Przedziały liczbowe
2. Przedziały liczbowe nieograniczone
Znasz już przedziały liczbowe ograniczone. Potrafisz je zaznaczać na osi liczbowej i odczytywać z niej oraz zapisywać używając odpowiednich nawiasów. Wiesz też jak wykonywać działania na przedziałach ograniczonych. Przedziały, zgodnie z definicją, są podzbiorami zbioru liczb rzeczywistych. Co zatem, ze zbiorem liczb rzeczywistych? Czy on też jest przedziałem?
Na przedziałach jednostronnie nieograniczonych, tak jak na innych zbiorach możemy wykonywać działania. Wyznaczamy sumę, iloczyn oraz różnice przedziałów.
Dowiesz się jaki jest związek między przedziałem nieograniczonym, a zbiorem liczb rzeczywistych.
Poznasz pojęcie przedziału nieograniczonego jednostronnie i jego rodzaje.
Nauczysz się zaznaczać przedziały nieograniczone jednostronnie na osi liczbowej
Nauczysz się zapisać przedstawione na osi liczbowej przedziały jednostronnie nieograniczone.
Odczytasz, z zaznaczanych na osi liczbowej przedziałów jednostronnie nieograniczonych, ich sumę, iloczyn oraz obie różnice.
Zapiszesz w postaci przedziałów sumę, iloczyn oraz obie różnice podanych przedziałów liczbowych jednostronnie nieograniczonych.
Przypomnij sobie definicje, które pozwolą nam odpowiedzieć na zadane we wstępie pytanie.
Przeanalizuj przykłady.
Przedział liczbowy, to podzbiórpodzbiór zbioru liczb rzeczywistych. Możemy go zapisać za pomocą nierówności, przy użyciu nawiasów lub zaznaczyć na osi liczbowej.
Przypomnij sobie jakie przedziały liczboweprzedziały liczbowe już znasz.
przedział ograniczony domknięty:

przedział ograniczony otwarty:

przedział ograniczony otwarto – domknięty:

przedział ograniczony domknięto – otwarty:

Zbiór jest podzbiorem zbioru , jeśli każdy element zbioru należy do zbioru .
Mówimy wtedy, że zbiór zawiera się w zbiorze i zapisujemy symbolicznie .
Warto też pamiętać, że podzbiorem dowolnego zbioru jest ten sam zbiór .
A zatem również .
Możemy więc powiedzieć, że zbiór liczb rzeczywistych jest przedziałem.
Jest to jednak przedział nieograniczony.
Zbiór liczb rzeczywistych możemy zapisać w postaci .
Możemy ten przedział przedstawić na osi liczbowej:

Wiesz, że na przedziałach możemy wykonywać działania.
Przeanalizuj przykłady przedstawiające sumę i iloczyn przedziału nieograniczonego i przedziałów liczbowych ograniczonych. Różnicą tych przedziałów zajmiemy się w kolejnych materiałach.
Zaznacz zbiory i na osi liczbowej, a następnie wyznacz ich sumę i iloczyn.

Suma przedziałów, czyli liczby, które należą do przedziału lub do przedziału .
Iloczyn przedziałów, to liczby, które należą do przedziału i do przedziału .
Zaznacz zbiory i na osi liczbowej, a następnie wyznacz ich sumę i iloczyn.

WNIOSEK:
Suma dowolnego przedziału ograniczonego i przedziału nieograniczonego , jest równa przedziałowi nieograniczonemu .
Iloczyn dowolnego przedziału ograniczonego i przedziału nieograniczonego , jest równy przedziałowi ograniczonemu .
Przedział nieograniczony jest też zbiorem rozwiązań równań i nierówności tożsamościowych.
Rozwiąż równania.
a)
b)
c)
W wyniku przekształcania równań równoważnie, w każdym z nich otrzymaliśmy
To oznacza, że są to równania tożsamościowe, a więc są spełnione przez wszystkie liczby rzeczywiste.
Możemy zatem zapisać, że .
Wiesz już, że przedziały są podzbiorami zbioru liczb rzeczywistych i możemy je zaznaczać na osi liczbowej.
Przeanalizuj przykłady i zastanów się, czym różnią się te zbiory od poznanych wcześniej przedziałów.
Zaznacz na osi liczbowej liczby spełniające warunki:
a)
b)
c)
d)
Rysujemy oś liczbową i zaznaczamy na niej liczby, które spełniają powyższe nierówności.
A zatem:
a) Zaznaczmy na osi liczby, które są większe od .

b) Zaznaczmy na osi liczby, które są mniejsze od .

c) Zaznaczmy na osi liczby, które są większe lub równe .

d) Zaznaczmy na osi liczby, które są mniejsze lub równe .

Możemy zauważyć, że przedziały te są ograniczone liczbą tylko z jednej strony.
A zatem są to przedziały nieograniczone.
Zapisz zbiory przedstawione na osiach liczbowych w postaci przedziałów.
a)

Liczby zaznaczone na osi, to liczby, które są mniejsze lub równe .
Zbiór ten zapisany w postaci przedziału prawostronnie domkniętego nieograniczonegoprzedziału prawostronnie domkniętego nieograniczonego ma postać .
b)

Liczby zaznaczone na osi, to liczby, które są mniejsze od .
Zbiór ten możemy zapisać w postaci przedziału prawostronnie otwartego nieograniczonegoprzedziału prawostronnie otwartego nieograniczonego .
c)

Liczby zaznaczone na osi, to liczby, które są większe od .
Zbiór ten zapisany w postaci przedziału lewostronnie otwartego nieograniczonegoprzedziału lewostronnie otwartego nieograniczonego ma postać .
d)

Liczby zaznaczone na osi, to liczby, które są większe lub równe .
Zbiór ten możemy zapisać w postaci przedziału lewostronnie domkniętego nieograniczonegoprzedziału lewostronnie domkniętego nieograniczonego .
Przedziały, to też zbiory. Możemy zatem wyznaczyć ich sumę , iloczyn i różnice oraz .
Przyjrzyj się przykładom przedstawiającym niektóre przypadki działań na przedziałach liczbowych jednostronnie nieograniczonych.
Wyznaczymy sumę zbiorówsumę zbiorów , jeśli i .
Zaznaczamy podane przedziały na osi liczbowej.

Suma przedziałów jednostronnie nieograniczonych może być przedziałem jednostronnie nieograniczonym.
Wyznaczymy sumę zbiorów , jeśli i .
Zaznaczamy podane przedziały na osi liczbowej.

Suma przedziałówSuma przedziałów jednostronnie nieograniczonych może być przedziałem nieograniczonym, czyli zbiorem wszystkich liczb rzeczywistych.
Wyznaczymy iloczyn zbiorów , jeśli i .
Ponownie zaznaczamy podane przedziały na osi liczbowej.

W tym przypadku iloczyn przedziałówiloczyn przedziałów jednostronnie nieograniczonych jest przedziałem jednostronnie nieograniczonym.
Wyznaczymy iloczyn zbiorów , jeśli i .

Po przedstawieniu przedziałów na osi liczbowej możemy zaobserwować, że iloczyn przedziałów może być zbiorem pustym.
Wyznaczymy różnicę zbiorów , jeśli i .

W tym przykładzie różnica przedziałówróżnica przedziałów jednostronnie nieograniczonych jest punktem.
Wyznaczymy iloczyn zbiorów , jeśli i .

Korzystając z interpretacji geometrycznej, odczytujemy część wspólną czyli iloczyn przedziałów i .
Infografika
Przeanalizuj infografikę i uporządkuj swoje informacje dotyczące działań na przedziałach jednostronnie nieograniczonych. Następnie wykonaj polecenia 1 i 2.
Wygodnie jest zaznaczać przedziały różnymi kolorami.
Zaznaczamy przedział A, równa się, nawias, pięć, przecinek, nawias, nieskończoność, zamknięcie nawiasu kolorem niebieskim, a przedział B, równa się, nawias, minus, nieskończoność, przecinek, dziewięć, zamknięcie nawiasu kolorem różowym. Pod osią opisane zostały kolejno: suma zbiorów, iloczyn zbiorów, różnica zbiorów A i B oraz różnica zbiorów B i A. Suma przedziałów A i B. Sumie przedziałów A i B odpowiada ta część osi, na której zaznaczyliśmy co najmniej jeden kolor.
W naszym przykładzie sumą jest zbiór liczb rzeczywistych:
A suma zbiorów B, równa się, nawias, minus, nieskończoność, przecinek, nieskończoność, zamknięcie nawiasu, równa się, R
. Zatem: A suma zbiorów B, równa się, nawias klamrowy x, należy do, R, podzielić na, x, należy do, A lub x, należy do, B zamknięcie nawiasu klamrowego. Iloczyn przedziałów A i B. Iloczynowi przedziałów A i B odpowiada ta część osi, na której zaznaczone są jednocześnie dwa kolory.
Otrzymany iloczyn jest przedziałem ograniczonym lewostronnie domkniętym:
A iloczyn zbiorów B, równa się, nawias, nawias, pięć, przecinek, dziewięć, zamknięcie nawiasu
. Zatem: A iloczyn zbiorów B, równa się, nawias klamrowy x, należy do, R, podzielić na, x, należy do, A i x, należy do, B zamknięcie nawiasu klamrowego. Różnica przedziałów A i B . Różnicy przedziałów A i B odpowiada ta część osi, na której zaznaczony jest jedynie kolor niebieski, odpowiadający przedziałowi A.
Otrzymana w tym przykładzie różnica jest przedziałem nieograniczonym lewostronnie domkniętym:
A \ B, równa się, nawias, nawias, dziewięć, przecinek, nieskończoność, zamknięcie nawiasu
. Zatem: A minus B, równa się, nawias klamrowy x, należy do, R, podzielić na, x, należy do, A i x, nie należy do, B zamknięcie nawiasu klamrowego. 5Różnica przedziałów B i A . Różnicy przedziałów B i A odpowiada ta część osi, na której zaznaczony jest jedynie kolor różowy, odpowiadający przedziałowi B.
Otrzymana w tym przykładzie różnica jest przedziałem nieograniczonym prawostronnie otwartym:
B \ A, równa się, nawias, minus, nieskończoność, przecinek, pięć, zamknięcie nawiasu
. Zatem: B minus A, równa się, nawias klamrowy x, należy do, R, podzielić na, x, należy do, B i x, nie należy do, A zamknięcie nawiasu klamrowego.
Wyznacz sumę, iloczyn i obie różnice przedziałów oraz . Wykorzystaj graficzną interpretację przedziałów.
Uzupełnij tabelkę.
JESZCZE DO UZUPEŁNIENIA!!! Dane są cztery zbiory liczbowe. Do każdego z nich dobierz zapis w postaci przedziału, nazwę oraz największą i najmniejszą liczbę całkowitą należącą do tego zbioru, o ile takowa istnieje. Zbiór pierwszy: . Przedział liczbowy: Tu uzupełnij. Nazwa przedziału. Tu uzupełnij. Największa liczba całkowita należąca do tego przedziału. Tu uzupełnij. Najmniejsza liczba całkowita nienależąca do tego przedziału. Tu uzupełnij. Zbiór drugi: . Przedział liczbowy: Tu uzupełnij. Nazwa przedziału. Tu uzupełnij. Największa liczba całkowita należąca do tego przedziału. Tu uzupełnij. Najmniejsza liczba całkowita nienależąca do tego przedziału. Tu uzupełnij. Zbiór trzeci: . Przedział liczbowy: Tu uzupełnij. Nazwa przedziału. Tu uzupełnij. Największa liczba całkowita należąca do tego przedziału. Tu uzupełnij. Najmniejsza liczba całkowita nienależąca do tego przedziału. Tu uzupełnij. . Przedział liczbowy: Tu uzupełnij. Nazwa przedziału. Tu uzupełnij. Największa liczba całkowita należąca do tego przedziału. Tu uzupełnij. Najmniejsza liczba całkowita nienależąca do tego przedziału. Tu uzupełnij.
Zestaw ćwiczeń interaktywnych
Wskaż oś liczbową, na której przedstawiono przedziały oraz .
Uzupełnij zdania zapisane pod rysunkiem.
Na rysunku zaznaczono zbiór punktów .

Na podstawie zbiorów przedstawionych na osi liczbowej, wyznacz sumę, iloczyn oraz obie różnice zbiorów i .

K iloczyn zbiorów L, równa się luka do uzupełnienia
K, minus, L, równa się luka do uzupełnienia
L, minus, K, równa się luka do uzupełnienia
Mamy dane przedziały , i .
Grafika przedstawia poziomą oś x od minus 6 do sześciu. Na osi zaznaczone zostały 3 przedziały: A, B oraz C. Przedział otwarty A od minus nieskończoności do 3 , przedział otwarty B od minus 2 do plus nieskończoności oraz przedział lewostronnie domknięty C od 0 do plus nieskończoności.
A, minus, B, równa się, nawias, minus, nieskończoność, przecinek, pięć, zamknięcie nawiasu ostrego, dla luka do uzupełnienia .
A suma zbiorów B, równa się, liczby rzeczywiste, dla luka do uzupełnienia .
A iloczyn zbiorów B, równa się, zbiór pusty, dla luka do uzupełnienia .
A iloczyn zbiorów B, równa się, nawias ostry, cztery, przecinek, jedenaście, zamknięcie nawiasu ostrego, dla luka do uzupełnienia .
Na rysunku zaznaczono zbiór punktów .

Słownik
zbiór zawarty w zbiorze ; wszystkie elementy zbioru należą do zbioru
podzbiór zbioru liczb rzeczywistych
zbiór wszystkich liczb rzeczywistych większych od liczby
zbiór wszystkich liczb rzeczywistych większych od liczby lub jej równych
zbiór wszystkich liczb rzeczywistych mniejszych od liczby
zbiór wszystkich liczb rzeczywistych mniejszych od liczby lub jej równych
zbiór, który tworzą liczby należące do przedziału lub do przedziału
zbiór, który tworzą liczby należące jednocześnie do przedziału i do przedziału
zbiór, który tworzą liczby należące do przedziału i nienależące do przedziału




