Intervalos em números reais
Portas abertas e fechadas na reta
Inclua e exclua as extremidades. Como mudam os símbolos do intervalo e da desigualdade?
Os intervalos vão ser representados como um subconjunto dos números reais ou mais conhecida como a reta. Estes subconjuntos são infinitos, pois por mais que pegue intervalos menores, ainda serão infinitas. Diferentemente do conjunto dos números naturais ou números inteiros.
Limitantes
Definição (Intervalo): um intervalo é um subconjunto da reta (números reais).
Definição (Intervalo limitado inferiormente): um intervalo é limitado inferiormente, se temos um número real $x$ qualquer, tal que ela é maior ou igual que um outro número real $a$.
$$\forall x \in \mathbb{R}, ~x\geq a$$
Definição (Intervalo limitado superiormente): um intervalo é limitado superiormente, se temos um número real $x$ qualquer, tal que ela é menor ou igual que um outro número real $b$.
$$\forall x \in \mathbb{R}, ~x\leq b$$
Definição (Intervalo limitado): um intervalo é limitado, se ela é limitada inferiormente e limitada superiormente.
$$\forall x \in \mathbb{R}, ~a \leq x\leq b$$
Definição (Intervalo ilimitado): um intervalo é ilimitado, se ela não é limitada inferiormente e nem limitada superiormente.
$$\forall x \in \mathbb{R}$$
Intervalos abertos limitados
Aqui vamos abordar sobre os intervalos de números reais. Elas são fundamentais para inequações, dentre outros assuntos. A seguir apresentamos a definição de intervalo aberto.
Definição: Sejam $a,b$ números reais , isto é, $a,b\in \mathbb{R}$. Dizemos que um intervalo é aberto quando temos $(a,b) \subset \mathbb{R}$.
Quando o intervalo é aberto significa que os números $a,b$ não pertencem ao intervalo.
$$(a,b) = \\{x\in \mathbb{R}, a < x < b\\}$$Notação: $(~)$ parenteses.
Exemplo para intervalos abertos
Para $a=1,$ $b=5,$ determine o intervalo aberto. Então o intervalo é dado por:
$$(1,5)\in \mathbb{R}$$Exemplos de alguns números pertencentes a estes intervalos.
- $1\notin (1,5)$:
- $1$ não pertence ao intervalo $(1,5)$
- $5\notin (1,5)$:
- $5$ não pertence ao intervalo $(1,5)$
- $2\in (1,5)$:
- $2$ pertence ao intervalo $(1,5)$
- $\dfrac{3}{2}\in (1,5)$:
- $\dfrac{3}{2}$ pertence ao intervalo $(1,5)$
- $\pi\in (1,5)$:
- $\pi$ pertence ao intervalo $(1,5)$
- $e \in (1,5)$:
- $e$ pertence ao intervalo $(1,5)$
Intervalos fechados limitados
A seguir apresentamos a definição de intervalo fechado.
Definição: Sejam $a,b$ números reais , isto é, $a,b\in \mathbb{R}$. Dizemos que um intervalo é fechado quando temos $[a,b] \subset \mathbb{R}$.
Quando o intervalo é fechado significa que os números $a,b$ não pertencem ao intervalo.
$$[a,b] = \\{x\in \mathbb{R}, a \leq x \leq b\\}$$Notação: $[~]$ colchetes.
Exemplo para intervalos fechados
Para $a=1,$ $b=5,$ determine o intervalo fechado. Então o intervalo é dado por:
$$[1,5]\in \mathbb{R}$$Exemplos de alguns números pertencentes a estes intervalos.
- $1\in [1,5]$:
- $1$ não pertence ao intervalo $[1,5]$
- $5\in [1,5]$:
- $5$ não pertence ao intervalo $[1,5]$
- $2\in [1,5]$:
- $2$ pertence ao intervalo $[1,5]$
- $\pi\in [1,5]$:
- $\pi$ pertence ao intervalo $[1,5]$
- $e \in [1,5]$:
- $e$ pertence ao intervalo $[1,5]$
Intervalos semi abertos limitados
A seguir apresentamos a definição de intervalo semi aberto.
Definição: Sejam $a,b$ números reais , isto é, $a,b\in \mathbb{R}$. Dizemos que um intervalo é semi aberto quando temos $[a,b] \subset \mathbb{R}$.
Quando o intervalo é semi aberto significa que os números $a,b$ não pertencem ao intervalo.
$$(a,b] = \\{x\in \mathbb{R}, a < x \leq b\\}$$$$[a,b) = \\{x\in \mathbb{R}, a \leq x < b\\}$$
Notação: $[~)$ ou $(~]$ parenteses e colchetes.
Exemplo para intervalos semi abertos
Para $a=1,$ $b=5,$ determine o intervalo semi abertos. Então o intervalo é dado por:
$$(1,5]\in \mathbb{R}$$Exemplos de alguns números pertencentes a estes intervalos.
- $1\notin (1,5]$:
- $1$ não pertence ao intervalo $(1,5]$
- $5\in (1,5]$:
- $5$ não pertence ao intervalo $(1,5]$
- $2\in (1,5]$:
- $2$ pertence ao intervalo $(1,5]$
- $\pi\in (1,5]$:
- $\pi$ pertence ao intervalo $(1,5]$
- $e \in (1,5]$:
- $e$ pertence ao intervalo $(1,5]$