Lecția III.3.1 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

\( A = \{\sqrt{x} \mid x \in \{0, 1, 2\}\} \) \( A = \{0, 1, \sqrt{2}\} \) \( A \times A = \{(a, b) \mid a, b \in \{0, 1, \sqrt{2}\}\} \) A. \( 0 \in A, 1 \in A \Rightarrow (0, 1) \in A \times A \) B. \( 1 \in A, 0 \in A \Rightarrow (1, 0) \in A \times A \) C. \( 1 \in A, 1 \in A \Rightarrow (1, 1) \in A \times A \) D. \( 2 \notin A \Rightarrow (2, 2) \notin A \times A \) Răspuns corect: D.

Rezolvare detaliată

Pasul 1: Determinarea elementelor mulțimii A

Mulțimea \( A \) este definită ca \( A = \{\sqrt{x} \mid x \in \mathbb{N}, x \le 2\} \). Valorile posibile pentru numărul natural \( x \) care îndeplinesc condiția \( x \le 2 \) sunt \( \{0, 1, 2\} \). Calculăm elementele mulțimii \( A \) prin extragerea rădăcinii pătrate:
  • Pentru \( x = 0 \Rightarrow \sqrt{0} = 0 \)
  • Pentru \( x = 1 \Rightarrow \sqrt{1} = 1 \)
  • Pentru \( x = 2 \Rightarrow \sqrt{2} \)
Deci, \( A = \{0, 1, \sqrt{2}\} \).

Pasul 2: Înțelegerea produsului cartezian \( A \times A \)

Produsul cartezian \( A \times A \) conține toate perechile ordonate de tipul \( (a, b) \), unde atât \( a \) cât și \( b \) aparțin mulțimii \( A \). În cazul nostru, \( a, b \in \{0, 1, \sqrt{2}\} \).

Pasul 3: Verificarea variantelor de răspuns

Vom analiza fiecare punct dat pentru a vedea dacă ambele coordonate se regăsesc în mulțimea \( A \):
  • A. \( (0, 1) \): \( 0 \in A \) și \( 1 \in A \). Perechea aparține lui \( A \times A \).
  • B. \( (1, 0) \): \( 1 \in A \) și \( 0 \in A \). Perechea aparține lui \( A \times A \).
  • C. \( (1, 1) \): \( 1 \in A \) și \( 1 \in A \). Perechea aparține lui \( A \times A \).
  • D. \( (2, 2) \): Verificăm dacă numărul \( 2 \) este în mulțimea \( A \). Deoarece \( \sqrt{2} \approx 1,41 \), rezultă că \( 2 \neq \sqrt{2} \), deci \( 2 \notin A \). Prin urmare, perechea \( (2, 2) \) nu aparține produsului cartezian \( A \times A \).

Pasul 4: Concluzie

Elementul care nu aparține mulțimii \( A \times A \) este \( (2, 2) \).

Rezolvare scurtă:

\( A = \{\sqrt{0}, \sqrt{1}, \sqrt{2}\} = \{0, 1, \sqrt{2}\} \) \( (0, 1) \in A \times A \) deoarece \( 0, 1 \in A \) \( (1, 0) \in A \times A \) deoarece \( 1, 0 \in A \) \( (1, 1) \in A \times A \) deoarece \( 1, 1 \in A \) \( (2, 2) \notin A \times A \) deoarece \( 2 \notin A \) Răspuns: D.

Cele mai importante aspecte ale lecției

Produs cartezian: \( A \times B = \{(x, y) \mid x \in A, y \in B\} \). Atenție: ordinea elementelor contează, \( A \times B \neq B \times A \).
Sistem cartezian: Orice punct este definit de abscisă (pe \( Ox \)) și ordonată (pe \( Oy \)): \( P(x, y) \).
Formule geometrice:
- Distanța: \( AB = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2} \)
- Mijlocul: \( M\left(\frac{x_1 + x_2}{2}, \frac{y_1 + y_2}{2}\right) \)
Dependență funcțională: O regulă prin care fiecărui element dintr-o mulțime i se asociază un singur element din altă mulțime. Poate fi analizată folosind tabele de frecvență sau reprezentată vizual (ex. poligonul frecvențelor).
Fiind date două mulțimi nevide, \( A \) și \( B \), mulțimea ale cărei elemente sunt perechi ordonate de forma \( (x, y) \), cu \( x \in A \) și \( y \in B \), se numește produsul cartezian al mulțimilor \( A \) și \( B \).
Se notează: \( A \times B = \{(x, y) \mid x \in A \text{ și } y \in B\} \)
  • Două perechi ordonate sunt egale dacă au aceleași elemente pe aceleași poziții: \( (a, b) = (c, d) \) dacă și numai dacă \( a = c \) și \( b = d \).
  • În general, produsul cartezian nu este comutativ: \( A \times B \neq B \times A \).
  • Numărul de elemente (cardinalul): \( \text{card}(A \times B) = \text{card } A \cdot \text{card } B \).
Dacă \( A = \{1, 2\} \) și \( B = \{m, n\} \):
\( A \times B = \{(1, m), (1, n), (2, m), (2, n)\} \)
\( B \times A = \{(m, 1), (m, 2), (n, 1), (n, 2)\} \)
\( \text{card}(A \times B) = 2 \cdot 2 = 4 \) elemente.
Fie mulțimea \( M = \{0, 5\} \) și \( N = \{3\} \). Determinați \( M \times N \) și \( \text{card}(N \times M) \).
\( M \times N = \{(0, 3), (5, 3)\} \)
Deoarece \( \text{card } N = 1 \) și \( \text{card } M = 2 \), \( \text{card}(N \times M) = 1 \cdot 2 = 2 \).
Două drepte perpendiculare prevăzute cu o origine comună, o unitate de măsură și sensuri pozitive formează un sistem de coordonate ortogonale (sau plan cartezian).
Sistem de axe ortogonale xOy, evidențiind axa orizontală Ox (axa absciselor), axa verticală Oy (axa ordonatelor), originea O(0,0) și un punct oarecare P(x, y) având proiecțiile pe cele două axe.
  • Originea: Punctul de intersecție \( O(0, 0) \).
  • Axa absciselor (\( Ox \)): Axa orizontală. Primul număr dintr-o pereche se numește abscisă.
  • Axa ordonatelor (\( Oy \)): Axa verticală. Al doilea număr dintr-o pereche se numește ordonată.
Puncte particulare și simetrie:
  • Un punct situat pe axa \( Ox \) are ordonata zero: \( P(x, 0) \).
  • Un punct situat pe axa \( Oy \) are abscisa zero: \( Q(0, y) \).
  • Simetricul punctului \( A(x, y) \) față de axa \( Ox \) este \( A'(x, -y) \).
  • Simetricul punctului \( A(x, y) \) față de axa \( Oy \) este \( A''(-x, y) \).
  • Simetricul punctului \( A(x, y) \) față de origine este \( A'''(-x, -y) \).
Se dă punctul \( A(-3, 4) \). Determinați coordonatele simetricului său față de axa absciselor.
Simetricul față de axa \( Ox \) păstrează abscisa și schimbă semnul ordonatei. Deci, simetricul este \( A'(-3, -4) \).
Distanța dintre două puncte \( A(x_1, y_1) \) și \( B(x_2, y_2) \): \[ AB = \sqrt{(x_2 - x_1)^2 + (y_2 - y_1)^2} \] Se aplică teorema lui Pitagora în triunghiul dreptunghic format de proiecțiile punctelor pe axe.
Coordonatele mijlocului unui segment \( AB \), notat cu \( M \): \[ x_M = \frac{x_1 + x_2}{2} \quad \text{și} \quad y_M = \frac{y_1 + y_2}{2} \] Coordonatele mijlocului sunt mediile aritmetice ale coordonatelor capetelor.
Pentru \( A(1, 2) \) și \( B(4, 6) \):
Distanța: \( AB = \sqrt{(4 - 1)^2 + (6 - 2)^2} = \sqrt{3^2 + 4^2} = \sqrt{9 + 16} = \sqrt{25} = 5 \).
Mijlocul \( M \): \( x_M = \frac{1+4}{2} = 2,5 \); \( y_M = \frac{2+6}{2} = 4 \). Deci \( M(2,5; 4) \).
Calculați distanța dintre originea sistemului de coordonate \( O(0,0) \) și punctul \( P(-6, 8) \).
\( OP = \sqrt{(-6 - 0)^2 + (8 - 0)^2} = \sqrt{(-6)^2 + 8^2} = \sqrt{36 + 64} = \sqrt{100} = 10 \).
Între două mulțimi \( A \) și \( B \) are loc o dependență funcțională dacă, printr-o regulă, fiecărui element din \( A \) îi corespunde un singur element din \( B \). Graficul unei astfel de dependențe este format dintr-o mulțime de puncte de forma \( (x, y) \).
Termeni statistici:
  • Frecvența absolută: De câte ori apare o anumită valoare într-un set de date.
  • Frecvența relativă (în procente): Raportul dintre frecvența absolută și numărul total de elemente, înmulțit cu 100.
  • Poligonul frecvențelor: Linia frântă obținută prin unirea succesivă a punctelor ce reprezintă datele pe un grafic.
S-au centralizat notele obținute de 20 de elevi.
Nota 7 8 9 10
Număr elevi (frecvența absolută) 4 8 6 2
Pentru a afla frecvența procentuală a elevilor cu nota 8: \( \frac{8}{20} \cdot 100 = 40\% \).

Exerciții

Ușoară: Determinați coordonatele mijlocului segmentului determinat de punctele \( A(-2, 5) \) și \( B(4, 1) \).
Aplicăm formulele pentru mijlocul segmentului:
\( x_M = \frac{-2 + 4}{2} = \frac{2}{2} = 1 \)
\( y_M = \frac{5 + 1}{2} = \frac{6}{2} = 3 \)
Răspuns: \( M(1, 3) \)
Medie: Fie mulțimile \( A = \{x \in \mathbb{N} \mid x \le 2\} \) și \( B = \{-1, 1\} \). Scrieți elementele produsului cartezian \( A \times B \) și calculați \( \text{card}(A \times B) \).
Identificăm elementele mulțimii \( A \): \( A = \{0, 1, 2\} \).
Formăm perechile ordonate cu primul element din \( A \) și al doilea din \( B \):
\( A \times B = \{(0, -1), (0, 1), (1, -1), (1, 1), (2, -1), (2, 1)\} \).
Numărul de elemente este \( 3 \cdot 2 = 6 \).
Răspuns: \( \text{card}(A \times B) = 6 \)
Dificilă: Într-un sistem de axe ortogonale \( xOy \) se dau punctele \( A(0, 3) \), \( B(-4, 0) \) și \( C(4, 0) \). Calculați perimetrul triunghiului \( ABC \).
Calculăm lungimile laturilor folosind formula distanței:
  1. \( AB = \sqrt{(-4 - 0)^2 + (0 - 3)^2} = \sqrt{(-4)^2 + (-3)^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5 \)
  2. \( AC = \sqrt{(4 - 0)^2 + (0 - 3)^2} = \sqrt{4^2 + (-3)^2} = \sqrt{16 + 9} = \sqrt{25} = 5 \)
  3. \( BC = \sqrt{(4 - (-4))^2 + (0 - 0)^2} = \sqrt{8^2 + 0} = 8 \) (sau se poate observa direct că sunt pe axa \( Ox \), deci distanța este \( |-4| + |4| = 8 \))
Perimetrul este \( P = AB + AC + BC = 5 + 5 + 8 = 18 \).
Răspuns: Perimetrul triunghiului \( ABC \) este \( 18 \) (unități de măsură).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: