Sayı aralıkları, sayı doğrusu üzerinde belirli bir başlangıç ve bitiş noktası olan bölgeleri ifade etmek için kullandığımız bir gösterim şeklidir. Hangi sayıların dahil olduğunu, hangilerinin dahil olmadığını net bir şekilde anlatmamızı sağlar.
Sayı aralıklarını, uç noktaların aralığa dahil olup olmamasına göre dört ana başlıkta inceleyebiliriz:
Örnek: [2, 5] aralığı, 2 ve 5 dahil olmak üzere aralarındaki tüm sayıları (2, 3, 4, 5) kapsar.
Örnek: (2, 5) aralığı, 2 ve 5 hariç olmak üzere aralarındaki tüm sayıları (3, 4) kapsar.
Örnek: [2, 5) aralığı, 2 dahil, 5 hariç olmak üzere aradaki tüm sayıları (2, 3, 4) kapsar.
Bazen bir aralığın bir ucu sonsuza kadar gidebilir. Bu durumda sonsuzluk (\( \infty \)) veya eksi sonsuzluk (\( -\infty \)) sembollerini kullanırız. Sonsuzluk bir sayı olmadığı için, onu içeren taraf her zaman açık aralık (yuvarlak parantez) olarak yazılır.
Örnek: (-∞, 4] aralığı, 4 ve 4'ten küçük tüm reel sayıları ifade eder.
Sayı aralıklarını sayı doğrusu üzerinde göstermek çok yaygın bir yöntemdir:
Örneğin, (1, 4] aralığı sayı doğrusunda 1 noktasında içi boş, 4 noktasında içi dolu bir daire ve bu iki nokta arasında kalın bir çizgi ile temsil edilir.
Soru 1: Bir okulda düzenlenen bilgi yarışmasına katılan öğrencilerin yaşları 14 ile 18 arasındadır ve 18 yaşında olanlar da yarışmaya katılabilmektedir. Buna göre, yarışmaya katılan bir öğrencinin yaşı \( x \) olmak üzere, \( x \)'in ait olduğu sayı aralığının matematiksel gösterimi aşağıdakilerden hangisidir?
a) \( (14, 18] \)
b) \( [14, 18) \)
c) \( [14, 18] \)
d) \( (14, 18) \)
e) \( [14, \infty) \)
Cevap: c) \( [14, 18] \)
Çözüm: Yaşlar 14'ten başladığı ve 14 yaşında olanlar da katılabildiği için sol taraf kapalıdır (\([14\)). Ayrıca 18 yaşında olanlar da katılabildiği için sağ taraf da kapalıdır (\(18]\)). Bu nedenle doğru gösterim \( [14, 18] \) şeklindedir.
Soru 2: Bir marketteki paketli bir ürünün gramajı, üzerinde yazan 500 gram ağırlığından en fazla 10 gram fazla veya en fazla 5 gram eksik olabilmektedir. Bu ürünün gerçek ağırlığına \( x \) gram dersek, \( x \)'in değer aralığını ifade eden eşitsizlik aşağıdakilerden hangisidir?
a) \( |x - 500| \leq 10 \)
b) \( |x - 500| < 5 \)
c) \( |x - 495| \leq 10 \)
d) \( |x - 500| \leq 5 \)
e) \( 495 \leq x \leq 510 \)
Cevap: e) \( 495 \leq x \leq 510 \)
Çözüm: Ürün en fazla 10 gram fazla (\(500 + 10 = 510\)) veya en fazla 5 gram eksik (\(500 - 5 = 495\)) olabilir. 495 gram sınıra dahil olduğu için eşitsizlik \( 495 \leq x \leq 510 \) şeklinde yazılır. Mutlak değerli ifadelerden a) seçeneği 5 gram eksikliğe izin vermez, d) seçeneği ise 10 gram fazlalığa izin vermez.
Soru 3: \( A = \{x \ | \ -2 < x \leq 4, \ x \in \mathbb{R}\} \) ve \( B = \{x \ | \ 1 \leq x < 6, \ x \in \mathbb{R}\} \) kümeleri veriliyor. Buna göre, \( A \cap B \) kümesinin sayı doğrusunda gösterimi aşağıdakilerden hangisidir?
a) \( [1, 4] \)
b) \( [1, 4) \)
c) \( (1, 4] \)
d) \( (-2, 6) \)
e) \( (1, 6) \)
Cevap: b) \( [1, 4) \)
Çözüm: \( A \cap B \) kümesi, her iki kümede de bulunan ortak elemanlardan oluşur. A kümesi -2'den büyük 4'e kadar (4 dahil), B kümesi ise 1'den (1 dahil) 6'ya kadar olan sayıları içerir. Ortak elemanlar 1'den (B'de dahil, A'da -2