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Matemáticas 3.º ESO · La recta real. Intervalos

Intervalos y semirrectas

Objetivo: Al terminar, sabrás expresar un conjunto de números reales como intervalo o semirrecta, con desigualdades y en la recta, y decidir si un número pertenece a él.

Explicación

Intervalos

Un intervalo es el conjunto de todos los números reales comprendidos entre dos números aa y bb (con a<ba < b), que se llaman extremos. Según se incluyan o no los extremos:

Nombre Notación Desigualdad En la recta
Abierto (a,b)(a, b) a<x<ba < x < b ○ en aa y ○ en bb
Cerrado [a,b][a, b] a≤x≤ba \le x \le b ● en aa y ● en bb
Semiabierto (abierto por la izquierda) (a,b](a, b] a<x≤ba < x \le b ○ en aa y ● en bb
Semiabierto (abierto por la derecha) [a,b)[a, b) a≤x<ba \le x < b ● en aa y ○ en bb
  • Corchete [  ][\;] y punto relleno ●: el extremo está incluido (≤\le).
  • Paréntesis (  )(\;) y punto hueco ○: el extremo no está incluido (<<).
  • En la recta se colorea el tramo entre los extremos.

Semirrectas

Cuando el conjunto no tiene final por un lado, se usa el símbolo ∞\infty (infinito), siempre con paréntesis:

Notación Desigualdad Se lee
(a,+∞)(a, +\infty) x>ax > a mayores que aa
[a,+∞)[a, +\infty) x≥ax \ge a mayores o iguales que aa
(−∞,b)(-\infty, b) x<bx < b menores que bb
(−∞,b](-\infty, b] x≤bx \le b menores o iguales que bb

Toda la recta real es R=(−∞,+∞)\mathbb{R} = (-\infty, +\infty).

Extremos con decimales

Si los extremos llevan coma decimal, se separan con punto y coma para no confundirse: [1,20; 1,95)[1{,}20;\ 1{,}95).

¿Pertenece un número a un intervalo?

Se comprueba si cumple la desigualdad. Por ejemplo, −3∈(−5,−3]-3 \in (-5, -3] porque −5<−3≤−3-5 < -3 \le -3; en cambio, −5∉(−5,−3]-5 \notin (-5, -3].

Puntos clave

  • Corchete = extremo incluido (●, ≤\le); paréntesis = extremo excluido (○, <<).
  • Con ∞\infty siempre va paréntesis.
  • Un intervalo tiene infinitos números reales, aunque sea muy pequeño.
  • Con extremos decimales, se separan con punto y coma: [2,5; 4)[2{,}5;\ 4).
  • Para saber si un número pertenece a un intervalo, se comprueba la desigualdad, con cuidado en los extremos.

Errores frecuentes

  • ErrorEscribir [3,+∞][3, +\infty] con corchete en el infinito.

    Cómo corregirlo+∞+\infty no es un número: nunca se alcanza, así que va con paréntesis: [3,+∞)[3, +\infty).

  • ErrorEscribir el extremo mayor primero: (5,−2)(5, -2).

    Cómo corregirloEl extremo de la izquierda (el menor) va siempre primero: (−2,5)(-2, 5).

  • ErrorTraducir «menores que 4» como (−∞,4](-\infty, 4].

    Cómo corregirlo«Menor que» excluye el 4: (−∞,4)(-\infty, 4). Solo «menor o igual que» lo incluye.

  • ErrorPensar que en (0,1)(0, 1) solo hay unos pocos números (0,1; 0,2…).

    Cómo corregirloEntre dos números reales distintos hay infinitos números: 0,5; 0,51; 0,501; 22\dfrac{\sqrt{2}}{2}…

Ejemplos resueltos

  1. Ejemplo 1. Tres formas de escribir lo mismo tabla intervalo-desigualdad-recta

    Escribe cada conjunto como intervalo, como desigualdad y describe su representación en la recta: a) [−2,3)[-2, 3) b) x>1x > 1 c) Los números menores o iguales que 0. d) Los números comprendidos entre −1-1 y 44, ambos incluidos.

    Resolución

    a) [−2,3)[-2, 3): −2≤x<3-2 \le x < 3. En la recta, ● en −2-2, ○ en 3 y el tramo entre ellos coloreado. Es semiabierto. b) x>1x > 1: (1,+∞)(1, +\infty). ○ en 1 y todo lo que hay a la derecha coloreado. c) x≤0x \le 0: (−∞,0](-\infty, 0]. ● en 0 y todo lo que hay a la izquierda coloreado. d) −1≤x≤4-1 \le x \le 4: [−1,4][-1, 4]. ● en −1-1 y ● en 4, con el tramo coloreado. Es cerrado.

  2. Ejemplo 2. Las alturas de una atracción situación real

    En un parque de atracciones, para subir a una montaña rusa hay que medir al menos 1,20 m y menos de 1,95 m (datos inventados). a) Escribe el conjunto de alturas permitidas como intervalo y como desigualdad. b) ¿Pueden subir Hugo (1,19 m), Irene (1,20 m) y su padre (1,95 m)?

    Resolución

    a) «Al menos 1,20» incluye 1,20 y «menos de 1,95» excluye 1,95: 1,20≤h<1,95h∈[1,20; 1,95)1{,}20 \le h < 1{,}95 \qquad h \in [1{,}20;\ 1{,}95) (con punto y coma entre los extremos porque son decimales). b) Hugo: 1,19<1,201{,}19 < 1{,}20, no puede. Irene: 1,20 es el extremo incluido, sí puede. Su padre: 1,95 es el extremo excluido, no puede.

Ejercicios

De menos a más. Intenta cada uno antes de mirar la solución.

  1. 1. Fácil

    Completa la tabla con el intervalo, la desigualdad y la representación (● o ○ en cada extremo): a) (−3,2](-3, 2] b) −1≤x≤5-1 \le x \le 5 c) x<4x < 4 d) [0,+∞)[0, +\infty) e) Los números mayores que −2-2 y menores que 0.

    Ver solución

    a) −3<x≤2-3 < x \le 2; ○ en −3-3, ● en 2. b) [−1,5][-1, 5]; ● y ●. c) (−∞,4)(-\infty, 4); ○ en 4 hacia la izquierda. d) x≥0x \ge 0; ● en 0 hacia la derecha. e) (−2,0)(-2, 0), −2<x<0-2 < x < 0; ○ y ○.

    a) Abierto en −3-3 y cerrado en 2. b) Cerrado. c) Semirrecta abierta. d) Semirrecta cerrada. e) Intervalo abierto.

  2. 2. Fácil

    ¿Pertenece cada número al intervalo indicado? Escribe ∈\in o ∉\notin. a) 33 y [3,7)[3, 7) b) 77 y [3,7)[3, 7) c) −2,5-2{,}5 y (−3,−2)(-3, -2) d) 00 y (−∞,0)(-\infty, 0) e) 10\sqrt{10} y (3,4)(3, 4) f) π\pi y [3,14; 3,15][3{,}14;\ 3{,}15]

    Ver solución

    a) ∈\in b) ∉\notin c) ∈\in d) ∉\notin e) ∈\in f) ∈\in

    a) 3 es el extremo incluido. b) 7 es el extremo excluido. c) −3<−2,5<−2-3 < -2{,}5 < -2. d) 0 no es menor que 0. e) 10=3,16…\sqrt{10} = 3{,}16\ldots f) 3,14≤3,1415…≤3,153{,}14 \le 3{,}1415\ldots \le 3{,}15.

  3. 3. Media

    Expresa cada situación con un intervalo o una semirrecta: a) Las notas de aprobado van de 5 a 10, ambos incluidos, y las de suspenso, desde 0 hasta 5 sin incluirlo. b) Una báscula de cocina pesa hasta 5 kg. c) Un descuento es para personas de 14 a 30 años, ambas edades incluidas. d) Para votar hay que tener 18 años o más.

    Ver solución

    a) Aprobado [5,10][5, 10]; suspenso [0,5)[0, 5). b) (0,5](0, 5] kg. c) [14,30][14, 30]. d) [18,+∞)[18, +\infty).

    a) 5≤n≤105 \le n \le 10 → [5,10][5, 10]; 0≤n<50 \le n < 5 → [0,5)[0, 5). b) Masas mayores que 0 y como mucho 5 kg: (0,5](0, 5]. c) 14≤e≤3014 \le e \le 30 → [14,30][14, 30]. d) e≥18e \ge 18 → [18,+∞)[18, +\infty).

  4. 4. Media

    Escribe el intervalo que corresponde a cada descripción de su representación en la recta: a) Punto hueco en −4-4, punto relleno en 1 y el tramo entre ellos coloreado. b) Punto relleno en 2,5 y coloreado todo lo que hay a su derecha. c) Punto hueco en −12-\dfrac{1}{2} y coloreado todo lo que hay a su izquierda.

    Ver solución

    a) (−4,1](-4, 1] b) [2,5; +∞)[2{,}5;\ +\infty) c) (−∞,−12)\left(-\infty, -\dfrac{1}{2}\right)

    a) −4<x≤1-4 < x \le 1. b) x≥2,5x \ge 2{,}5 (punto y coma porque el extremo lleva coma decimal). c) x<−12x < -\dfrac{1}{2}.

  5. 5. Difícil

    a) ¿Cuántos números enteros hay en el intervalo (−2,3](-2, 3]? ¿Cuáles? b) ¿Cuántos números reales hay en ese intervalo? c) Escribe tres números racionales y un número irracional que estén en el intervalo (0,1)(0, 1).

    Ver solución

    a) 5: −1,0,1,2,3-1, 0, 1, 2, 3. b) Infinitos. c) Por ejemplo 0,50{,}5, 13\dfrac{1}{3}, 0,990{,}99 y 22\dfrac{\sqrt{2}}{2}.

    a) El −2-2 no entra y el 3 sí: −1,0,1,2,3-1, 0, 1, 2, 3. b) Infinitos: entre dos reales distintos siempre hay infinitos reales. c) Racionales: 0,50{,}5; 13=0,3^\dfrac{1}{3} = 0{,}\widehat{3}; 0,990{,}99. Irracional: 22=0,707…\dfrac{\sqrt{2}}{2} = 0{,}707\ldots (o π4=0,785…\dfrac{\pi}{4} = 0{,}785\ldots).

Para practicar más

  1. 1. Fácil

    Escribe cada conjunto como intervalo y como desigualdad, y describe su representación: a) [−5,−1)[-5, -1) b) x≥3x \ge 3 c) Los números menores que 2,5. d) 0<x≤60 < x \le 6

    Ver solución

    a) −5≤x<−1-5 \le x < -1; ● y ○. b) [3,+∞)[3, +\infty); ● en 3 hacia la derecha. c) (−∞; 2,5)(-\infty;\ 2{,}5), x<2,5x < 2{,}5; ○ en 2,5 hacia la izquierda. d) (0,6](0, 6]; ○ y ●.

    a) Semiabierto: incluye −5-5, no incluye −1-1. b) Semirrecta cerrada. c) Semirrecta abierta (punto y coma por el decimal). d) Semiabierto: no incluye 0, incluye 6.

  2. 2. Fácil

    Escribe ∈\in o ∉\notin: a) −1-1 y (−1,4](-1, 4] b) 44 y (−1,4](-1, 4] c) 0,50{,}5 y [12,1)\left[\dfrac{1}{2}, 1\right) d) 5\sqrt{5} y (2; 2,2)(2;\ 2{,}2) e) −100-100 y (−∞,−99](-\infty, -99]

    Ver solución

    a) ∉\notin b) ∈\in c) ∈\in d) ∉\notin e) ∈\in

    a) Extremo excluido. b) Extremo incluido. c) 0,5=120{,}5 = \dfrac{1}{2}, extremo incluido. d) 5=2,236…>2,2\sqrt{5} = 2{,}236\ldots > 2{,}2. e) −100≤−99-100 \le -99.

  3. 3. Media

    Expresa con un intervalo o una semirrecta: a) La temperatura del congelador debe estar por debajo de −18-18 °C. b) El frigorífico debe estar entre 2 °C y 5 °C, ambos incluidos. c) Un ascensor admite hasta 450 kg. d) Una oferta es para compras de más de 50 €.

    Ver solución

    a) (−∞,−18)(-\infty, -18) b) [2,5][2, 5] c) (0,450](0, 450] kg d) (50,+∞)(50, +\infty) €

    a) T<−18T < -18. b) 2≤T≤52 \le T \le 5. c) Carga mayor que 0 y como mucho 450 kg. d) c>50c > 50.

  4. 4. Difícil

    Considera el intervalo [−2,π)[-\sqrt{2}, \pi). a) Escribe sus extremos con dos decimales. b) ¿Qué números enteros contiene? c) ¿Pertenecen a él −1,5-1{,}5, 3,143{,}14 y π\pi?

    Ver solución

    a) −1,41-1{,}41 y 3,143{,}14 (aproximados). b) −1,0,1,2,3-1, 0, 1, 2, 3. c) −1,5∉-1{,}5 \notin; 3,14∈3{,}14 \in; π∉\pi \notin.

    a) −2=−1,414…≈−1,41-\sqrt{2} = -1{,}414\ldots \approx -1{,}41; π=3,141…≈3,14\pi = 3{,}141\ldots \approx 3{,}14. b) Los enteros mayores o iguales que −1,414…-1{,}414\ldots y menores que 3,141…3{,}141\ldots: −1,0,1,2,3-1, 0, 1, 2, 3. c) −1,5<−1,414…-1{,}5 < -1{,}414\ldots: no pertenece. 3,14<3,1415…3{,}14 < 3{,}1415\ldots: sí pertenece. π\pi es el extremo excluido: no pertenece.

¿Cómo te ha ido con esta lección?