Числовые промежутки

Содержание

Числовые промежутки (Задание 18)

В задании 18 ЕГЭ-база часто просят выбрать из нескольких чисел то, которое принадлежит заданному промежутку. Типичная формулировка: "Какое из чисел 2\sqrt{2}, 5\sqrt{5}, 10\sqrt{10}, 17\sqrt{17} принадлежит промежутку [2; 3][2;\, 3]?" Чтобы уверенно отвечать на такие вопросы, нужно знать виды промежутков, понимать, что значит "принадлежит", и уметь прикинуть значение числа.

Виды промежутков

Промежуток - это множество всех действительных чисел, расположенных на числовой прямой между двумя концами. Важно только одно: какие концы входят в промежуток, а какие нет. Это показывают квадратные и круглые скобки.

Числовая прямая с типами промежутков

Что значит "принадлежит"

Запись x∈[a; b]x \in [a;\, b] читается как "xx принадлежит отрезку от aa до bb". Это значит, что число xx одновременно удовлетворяет двум условиям: x⩾ax \geqslant a и x⩽bx \leqslant b. Чтобы проверить принадлежность, достаточно сравнить число с обоими концами.

Алгоритм решения

Оценка некрасивых чисел

В задании 18 часто участвуют корни, дроби и отрицательные степени. Чтобы сравнить их с концами промежутка, зажми каждое число между двумя целыми.

Для n\sqrt{n}, если nn - не точный квадрат, ищи два ближайших квадрата: a2<n<b2a^2 < n < b^2, тогда a<n<ba < \sqrt{n} < b. Например, 9<13<169 < 13 < 16, значит 3<13<43 < \sqrt{13} < 4.

Примеры решения

Пример 1. Принадлежность точки отрезку

Какое из чисел 2\sqrt{2}, 5\sqrt{5}, 10\sqrt{10}, 17\sqrt{17} принадлежит промежутку [2; 3][2;\, 3]?

Решение:

Отрезок [2; 3][2;\, 3] - обе скобки квадратные, значит число xx должно удовлетворять 2⩽x⩽32 \leqslant x \leqslant 3. Что эквивалентно 4⩽x2⩽94 \leqslant x^2 \leqslant 9 (для положительных xx). Тогда среди 2\sqrt{2}, 5\sqrt{5}, 10\sqrt{10}, 17\sqrt{17} попадёт то, у которого подкоренное число лежит между 44 и 99.

  • 2\sqrt{2}: 2<42 < 4, значит 2<2\sqrt{2} < 2. Не подходит.
  • 5\sqrt{5}: 4⩽5⩽94 \leqslant 5 \leqslant 9. Подходит.
  • 10\sqrt{10}: 10>910 > 9, значит 10>3\sqrt{10} > 3. Не подходит.
  • 17\sqrt{17}: 17>917 > 9, значит 17>3\sqrt{17} > 3. Не подходит.

Ответ: 5\sqrt{5}

Пример 2. Разные типы чисел

Какое из чисел 73\dfrac{7}{3}, 3\sqrt{3}, 1,51{,}5, 0,25−10{,}25^{-1} принадлежит промежутку (2; 3)(2;\, 3)?

Пример 3. Полуинтервал и объединение

Какое из чисел −1-1, 22, 3,53{,}5, 55 принадлежит промежутку [−2; 0)∪[3; 5)[-2;\, 0) \cup [3;\, 5)?

Частые ошибки

Что запомнить

  • Квадратная скобка - конец входит в промежуток. Круглая - не входит.
  • Возле ±∞\pm\infty всегда круглая скобка.
  • Чтобы проверить принадлежность, сравни число с обоими концами и посмотри на вид скобок.
  • Для корней зажимай подкоренное число между ближайшими точными квадратами.
  • Объединение A∪BA \cup B - подходит число, попавшее хоть в один кусок.
  • Три корня для экзамена: 2≈1,4\sqrt{2} \approx 1{,}4, 3≈1,7\sqrt{3} \approx 1{,}7, 5≈2,2\sqrt{5} \approx 2{,}2.

Стратегия на экзамене

Проверь себя
  1. Принадлежит ли число 33 промежутку [1; 3)[1;\, 3)?
  2. Какое из чисел принадлежит отрезку [2; 3][2;\, 3]?
  3. Какая скобка ставится возле +∞+\infty?
  4. Число −1-1 и промежуток [−2; 0)∪[3; 5)[-2;\, 0) \cup [3;\, 5) — что верно?