Fișă de lucru

Probleme propuse: intervale, mulțimi mărginite și marginile unei mulțimi

Publicat

Deschide PDF

Apasă «Verifică» lângă un exercițiu. Răspunsurile rămân pe acest dispozitiv.

  1. Scrieți sub formă de interval sau de reuniune de intervale mulțimile:

    a) $A = \left\{ x \in {\mathbb{R}}\mkern6mu \middle| \mkern6mu|x + 2| < 4 \right\}$;

    b) $B = \left\{ x \in {\mathbb{R}}\mkern6mu \middle| \mkern6mu|3 - x| \geq 1 \right\}$;

    c) $C = \left\{ x \in {\mathbb{R}}\mkern6mu \middle| \mkern6mu x^{2} - x - 6 \leq 0 \right\}$;

    d) $D = \left\{ x \in {\mathbb{R}}\mkern6mu \middle| \mkern6mu\frac{x - 1}{x + 2} \leq 0 \right\}$.

  2. Se consideră intervalele $I = \lbrack - 3,5)$ și $J = (1,7\rbrack$. Determinați $I \cup J$, $I \cap J$, $I \smallsetminus J$, ${\mathbb{R}} \smallsetminus I$ și lungimea intervalului $I \cap J$.

  3. Determinați, dacă există, minimul, maximul, marginea inferioară și marginea superioară ale mulțimilor:

    a) $A = \left\{ 1 - \frac{1}{n}\mkern6mu \middle| \mkern6mu n \in {\mathbb{N}}^{*} \right\}$;

    b) $B = \left\{ \frac{( - 1)^{n}}{n}\mkern6mu \middle| \mkern6mu n \in {\mathbb{N}}^{*} \right\}$;

    c) $C = \left\{ \frac{1}{2^{n}}\mkern6mu \middle| \mkern6mu n \in {\mathbb{N}} \right\}$;

    d) $D = ( - 1,3\rbrack \cup \left\{ 5 \right\}$;

    e) $E = \left\{ n^{2} - 3n\mkern6mu \middle| \mkern6mu n \in {\mathbb{N}} \right\}$.

  4. Se consideră mulțimea $A = \left\{ \frac{3n - 1}{n + 2}\mkern6mu \middle| \mkern6mu n \in {\mathbb{N}} \right\}$.

    a) Arătați că $\frac{3n - 1}{n + 2} = 3 - \frac{7}{n + 2}$, pentru orice $n \in {\mathbb{N}}$.

    b) Determinați $\min A$.

    c) Arătați, folosind caracterizarea cu $\varepsilon$, că $\sup A = 3$.

    d) Are mulțimea $A$ maxim? Justificați.

  5. Arătați că mulțimea $A = \left\{ \frac{x^{2} + 1}{x^{2} + x + 1}\mkern6mu \middle| \mkern6mu x \in {\mathbb{R}} \right\}$ este mărginită și determinați $\min A$ și $\max A$.

    Indicație: $y \in A \Leftrightarrow$ ecuația $(y - 1)x^{2} + yx + (y - 1) = 0$ are cel puțin o soluție reală.

  6. Determinați $m \in {\mathbb{R}}$ pentru care mulțimea $A = \left\{ x \in {\mathbb{R}}\mkern6mu \middle| \mkern6mu x^{2} - (m + 1)x + m \leq 0 \right\}$ este un interval de lungime $3$.

  7. Stabiliți dacă mulțimile următoare sunt mărginite și determinați marginile lor:

    a) $A = \left\{ \sqrt{n + 1} - \sqrt{n}\mkern6mu \middle| \mkern6mu n \in {\mathbb{N}} \right\}$;

    b) $B = \left\{ n + \frac{1}{n}\mkern6mu \middle| \mkern6mu n \in {\mathbb{N}}^{*} \right\}$;

    c) $C = \left\{ \sin x + \cos x\mkern6mu \middle| \mkern6mu x \in {\mathbb{R}} \right\}$.

  8. Stabiliți valoarea de adevăr a propozițiilor următoare; justificați răspunsul (demonstrație sau contraexemplu):

    a) Orice mulțime mărginită de numere reale are maxim.

    b) Dacă o mulțime $A$ are maxim, atunci $\sup A = \max A$.

    c) Dacă $\sup A \notin A$, atunci mulțimea $A$ nu are maxim.

    d) Orice submulțime nevidă a lui $\mathbb{N}$ are minim.

    e) Mulțimea $\left\{ x \in {\mathbb{Q}}\mkern6mu \middle| \mkern6mu x^{2} < 2 \right\}$ are margine superioară care aparține lui $\mathbb{Q}$.

  9. (facultativ) Fie $A,B \subset {\mathbb{R}}$ două mulțimi nevide și mărginite și $A + B = \left\{ a + b\mkern6mu \middle| \mkern6mu a \in A,\mkern9mu b \in B \right\}$. Arătați că $\sup(A + B) = \sup A + \sup B$.