Przedziały liczbowe — zapis, oś liczbowa, część wspólna i suma
Przedział to zbiór liczb rzeczywistych między dwoma końcami. Nawias okrągły znaczy, że koniec nie należy (nierówność ostra), kątowy ⟨⟩ — że należy (nierówność nieostra). Np. −2<x≤4 to (−2,4⟩.
Przedział to zbiór wszystkich liczb rzeczywistych leżących między dwoma końcami. Nawias okrągły () oznacza, że koniec nie należy (nierówność ostra, pusty punkt na osi), nawias kątowy ⟨⟩ — że należy (nierówność nieostra, zamalowany punkt); przy ∞ nawias jest zawsze okrągły. Część wspólna A∩B to liczby należące do obu przedziałów, suma A∪B — do co najmniej jednego.
−2<x≤4 to (−2,4⟩; na osi: pusty punkt w −2, zamalowany w 4, pogrubiony odcinek między nimi.
Czy 5∈⟨2,3)? Bo 4<5<9, czyli 2<5<3 — tak. Czy 3∈(1,3)? Koniec otwarty — nie.
Liczby całkowite w (−25,2⟩: −2,−1,0,1,2 — jest ich 5.
(−∞,3⟩∩(0,7)=(0,3⟩ (większy lewy koniec, mniejszy prawy), (−∞,3⟩∪(0,7)=(−∞,7); liczby spoza ⟨0,3) to (−∞,0)∪⟨3,+∞).
Przedziały w zadaniach maturalnych
Na maturze: przedziały pojawiają się prawie w każdym arkuszu, ale rzadko „same” — jako zbiór rozwiązań nierówności („zbiorem wszystkich rozwiązań jest przedział…”, często z wyborem rysunku osi), jako dziedzina lub zbiór wartości funkcji odczytany z wykresu oraz w zadaniach „liczba a należy do przedziału…”. Czy pierwiastek mieści się w przedziale, rozstrzygaj przez kwadraty: 30∈⟨5,6), bo 25≤30<36. Typowa pułapka to koniec przedziału: przy ≤ i ≥ koniec należy, przy < i > nie, a przy nierówności typu −2x>4 dzielenie przez liczbę ujemną odwraca znak (x<−2) — dystraktory w arkuszu różnią się dokładnie tym.
Przykłady krok po kroku
Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.
Przykład 1 Nierówność zapisana jako przedział
Zamieniasz nierówność (także podwójną i słowną) na przedział: nawias okrągły przy nierówności ostrej i przy ∞, nawias kątowy przy nieostrej — i odwrotnie, przedział na nierówność.
Zadanie Zbiorem wszystkich liczb rzeczywistych x, które spełniają warunek −2<x≤4,5, jest przedział:
1Lewy koniec: −2<x to nierówność ostra, więc −2 nie należy do zbioru — przy −2 stawiam nawias okrągły (.
2Prawy koniec: x≤4,5 to nierówność nieostra, więc 4,5 należy — przy 4,5 stawiam nawias kątowy ⟩.
3Mniejszy koniec piszę z lewej strony, większy z prawej: (−2,4,5⟩.
Odpowiedź: (−2,4,5⟩
Przykład 2 Przedział odczytany z osi liczbowej
Odczytujesz przedział z zaznaczenia na osi (zamalowany punkt — koniec należy, pusty — nie należy, półprosta — nieskończoność) i odwrotnie: opisujesz, jak zaznaczyć dany przedział.
Zadanie Na osi liczbowej pogrubiono półprostą: zaczyna się w punkcie −3 zaznaczonym pustym (niezamalowanym) kółkiem i biegnie w prawo, w stronę większych liczb. Zaznaczony zbiór to przedział:
1Puste kółko w −3 oznacza, że sam koniec −3 nie należy do zbioru — przy −3 stawiam nawias okrągły (.
2Pogrubienie biegnie w prawo bez końca, więc zbiór zawiera wszystkie liczby większe od −3 — drugi koniec to +∞, zawsze z nawiasem okrągłym.
3Zaznaczony zbiór to (−3,+∞), czyli zbiór rozwiązań nierówności x>−3.
Odpowiedź: (−3,+∞)
Przykład 3 Czy liczba należy do przedziału
Sprawdzasz, czy liczba (także ułamek, liczba ujemna lub pierwiastek) leży między końcami przedziału, osobno rozstrzygając o samych końcach; pierwiastek porównujesz przez kwadraty.
Zadanie Do przedziału (−3,2⟩ należy dokładnie jedna z liczb: −3, −27, 5, 2. Która?
1Liczba −3 to lewy koniec przedziału, a nawias przy nim jest okrągły — −3 nie należy.
2−27=−3,5 leży na osi na lewo od −3, więc jest poza przedziałem.
35 porównuję z prawym końcem przez kwadraty: 5>4=22, więc 5>2 — poza przedziałem.
4Liczba 2 to prawy koniec, a nawias przy nim jest kątowy — 2 należy. Odpowiedź: 2.
Odpowiedź: 2
Przykład 4 Ile liczb całkowitych jest w przedziale
Wyznaczasz najmniejszą i największą liczbę całkowitą w przedziale (z uwagą na końce, także ułamkowe i niewymierne), a potem liczysz, ile ich jest lub jaka jest ich suma.
Zadanie Ile liczb całkowitych należy do przedziału (−29,2⟩?
1Lewy koniec −29=−4,5 nie jest liczbą całkowitą, więc najmniejsza liczba całkowita w przedziale to pierwsza na prawo od niego: −4.
2Prawy koniec 2 ma nawias kątowy, więc należy — największa liczba całkowita to 2.
3Wypisuję: −4,−3,−2,−1,0,1,2; zero też się liczy. Liczba wyrazów: 2−(−4)+1=7.
Odpowiedź: 7
Przykład 5 Część wspólna przedziałów
Wyznaczasz A ∩ B: większy z lewych końców i mniejszy z prawych, każdy z nawiasem z przedziału, z którego pochodzi; rozpoznajesz, kiedy część wspólna jest pusta.
Zadanie Dane są przedziały A=(−∞,4⟩ i B=⟨−1,7). Zbiór A∩B jest równy:
1Do części wspólnej należą liczby spełniające oba warunki: x≤4 i −1≤x<7 — na osi to fragment, gdzie oba przedziały się nakładają.
2Lewy koniec: większy z lewych końców −∞ i −1, czyli −1; nawias biorę z B — kątowy ⟨.
3Prawy koniec: mniejszy z prawych końców 4 i 7, czyli 4; nawias biorę z A — kątowy ⟩.
4Sprawdzam, że −1<4, więc część wspólna nie jest pusta: A∩B=⟨−1,4⟩.
Odpowiedź: ⟨−1,4⟩
Przykład 6 Suma przedziałów i liczby spoza przedziału
Łączysz dwa przedziały w sumę A ∪ B (nakładające się jako jeden przedział, rozłączne ze znakiem ∪) i zapisujesz zbiór liczb spoza przedziału jako sumę dwóch półprostych z odwróconymi nawiasami.
Zadanie Dane są przedziały A=⟨−5,1) i B=(−2,3⟩. Zbiór A∪B jest równy:
1Do sumy należą liczby z co najmniej jednego przedziału. Sprawdzam, czy przedziały nakładają się: −2<1, więc liczby między −2 a 1 są w obu — suma będzie jednym przedziałem.
2Lewy koniec sumy to mniejszy z lewych końców: −5, z nawiasem z A — kątowy ⟨.
3Prawy koniec to większy z prawych końców: 3, z nawiasem z B — kątowy ⟩.
4A∪B=⟨−5,3⟩ (dla porównania: A∩B=(−2,1)).
Odpowiedź: ⟨−5,3⟩
Najczęstsze błędy
Nawias kątowy przy nieskończoności. Przy ∞ nawias jest zawsze okrągły, np. (−3,+∞).
Pomylenie nawiasów. Przy ≤ i ≥ koniec należy do przedziału (nawias kątowy), przy < i > nie należy (nawias okrągły).
Brak odwrócenia znaku przy dzieleniu przez liczbę ujemną. Z −2x>4 wychodzi x<−2, czyli przedział (−∞,−2).
Porównywanie pierwiastka z końcem przedziału na oko. Rozstrzygaj przez kwadraty: 30∈⟨5,6), bo 25≤30<36.
Sprawdź się na zadaniach
Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.
Zadanie 1
Zbiorem wszystkich liczb rzeczywistych x, które spełniają warunek −3≤x<5, jest przedział:
Zadanie 2
Na osi liczbowej zaznaczono zbiór wszystkich rozwiązań pewnej nierówności: puste (niezamalowane) kółko w punkcie −4, zamalowane kółko w punkcie 21 i pogrubiony odcinek między nimi. Ten zbiór to przedział:
Zadanie 3
Liczba −35 należy do przedziału:
Zadanie 4
Liczb całkowitych należących do przedziału (−7,−1⟩ jest:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Najmniejsza liczba całkowita w (−7,−1⟩: → -6
2 Największa liczba całkowita w (−7,−1⟩: → -1
Zadanie 5
Dane są zbiory A=(−2,5⟩ i B=⟨3,+∞). Zbiór A∩B jest równy:
Zadanie 6
Dane są zbiory A=⟨−4,2) i B=(2,5⟩. Zbiór A∪B jest równy:
Przedziały liczbowe i działania na przedziałachTomasz Gwiazda
Najczęstsze pytania
Jak zapisać nierówność jako przedział?
Przy nierówności ostrej (<, >) koniec nie należy — nawias okrągły, przy nieostrej (≤, ≥) należy — nawias kątowy. Np. −2<x≤4 to (−2,4⟩, a x>−3 to (−3,+∞).
Co oznacza nawias okrągły, a co kątowy?
Nawias okrągły oznacza, że koniec nie należy do przedziału (na osi pusty punkt), kątowy — że należy (zamalowany punkt). Przy ∞ nawias jest zawsze okrągły.
Jak wyznaczyć część wspólną i sumę przedziałów?
Do części wspólnej bierzemy większy z lewych końców i mniejszy z prawych: (−∞,3⟩∩(0,7)=(0,3⟩. Suma to liczby z co najmniej jednego przedziału: (−∞,3⟩∪(0,7)=(−∞,7).
Jak sprawdzić, czy pierwiastek należy do przedziału?
Porównaj kwadraty: 5∈⟨2,3), bo 4<5<9, czyli 2<5<3.
Ile liczb całkowitych jest w przedziale?
Wyznacz najmniejszą i największą liczbę całkowitą w przedziale, pilnując końców, i policz je. W (−25,2⟩ są to −2,−1,0,1,2 — razem 5.
Diagnoza jest bezpłatna, a na start wystarczą imię i klasa — bez adresu e-mail. To test w Compass —
platformie diagnostyczno-adaptacyjnej z AI (35 pytań, zwykle 15–30 minut), który pokaże, które
tematy matury podstawowej już umiesz, a które trzeba powtórzyć. E-mail podajesz po teście, jeśli chcesz zapisać wynik
i dostać lekcje i zadania dobrane do niego.