Algebră · Clasele V–VIII
Mulțimi. Mulțimile de numere
Notații, apartenență, incluziune, mulțimile \(\mathbb{N},\mathbb{Z},\mathbb{Q},\mathbb{R}\)
Noțiunea de mulțime
O mulțime este o colecție de obiecte distincte, numite elemente. Se notează cu litere mari: \(A,\ B,\ M\); elementele cu litere mici.
- \(x \in A\) — \(x\) aparține mulțimii \(A\);
- \(x \notin A\) — \(x\) nu aparține lui \(A\);
- \(\varnothing\) — mulțimea vidă (fără niciun element);
- \(\operatorname{card}(A)\) sau \(|A|\) — numărul de elemente (cardinalul);
- \(A \subset B\) — \(A\) este inclusă în \(B\): orice element al lui \(A\) este și element al lui \(B\);
- \(A = B \iff A \subset B\) și \(B \subset A\).
| Moduri de a descrie o mulțime | |
|---|---|
| Prin enumerare | \(A = \{1,\ 3,\ 5,\ 7\}\) |
| Prin proprietate | \(A = \{x \in \mathbb{N} \mid x \text{ impar},\ x \lt 8\}\) |
| Cu diagrama Venn–Euler | elementele se scriu în interiorul unei curbe închise |
Mulțimile de numere
| Mulțime | Denumire | Descriere |
|---|---|---|
| \(\mathbb{N}\) | numere naturale | \(\mathbb{N}=\{0,1,2,3,\dots\}\); \(\ \mathbb{N}^{*}=\mathbb{N}\setminus\{0\}\) |
| \(\mathbb{Z}\) | numere întregi | \(\mathbb{Z}=\{\dots,-2,-1,0,1,2,\dots\}\); \(\ \mathbb{Z}^{*}=\mathbb{Z}\setminus\{0\}\) \(\mathbb{Z}_{+}=\{x\in\mathbb{Z}\mid x \gt 0\},\ \ \mathbb{Z}_{-}=\{x\in\mathbb{Z}\mid x \lt 0\}\) |
| \(\mathbb{Q}\) | numere raționale | \(\mathbb{Q}=\left\{\dfrac{a}{b}\ \middle|\ a\in\mathbb{Z},\ b\in\mathbb{Z}^{*}\right\}\) sunt numerele care se pot scrie ca fracție |
| \(\mathbb{R}\) | numere reale | \(\mathbb{R}=\mathbb{Q}\cup(\mathbb{R}\setminus\mathbb{Q})\); \(\ \mathbb{R}\setminus\mathbb{Q}=\) numere iraționale |
Numere iraționale
Numere care nu se pot scrie sub formă de fracție. Scrierea lor zecimală este infinită și neperiodică.
Axa numerelor
Fiecărui număr real îi corespunde un punct pe axă și reciproc.
\(u\) = unitatea de măsură; \(O\) = originea.
Exemplul 1.1
Scrieți prin enumerarea elementelor mulțimea \(A=\{x\in\mathbb{N}\mid x \text{ este divizor al lui } 12\}\) și precizați \(\operatorname{card}(A)\).
Rezolvare
Divizorii lui \(12\) se obțin din descompunerea \(12=2^{2}\cdot 3\):
Verificare cu formula numărului de divizori: \((2+1)(1+1)=6\). ✓
Exemplul 1.2
Stabiliți valoarea de adevăr a propozițiilor: a) \(-5\in\mathbb{N}\); b) \(\sqrt{9}\in\mathbb{Z}\); c) \(\dfrac{6}{3}\in\mathbb{N}\); d) \(\sqrt{2}\in\mathbb{Q}\).
Rezolvare
a) Fals — \(\mathbb{N}\) conține doar numere nenegative, iar \(-5 \lt 0\).
b) Adevărat — \(\sqrt{9}=3\in\mathbb{Z}\).
c) Adevărat — \(\dfrac{6}{3}=2\in\mathbb{N}\).
d) Fals — \(\sqrt{2}\) este irațional, deci \(\sqrt{2}\in\mathbb{R}\setminus\mathbb{Q}\).
Exemplul 1.3
Arătați că numărul \(a=0{,}(6)\) este rațional.
Rezolvare
Este o fracție periodică simplă, cu perioada formată dintr-o cifră:
Cum \(2\in\mathbb{Z}\) și \(3\in\mathbb{Z}^{*}\), rezultă \(a\in\mathbb{Q}\).
Exemplul 1.4
Determinați numerele întregi \(x\) pentru care \(\dfrac{12}{x+2}\in\mathbb{Z}\).
Rezolvare
Trebuie ca \(x+2\) să fie divizor întreg al lui \(12\):
Scăzând \(2\) din fiecare valoare:
Exemplul 1.5
Scrieți mulțimea \(B=\{x\in\mathbb{Z}\mid -3\le x \lt 4\}\) prin enumerarea elementelor și calculați suma acestora.
Rezolvare
Suma: \(-3-2-1+0+1+2+3=0\), deoarece termenii opuși se reduc.
