Aibės, intervalai, logika, modulis
Aibių ir intervalų žymėjimas, loginės sąlygos bei modulis kaip atstumas.
Pamokos tikslai ir uždaviniai
Šioje pamokoje keturios temos susijungia į vieną mintį: nelygybės sprendiniai sudaro aibę, aibę galime užrašyti intervalu, žodžiai „ir“ bei „arba“ nurodo veiksmą su aibėmis, o modulis pasako atstumą skaičių tiesėje.
Tikslai
- suprasti, ką reiškia $x\in A$ ir kaip susijusios aibės $\mathbb N$, $\mathbb Z$, $\mathbb Q$ bei $\mathbb R$;
- laisvai pereiti tarp nelygybės, intervalo ir skaičių tiesės;
- naudoti $\cup$, $\cap$ ir $\setminus$, kai sąlygoje skaitome „arba“, „ir“ ar „bet ne“;
- suprasti $|x-a|$ kaip atstumą ir spręsti paprastas modulio lygtis bei nelygybes.
Uždaviniai
Dirbdamas pirmiausia įvardyk, apie kokią aibę kalbama, tada pasižymėk ribinius taškus. Jei gauni du sprendinius ar du atskirus intervalus, tai nėra klaida: modulis dažnai aprašo situacijas abipus pasirinkto centro.
Skaičių tiesė čia yra ne piešinys „dėl grožio“, o patikrinimo įrankis. Ji padeda pamatyti, kurie galai įtraukti, kur intervalai persidengia ir ar atsakymas turi vieną, ar dvi dalis.
Įrašas anglų kalba: kas yra aibė ir kaip patikrinti, ar skaičius jai priklauso.
¿Cómo activar los subtítulos en lituano?
La mayoría de los vídeos están narrados en inglés, pero puedes activar subtítulos en lituano en todos ellos.
1. Inicia el vídeo.
2. Pulsa el botón
CC
en la esquina inferior derecha del vídeo hasta que aparezca texto en la pantalla.
3. Abre los ajustes pulsando el botón que está al lado.
4. Pulsa Subtítulos/CC.
5. Elige lituano si está disponible. Si no, selecciona Traducir automáticamente en la parte inferior.
6. Los subtítulos deberían aparecer en la pantalla.
Si no funciona en el reproductor, pulsa el logotipo de YouTube en la esquina inferior derecha para abrir el vídeo en otra pestaña.
Skaičių aibės ir priklausymas
Aibė – tai objektų rinkinys, kurį apibrėžia bendra savybė. Ją galime išvardyti, pavyzdžiui, $A=\{-2,0,3\}$, arba aprašyti sąlyga: $B=\{x\mid x\gt 1\}$ reiškia visus skaičius, didesnius už 1.
Keturi svarbūs skaičių rinkiniai
- $\mathbb N$ – natūralieji skaičiai $1,2,3,\ldots$;
- $\mathbb Z$ – sveikieji skaičiai $\ldots,-2,-1,0,1,2,\ldots$;
- $\mathbb Q$ – racionalieji skaičiai, užrašomi trupmena $\frac ab$, kai $b\ne0$;
- $\mathbb R$ – visi realieji skaičiai, įskaitant ir racionaliuosius, ir iracionaliuosius.
Šios aibės telpa viena į kitą: $\mathbb N\subset\mathbb Z\subset\mathbb Q\subset\mathbb R$. Todėl $5\in\mathbb N$, $-5\in\mathbb Z$, bet $-5\notin\mathbb N$. Skaičius $\frac34$ priklauso $\mathbb Q$, o $\sqrt2$ yra realusis, tačiau neracionalusis skaičius.
Kaip skaityti priklausymą
$x\in A$ skaitome „$x$ priklauso aibei $A$“, o $x\notin A$ – „nepriklauso“. Jei $A=\{-3,-1,2,5\}$, tada $-1\in A$ ir $0\notin A$. Čia nereikia skaičiuoti: pakanka patikrinti, ar tas skaičius parašytas tarp aibės elementų.
Kai aibė aprašyta sąlyga, reikia ją perskaityti. Pavyzdžiui, $C=\{x\in\mathbb Z\mid -2\le x\lt 3\}$ turi penkis elementus: $\{-2,-1,0,1,2\}$. Sąlyga $x\in\mathbb Z$ svarbi: be jos intervale tarp $-2$ ir $3$ būtų ne tik sveikieji, bet ir visi trupmeniniai skaičiai.
Prieš spręsdamas uždavinį vis paklausk savęs: ar ieškau atskiro skaičiaus, ar visos skaičių aibės? Šis skirtumas vėliau lemia, ar atsakymą rašysime vienu skaičiumi, aibe ar intervalu.
Įrašas anglų kalba: kaip nelygybę užrašyti intervalu ir pasirinkti tinkamus skliaustus.
¿Cómo activar los subtítulos en lituano?
La mayoría de los vídeos están narrados en inglés, pero puedes activar subtítulos en lituano en todos ellos.
1. Inicia el vídeo.
2. Pulsa el botón
CC
en la esquina inferior derecha del vídeo hasta que aparezca texto en la pantalla.
3. Abre los ajustes pulsando el botón que está al lado.
4. Pulsa Subtítulos/CC.
5. Elige lituano si está disponible. Si no, selecciona Traducir automáticamente en la parte inferior.
6. Los subtítulos deberían aparecer en la pantalla.
Si no funciona en el reproductor, pulsa el logotipo de YouTube en la esquina inferior derecha para abrir el vídeo en otra pestaña.
Intervalai ir nelygybės
Intervalas trumpai užrašo visus skaičius tarp dviejų ribų. Jis yra patogus būdas parodyti nelygybės sprendinių aibę.
Skliaustai pasako, ar galas priklauso
- $(a,b)$: $a\lt x\lt b$ – abu galai neįtraukti;
- $[a,b]$: $a\le x\le b$ – abu galai įtraukti;
- $[a,b)$: $a\le x\lt b$ – įtrauktas tik kairysis galas;
- $(a,b]$: $a\lt x\le b$ – įtrauktas tik dešinysis galas.
Pavyzdžiui, $-2\lt x\le3$ užrašome $(-2,3]$. Skaičius $-2$ netinka, nes nelygybė griežta, o $3$ tinka, nes yra ženklas $\le$. Kita kryptis veikia taip pat: $[4,\infty)$ reiškia $x\ge4$.
Prie $\infty$ ir $-\infty$ visada rašome apvalų skliaustą. Begalybė nėra skaičių tiesės taškas, kurį būtų galima įtraukti: $(-\infty,5]$, $(2,\infty)$.
Trys trumpi pavyzdžiai
- $x\lt 7$ reiškia $(-\infty,7)$. Skaičius 7 neįeina.
- $0\le x\lt 4$ reiškia $[0,4)$. Nulis įeina, ketvertas – ne.
- $-5\le x\le-1$ reiškia $[-5,-1]$. Abu galai priklauso sprendiniui.
Skaičių tiesėje neįtrauktą galą žymime tuščiu tašku, įtrauktą – pilnu. Jei dvejoji, įstatyk ribinį skaičių į pradinę nelygybę: taip greitai patikrinsi, kuris skliaustas turi būti.
Kai nelygybė turi dvi dalis
Jei sąlyga sako $x\lt -1$ arba $x\ge2$, sprendinių aibę sudaro dvi atskiros dalys:
$$(-\infty,-1)\cup[2,\infty).$$
Ženklas $\cup$ čia reiškia, kad tinka bet kuri iš šių dviejų galimybių.
„Ir“, „arba“ ir aibių veiksmai
Žodinę sąlygą dažnai galima tiesiogiai išversti į aibių veiksmą. Tai ypač naudinga, kai lyginame intervalus arba sprendžiame kelias sąlygas vienu metu.
Trys veiksmai
- $A\cup B$ – sąjunga: priklauso $A$ arba $B$, įskaitant tuos, kurie priklauso abiem;
- $A\cap B$ – sankirta: priklauso ir $A$, ir $B$;
- $A\setminus B$ – skirtumas: priklauso $A$, bet nepriklauso $B$.
Tarkime, $A=(-3,4]$, o $B=[1,7)$. Jų bendra dalis yra nuo 1 iki 4, todėl $A\cap B=[1,4]$. Sudėjus abu intervalus nelieka tarpo nuo $-3$ iki $7$, taigi $A\cup B=(-3,7)$. Iš $A$ pašalinę viską, kas patenka į $B$, gauname $A\setminus B=(-3,1)$.
„Ir“ reiškia sankirtą
Jeigu $x$ turi tenkinti abi sąlygas, ieškome sankirtos. Pavyzdžiui:
$$x\gt -2\quad\text{ir}\quad x\le4.$$
Pirmoji sąlyga duoda $(-2,\infty)$, antroji $(-\infty,4]$. Kartu jos palieka $(-2,4]$. Taip pat sprendžiame lygčių ar nelygybių sistemas: tinka tik tie skaičiai, kurie tenkina kiekvieną eilutę.
„Arba“ reiškia sąjungą
Sąlygoje $x\lt -1$ arba $x\gt 3$ tinka du atskiri intervalai, todėl atsakymas yra $(-\infty,-1)\cup(3,\infty)$. Žodį „arba“ suprantame plačiai: skaičius galėtų tenkinti ir abi sąlygas, jeigu jos persidengtų.
Patikrinimas skaičių tiesėje
Nubrėžk abu intervalus vieną po kitu. Sankirtai palik persidengiančią dalį. Sąjungai pasiimk viską, kas pažymėta bent vienoje eilutėje. Skirtumui pradėk nuo pirmosios aibės ir ištrink jos dalį, kuri yra antrojoje.
Įrašas anglų kalba: modulis aiškinamas kaip atstumas skaičių tiesėje.
¿Cómo activar los subtítulos en lituano?
La mayoría de los vídeos están narrados en inglés, pero puedes activar subtítulos en lituano en todos ellos.
1. Inicia el vídeo.
2. Pulsa el botón
CC
en la esquina inferior derecha del vídeo hasta que aparezca texto en la pantalla.
3. Abre los ajustes pulsando el botón que está al lado.
4. Pulsa Subtítulos/CC.
5. Elige lituano si está disponible. Si no, selecciona Traducir automáticamente en la parte inferior.
6. Los subtítulos deberían aparecer en la pantalla.
Si no funciona en el reproductor, pulsa el logotipo de YouTube en la esquina inferior derecha para abrir el vídeo en otra pestaña.
Modulis – atstumas skaičių tiesėje
Modulis parodo atstumą skaičių tiesėje, todėl jo reikšmė negali būti neigiama. Skaičiaus $a$ modulis $|a|$ yra atstumas nuo nulio: $|-6|=6$, $|6|=6$, $|0|=0$.
Svarbiausia forma yra $|x-a|$. Ji reiškia atstumą nuo nežinomo taško $x$ iki taško $a$:
$$|x-a|=\text{atstumas nuo }x\text{ iki }a.$$
Kaip tai veikia skaičių tiesėje
Lygtis $|x-3|=2$ klausia, kurie taškai yra per 2 vienetus nuo 3. Vienas taškas yra kairėje: $1$, kitas dešinėje: $5$. Todėl $x=1$ arba $x=5$.
Panašiai $|x+4|=1$ galime perskaityti kaip $|x-(-4)|=1$. Ieškome taškų, nutolusių nuo $-4$ per 1: $x=-5$ arba $x=-3$.
Jei dešinėje pusėje būtų neigiamas skaičius, pavyzdžiui, $|x-2|=-1$, sprendinių nebūtų. Atstumas negali būti $-1$.
Taisyklė ir atstumas tarp dviejų skaičių
Kai $r\ge0$,
$$|x-a|=r\quad\Longleftrightarrow\quad x=a-r\text{ arba }x=a+r.$$
Atstumą tarp dviejų žinomų skaičių taip pat randame moduliu: atstumas tarp $4$ ir $-3$ yra $|4-(-3)|=|7|=7$. Eilės tvarka nesvarbi, nes $|a-b|=|b-a|$.
Naudingos modulio savybės
Modulis išlaiko sandaugos ir dalmens „dydį“:
$$|ab|=|a|\cdot|b|,\qquad \left|\frac ab\right|=\frac{|a|}{|b|}\quad(b\ne0).$$
Pavyzdžiui, $|-2\cdot5|=|-10|=10$, o $|-2|\cdot|5|=2\cdot5=10$. Taip pat $\left|\frac{-12}{3}\right|=4$. Šios savybės naudingos pertvarkant reiškinius, tačiau pirmiausia verta suprasti pagrindinę idėją: modulis matuoja atstumą, ne ženklo kryptį.
Prieš skaičiuodamas visada pasakyk, kuris skaičius yra centras $a$, o koks atstumas $r$. Tada du sprendiniai atsiranda natūraliai: vienas kairėje, vienas dešinėje nuo centro.
Modulio nelygybės
Modulio nelygybę skaityk kaip atstumo sąlygą. Centre yra skaičius $a$, o $r$ rodo, kiek leidžiama nuo jo nutolti.
Kai ieškome taškų netoli centro
Jei $r\gt 0$, tuomet
$$|x-a|\lt r\quad\Longleftrightarrow\quad a-r\lt x\lt a+r,$$
$$|x-a|\le r\quad\Longleftrightarrow\quad a-r\le x\le a+r.$$
Pavyzdžiui, $|x-2|\lt 3$ reiškia, kad $x$ nuo 2 nutolęs mažiau nei per 3. Ribiniai taškai: $2-3=-1$ ir $2+3=5$, todėl $-1\lt x\lt 5$, arba $(-1,5)$.
Kitas pavyzdys: $|x+1|\le2$ yra tas pats, kas $|x-(-1)|\le2$. Centre yra $-1$, o atstumas 2, todėl $-3\le x\le1$. Kadangi ženklas $\le$, abu galai įtraukiami.
Kai ieškome taškų toli nuo centro
$$|x-a|\gt r\quad\Longleftrightarrow\quad x\lt a-r\text{ arba }x\gt a+r,$$
$$|x-a|\ge r\quad\Longleftrightarrow\quad x\le a-r\text{ arba }x\ge a+r.$$
Pavyzdžiui, $|x-1|\gt 3$ duoda $x\lt -2$ arba $x\gt 4$. Atsakymas turi dvi dalis: $(-\infty,-2)\cup(4,\infty)$. Vidurys tarp $-2$ ir $4$ netinka, nes jo taškai yra per arti skaičiaus 1.
Sprendimo eiga
- Jei reikia, perkelk kitus narius taip, kad modulis liktų vienas.
- Perskaityk $|x-a|$ kaip atstumą iki $a$ ir rask ribas $a-r$, $a+r$.
- Mažesnio atstumo atveju pažymėk vidurinį intervalą; didesnio – dvi išorines sritis.
- Jei duota papildoma sąlyga, pavyzdžiui, $x\in[0,6]$, paimk sankirtą su jau gauta aibe.
Pavyzdžiui, iš $|x-2|\le3$ gauname $[-1,5]$. Kartu su $x\in[0,6]$ lieka $[0,5]$.
Uždavinių bankas
Rinkis lygį pagal tai, kiek savarankiškai jau gali dirbti. Sprendime parodyk bent vieną tarpinių žingsnį: skaičių tiesę, nelygybę arba aibių veiksmą. Taip lengviau pastebėti neteisingą skliaustą ar praleistą sprendinių dalį.
1 lygis · atpažįstu ir atlieku pagrindinį veiksmą
- Duota $A=\{-3,-1,2,5\}$. Nuspręsk, ar teisingi teiginiai: $-1\in A$, $0\in A$, $5\notin A$.
- Užrašyk nelygybės $-2\lt x\le4$ sprendinių aibę intervalu.
- Užrašyk intervalo $[3,8)$ nelygybę.
- Rask $|-8|$ ir pasakyk, ką reiškia gautas skaičius.
- Kurie skaičiai iš $-2,\ \frac13,\ \sqrt2,\ 5$ priklauso $\mathbb Z$?
- Duota $A=\{1,3,5\}$ ir $B=\{3,4,5\}$. Rask $A\cap B$.
1 lygio sprendimai
- Teisingas tik $-1\in A$. $0\notin A$, o $5\notin A$ yra klaidingas, nes $5\in A$.
- $(-2,4]$.
- $3\le x\lt8$.
- $|-8|=8$; tai atstumas nuo $-8$ iki nulio.
- $-2$ ir $5$ priklauso $\mathbb Z$.
- $A\cap B=\{3,5\}$.
2 lygis · savarankiškai taikau taisyklę
- Duota $A=(-4,3]$ ir $B=[1,6)$. Rask $A\cap B$.
- Toms pačioms aibėms rask $A\cup B$.
- Išspręsk $|x-3|=2$ ir užrašyk sprendinių aibę.
- Užrašyk nelygybę, atitinkančią intervalą $(-\infty,5)$.
- Išspręsk sąlygą $x\lt-1$ arba $x\ge2$ ir užrašyk sprendinį intervalais.
- Duota $C=[-2,5)$ ir $D=(1,7]$. Rask $C\setminus D$.
2 lygio sprendimai
- $A\cap B=[1,3]$.
- $A\cup B=(-4,6)$.
- $x=1$ arba $x=5$, taigi $\{1,5\}$.
- $x\lt5$.
- $(-\infty,-1)\cup[2,\infty)$.
- Iš $[-2,5)$ pašalinus $(1,7]$, lieka $[-2,1]$.
3 lygis · jungiu veiksmus ir pagrindžiu
- Duota $A=(-3,4]$, $B=[1,7)$ ir $C=(2,6)$. Rask $(A\cap B)\setminus C$.
- Išspręsk $|2x-4|\le6$ ir atsakymą užrašyk intervalu.
- Rask sąlygų $x\gt-2$ ir $x\le4$ bendrą sprendinių aibę.
- Išspręsk $|x+1|\lt3$.
- Duota $A=(-\infty,2]$ ir $B=(-1,5)$. Rask $A\setminus B$ ir trumpai pagrįsk galą ties $-1$.
- Išspręsk $|3x+3|=9$.
3 lygio sprendimai
- $A\cap B=[1,4]$, todėl $(A\cap B)\setminus C=[1,2]$.
- $-6\le2x-4\le6$, vadinasi $-1\le x\le5$. Atsakymas: $[-1,5]$.
- Tai sankirta $(-2,4]$.
- $-3\lt x+1\lt3$, todėl $-4\lt x\lt2$, arba $(-4,2)$.
- $A\setminus B=(-\infty,-1]$. Taškas $-1$ lieka, nes $B$ jo neįtraukia.
- $3x+3=9$ arba $3x+3=-9$, todėl $x=2$ arba $x=-4$.
4 lygis · modeliuoju ir vertinu sprendimą
- Rask sprendinių aibę, kai $x\in[-1,6]$ ir $|x-2|\lt4$. Paaiškink abiejų galų pasirinkimą.
- Mokinys teigia, kad $|x-1|\gt3$ sprendiniai yra $(-2,4)$. Įvertink jo atsakymą ir pateik teisingą aibę.
- Temperatūra turi būti nuo $20^\circ\mathrm{C}$ nutolusi ne daugiau kaip $1{,}5^\circ\mathrm{C}$. Užrašyk galimų temperatūrų intervalą.
- Autobusas išvyksta ne anksčiau kaip 7:45 ir ne vėliau kaip 8:10. Užrašyk išvykimo laikų intervalą ir paaiškink skliaustus.
- Rask visas realiąsias $x$ reikšmes, kurioms $|x-4|\ge2$ ir $x\lt7$.
- Duota $A=(-5,3]$, $B=[-1,6)$ ir $C=(0,4)$. Rask $(A\cup B)\setminus C$ ir užrašyk intervalų sąjunga.
4 lygio sprendimai
- $|x-2|\lt4$ duoda $(-2,6)$. Sankirta su $[-1,6]$ yra $[-1,6)$: $-1$ tinka, o $6$ — ne.
- Atsakymas supainioja didesnį ir mažesnį atstumą. Teisingai: $(-\infty,-2)\cup(4,\infty)$.
- $|T-20|\le1{,}5$, todėl $T\in[18{,}5,21{,}5]$.
- $[7\!:\!45,8\!:\!10]$, nes abu ribiniai laikai leidžiami.
- $|x-4|\ge2$ duoda $x\le2$ arba $x\ge6$. Kartu su $x\lt7$: $(-\infty,2]\cup[6,7)$.
- $A\cup B=(-5,6)$. Pašalinus $(0,4)$ lieka $(-5,0]\cup[4,6)$.
Una persona revisó esta lección el 29 de agosto de 2026 y no encontró problemas en ese momento.
Cómo cuida Edukamentas sus materiales de aprendizaje
Cargando apuntes…
Espera un momento
No se ha podido cargar esta parte de la lección.
Aprende más con tu cuenta
Regístrate para guardar tu progreso y acceder a más herramientas de aprendizaje. Puedes consultar este tema gratis.