има своје тачно место на правој.
Апсолутна вредност (\( |a| \)): Представља растојање тачке од нуле на бројевној правој и увек је позитиван број или нула (нпр. \( |-5| = 5 \), \( |3| = 3 \)).
Ирационалан број је реалан број који се не може записати у облику разломка \( \frac{a}{b} \), где су \( a \) и \( b \) цели бројеви и \( b \neq 0 \). Ови бројеви се не могу приказати помоћу рационалних бројева.
Скуп ирационалних бројева обележава се великим латиничним словом \( I \).
Пример ирационалног броја је дужина дијагонале квадрата чија је страница једнака 1. Ако ту дужину обележимо са \( d \), према Питагориној теореми важи \( d^2 = 1^2 + 1^2 \), односно \( d^2 = 2 \). Ова једначина нема решење у скупу рационалних бројева, па је њен резултат ирационалан број.
Да ли се број \( -4,5 \) може сматрати ирационалним бројем?
Одговор: Не. Број \( -4,5 \) се може записати у облику разломка као \( -\frac{9}{2} \), што значи да је он рационалан број, а не ирационалан.
Скуп реалних бројева обележава се словом \( R \).
Скуп реалних бројева чине сви рационални и сви ирационални бројеви заједно. То значи да је скуп реалних бројева унија скупа рационалних (\( Q \)) и скупа ирационалних (\( I \)) бројева: \[ R = Q \cup I \]
Пресек скупа рационалних и скупа ирационалних бројева је празан скуп (\( Q \cap I = \emptyset \)). То значи да ниједан број не може истовремено бити и рационалан и ирационалан.
Позитивни реални бројеви су на пример: \( 1 \), \( \frac{2}{3} \), \( 3,8 \) и дијагонала квадрата странице 1. Негативни реални бројеви су њима супротни бројеви: \( -1 \), \( -\frac{2}{3} \), \( -3,8 \)... Број \( 0 \) је такође реалан број, али није ни позитиван ни негативан.
Ако за неки број важи да припада скупу \( R \), али не припада скупу \( Q \), ком скупу онда он сигурно припада?
Одговор: Тај број сигурно припада скупу ирационалних бројева (\( I \)), јер се скуп реалних бројева састоји искључиво од рационалних и ирационалних бројева.
Сваком реалном броју одговара тачно једна тачка бројевне праве, и свакој тачки бројевне праве одговара тачно један реалан број.
Увођењем ирационалних бројева, бројевна права постаје потпуно „попуњена”. Више нема празних места која су постојала када смо посматрали само рационалне бројеве.
Илустрација бројевне праве са координатним почетком O(0) и јединичном дужи OI(1). Над дужи OI је нацртан квадрат. Из темена O конструише се кружни лук чији је полупречник једнак дијагонали тог квадрата. Пресек кружног лука и бројевне праве са десне стране даје тачку D (позитиван ирационалан број), а са леве стране тачку E (негативан ирационалан број).
Да ли се двема различитим тачкама на бројевној правој може придружити исти ирационалан број?
Одговор: Не. Свакој тачки одговара искључиво један јединствен реалан (па тако и ирационалан) број. Различитим бројевима одговарају различите тачке.
Ако реалном броју \( a \) на бројевној правој одговара тачка \( A \), број \( a \) се назива координата тачке \( A \) и записује се као \( A(a) \).
Апсолутна вредност реалног броја \( a \) (ознака \( |a| \)) представља растојање тачке која је придружена том броју од координатног почетка на бројевној правој.
За сваки реалан број \( a \) важи: \[ |a| = \begin{cases} a, & \text{ако је } a > 0 \\ 0, & \text{ако је } a = 0 \\ -a, & \text{ако је } a < 0 \end{cases} \]
Ако је \( a = -3,8 \), његова апсолутна вредност је \( |-3,8| = -(-3,8) = 3,8 \). Растојање не може бити негативно!
Израчунај вредност израза: \( |-\frac{3}{4}| + |0| \).
Одговор: \( |-\frac{3}{4}| = \frac{3}{4} \), а \( |0| = 0 \). Њихов збир је \( \frac{3}{4} + 0 = \frac{3}{4} \).

Задаци за вежбање

Лак: Дат је скуп бројева: \( \{-5; \ 0; \ \frac{1}{2}; \ 3,14 \} \). Који од ових бројева припадају скупу реалних бројева (\( R \))?
Сви наведени бројеви припадају скупу реалних бројева, јер су сви они рационални бројеви, а скуп рационалних бројева је подскуп скупа реалних бројева.
Средњи: Посматрајмо једначине \( x^2 = 16 \) и \( y^2 = 2 \). За коју од ових једначина решења припадају скупу рационалних (\( Q \)), а за коју скупу ирационалних (\( I \)) бројева?
За једначину \( x^2 = 16 \), решења су \( x = 4 \) или \( x = -4 \). Ово су цели (самим тим и рационални) бројеви, па припадају скупу \( Q \).
За једначину \( y^2 = 2 \), не постоји рационалан број који помножен самим собом даје 2. Њена решења су ирационални бројеви, па припадају скупу \( I \).
Тежак: Нека је број \( m \) решење једначине \( d^2 = 2 \) (дужина дијагонале квадрата странице 1). Да ли је израз \( |m| - |-m| \) позитиван, негативан или једнак нули? Образложи одговор.
Број \( m \) је позитиван ирационалан број. Његова апсолутна вредност је \( |m| = m \). Апсолутна вредност њему супротног броја је \( |-m| = m \). Према томе, вредност израза је \( m - m = 0 \).
Одговор: Израз је једнак нули.

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: