Tilbake
7.1

7.1 Tallmengder og tallsystemer

Naturlige, hele, rasjonale, irrasjonale og reelle tall.

50 min
6 oppgaver
TallmengderNaturlige tallRasjonale tallIrrasjonale tallReelle tall
Du leser den tradisjonelle versjonen
Din fremgang i kapitlet
0 / 6 oppgaver

Tallmengder: Tallenes familie

Tenk deg at du sorterer klær i eit klesskap. Du har éin skuff for sokkar, éin for t-skjorter, og éin for bukser. Nokre skuffer er inne i andre — sokkeskuffen er kanskje del av ein større skuff for undertøy.

Slik er det med tal også. Matematikarar har organisert alle tal i tallmengder — grupper av tal med felles eigenskapar. Nokre tallmengder er «inne i» andre, akkurat som sokkeskuffen er inne i undertøyskuffen.

I dette kapitlet skal du lære om:
- Dei fem viktigaste tallmengdene
- Korleis tallmengdene heng saman (Venndiagram)
- Korleis du avgjer kva tallmengde eit tal høyrer til
- Skilnaden mellom rasjonale og irrasjonale tal

Naturlege tal (ℕ)
Dei naturlege tala er telletala vi brukar i kvardagen:

N={1,2,3,4,5,6,}\mathbb{N} = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, \ldots\}

Naturlege tal blir brukte til å telje ting: 3 epler, 7 elevar, 12 månader.

Merknad: Nokre definisjonar inkluderer 00 i dei naturlege tala, medan andre ikkje gjer det. I norsk skule reknar vi som regel 00 med blant dei naturlege tala:

N0={0,1,2,3,4,}\mathbb{N}_0 = \{0, 1, 2, 3, 4, \ldots\}

Heile tal (ℤ)
Dei heile tala er dei naturlege tala pluss null og dei negative heile tala:

Z={,3,2,1,0,1,2,3,}\mathbb{Z} = \{\ldots, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, \ldots\}

Bokstaven Z\mathbb{Z} kjem frå det tyske ordet Zahlen, som tyder «tal».

Døme på heile tal: 17-17, 00, 4242, 3-3, 10001000

Ikkje heile tal: 0,50{,}5, 23\displaystyle \frac{2}{3}, 2\sqrt{2}

Alle naturlege tal er også heile tal, men ikkje omvendt. Til dømes er 5-5 eit heilt tal, men ikkje eit naturleg tal.

✏️Døme 1: Naturlege tal og heile tal

Avgjer om desse tala er naturlege tal, heile tal, eller ingen av delane: 77, 3-3, 0,50{,}5, 00, 12-12, 100100

Vi sjekkar kvart tal:

TalNaturleg tal (N\mathbb{N})?Heilt tal (Z\mathbb{Z})?
77JaJa
3-3Nei (negativt)Ja
0,50{,}5Nei (desimaltal)Nei
00Ja (med N0\mathbb{N}_0)Ja
12-12Nei (negativt)Ja
100100JaJa

Huskeregel: Alle naturlege tal er heile tal, men heile tal inkluderer også dei negative tala.

📝Oppgave 7.1

Sorter tala i rett tallmengde.

a

Kva av desse er naturlege tal? 4-4, 00, 33, 12\displaystyle \frac{1}{2}, 1515, 1-1

b

Kva av desse er heile tal? 77, 8-8, 2,52{,}5, 00, 100-100, 34\displaystyle \frac{3}{4}

📝Oppgave S1
Sant eller usant?

«Alle heile tal er også naturlege tal.»

Rasjonale tal (ℚ)
Dei rasjonale tala er alle tal som kan skrivast som ein brøk ab\displaystyle \frac{a}{b} der aa og bb er heile tal og b0b \neq 0:

Q={ab|aZ,bZ,b0}\mathbb{Q} = \left\{ \frac{a}{b} \,\middle|\, a \in \mathbb{Z}, \, b \in \mathbb{Z}, \, b \neq 0 \right\}

Bokstaven Q\mathbb{Q} kjem frå det engelske ordet quotient, som tyder «kvotient» (resultat av divisjon).

Døme:
- 34=0,75\displaystyle \frac{3}{4} = 0{,}75 — ein endeleg desimal
- 13=0,333\displaystyle \frac{1}{3} = 0{,}333\ldots — ein periodisk desimal
- 72=3,5\displaystyle -\frac{7}{2} = -3{,}5
- 5=51\displaystyle 5 = \frac{5}{1} — alle heile tal er rasjonale!

Kjenneteikn: Eit rasjonalt tal har anten ein endeleg desimalutvikling (0,750{,}75) eller ein periodisk desimalutvikling (0,3330{,}333\ldots eller 0,1428571428570{,}142857142857\ldots).

✏️Døme 2: Gjere om mellom brøk og desimaltal

Skriv 58\displaystyle \frac{5}{8} som desimaltal, og skriv 0,360{,}\overline{36} (dvs. 0,3636360{,}363636\ldots) som brøk.

Del 1: Brøk til desimaltal

Vi deler tellaren på nemnaren:
58=5÷8=0,625\frac{5}{8} = 5 \div 8 = 0{,}625

Del 2: Periodisk desimaltal til brøk

La x=0,363636x = 0{,}363636\ldots

Perioden har 2 siffer, så vi gongar med 100100:
100x=36,363636100x = 36{,}363636\ldots

Trekk frå:
100xx=36,36360,3636100x - x = 36{,}3636\ldots - 0{,}3636\ldots
99x=3699x = 36
x=3699=411x = \frac{36}{99} = \frac{4}{11}

Svar: 58=0,625\displaystyle \frac{5}{8} = 0{,}625 og 0,36=411\displaystyle 0{,}\overline{36} = \frac{4}{11}

📝Oppgave 7.2

Gjer om mellom brøk og desimaltal.

a

Skriv 38\displaystyle \frac{3}{8} som desimaltal.

b

Skriv 711\displaystyle \frac{7}{11} som desimaltal. Kva slag desimaltal får du?

c

Skriv 0,270{,}\overline{27} (dvs. 0,2727270{,}272727\ldots) som brøk.

Løs oppgavenTren
Irrasjonale tal

Eit irrasjonalt tal er eit tal som ikkje kan skrivast som ein brøk med heile tal. Desimalutviklinga til eit irrasjonalt tal er endeleg og ikkje-periodisk — ho held fram for alltid utan å gjenta seg.

Kjende irrasjonale tal:
- π=3,14159265358979\pi = 3{,}14159265358979\ldots — forholdet mellom omkrets og diameter i ein sirkel
- 2=1,41421356\sqrt{2} = 1{,}41421356\ldots — diagonalen i eit kvadrat med sidelengd 1
- 3=1,73205080\sqrt{3} = 1{,}73205080\ldots
- e=2,71828182e = 2{,}71828182\ldots — Eulers tal (viktig i vidaregåande)
- Det gylne snitt φ=1+52=1,61803398\displaystyle \varphi = \frac{1 + \sqrt{5}}{2} = 1{,}61803398\ldots

Viktig: 4=2\sqrt{4} = 2 er ikkje irrasjonalt, fordi svaret er eit heilt tal. Det er berre kvadratrøtter av tal som ikkje er perfekte kvadrat, som gir irrasjonale tal.

✏️Døme 3: Rasjonalt eller irrasjonalt?

Avgjer om desse tala er rasjonale eller irrasjonale: 9\sqrt{9}, 7\sqrt{7}, 0,750{,}75, π\pi, 227\displaystyle \frac{22}{7}

Vi kontrollerer kvar tal:

- 9=3\sqrt{9} = 3 — dette er eit heilt tal, altso rasjonalt
- 7=2,6457513\sqrt{7} = 2{,}6457513\ldots — endeleg, ikkje-periodisk, altso irrasjonalt
- 0,75=34\displaystyle 0{,}75 = \frac{3}{4} — kan skrivast som brøk, altso rasjonalt
- π=3,14159\pi = 3{,}14159\ldots — endeleg, ikkje-periodisk, altso irrasjonalt
- 227=3,142857142857\displaystyle \frac{22}{7} = 3{,}142857142857\ldots — dette er ein brøk med periodisk desimal, altso rasjonalt (sjøl om det er ein tilnærming til π\pi, er 227\displaystyle \frac{22}{7} sjølv eit rasjonalt tal)

Viktig poeng: 227π\displaystyle \frac{22}{7} \neq \pi. Brøken 227\displaystyle \frac{22}{7} er berre ein tilnærming!

📝Oppgave 7.3

Kva av desse tala er irrasjonalt?

Reelle tal (ℝ) og Venndiagram
De reelle tala er alle rasjonale og irrasjonale tal samla:

R=Q{irrasjonale tal}\mathbb{R} = \mathbb{Q} \cup \{\text{irrasjonale tal}\}

Talmengdene heng saman som eit sett med boksar:

NZQR\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}

Dette tyder:
- Alle naturlege tal (N\mathbb{N}) er òg heile tal
- Alle heile tal (Z\mathbb{Z}) er òg rasjonale tal
- Alle rasjonale tal (Q\mathbb{Q}) er òg reelle tal
- De irrasjonale tala fyller «resten» av de reelle tala

Venndiagram:
Tenk deg sirklar inni kvarandre:
- Innerst: N\mathbb{N} = {0, 1, 2, 3, ...}
- Neste: Z\mathbb{Z} legg til {..., -3, -2, -1}
- Neste: Q\mathbb{Q} legg til alle brøkar (12\displaystyle \frac{1}{2}, 37\displaystyle -\frac{3}{7}, 0,30{,}\overline{3}, ...)
- Ytterst: R\mathbb{R} legg til irrasjonale tal (2\sqrt{2}, π\pi, ...)

✏️Døme 4: Plassera tal i Venndiagrammet

Plassera kvar tal i den minste talmengda det høyrer til: 5-5, 23\displaystyle \frac{2}{3}, 2\sqrt{2}, 88, 00, 74\displaystyle -\frac{7}{4}, π\pi, 25\sqrt{25}

Vi finn den minste talmengda for kvar tal:

TalMinste talmengdForklaring
88N\mathbb{N}Positivt heiltallig teletal
00N0\mathbb{N}_0Null er naturleg tal (med N0\mathbb{N}_0)
25=5\sqrt{25} = 5N\mathbb{N}Perfekt kvadratrot gir naturleg tal
5-5Z\mathbb{Z}Negativt heilt tal
23\displaystyle \frac{2}{3}Q\mathbb{Q}Brøk som ikkje er eit heilt tal
74\displaystyle -\frac{7}{4}Q\mathbb{Q}Negativ brøk
2\sqrt{2}Irrasjonalt (i R\mathbb{R})Ikkje-periodisk endeleg desimal
π\piIrrasjonalt (i R\mathbb{R})Ikkje-periodisk endeleg desimal

Hugs: Alle desse tala tilhøyrer R\mathbb{R} (de reelle tala), men vi plasserer dei i den minste mengda dei passar i.

📝Oppgave 7.4

Plassera kvar tal i den minste talmengda det høyrer til (N\mathbb{N}, Z\mathbb{Z}, Q\mathbb{Q}, eller irrasjonalt).

a
1212
b
12\displaystyle -\frac{1}{2}
c
10\sqrt{10}
d
49\sqrt{49}
e
8-8
Løs oppgavenTren
📝Oppgave D1
Drøftingsoppgåve: Ein medeleving påstår: «Viss vi adderer to irrasjonale tal, får vi alltid eit irrasjonalt tal.» Er påstanden riktig? Grunngev svaret ditt med døme og argument.

Oppsummering

De fem talmengdene


SymbolNamnDøme
N\mathbb{N}Naturlege tal0,1,2,3,0, 1, 2, 3, \ldots
Z\mathbb{Z}Heile tal,2,1,0,1,2,\ldots, -2, -1, 0, 1, 2, \ldots
Q\mathbb{Q}Rasjonale tal12,37,0,75,0,3\displaystyle \frac{1}{2}, -\frac{3}{7}, 0{,}75, 0{,}\overline{3}
Irrasjonale tal2,π,e\sqrt{2}, \pi, e
R\mathbb{R}Reelle talAlle tal på tallinja

Viktige samanhengar


- NZQR\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}
- Rasjonale tal har endeleg eller periodisk desimalutvikling
- Irrasjonale tal har endeleg, ikkje-periodisk desimalutvikling
- Saman utgjer rasjonale og irrasjonale tal de reelle tala
📝Oppgave 7.5

Forklar kvifor 2\sqrt{2} er eit irrasjonalt tal.

a

Anta at 2=ab\displaystyle \sqrt{2} = \frac{a}{b} der ab\displaystyle \frac{a}{b} er ein forkorta brøk. Vis at dette fører til ein sjølvmotseiing (hint: kvadrer båe sider og tenk på partalstal/oddetal).

b

Bruk kalkulatoren til å finna 2\sqrt{2} med 10 desimalar. Ser du noko mønster som gjentek seg?

Løs oppgavenTren
📝Oppgave 7.6

Utforsk talmengder med samsette uttrykk.

a

Er summen av to rasjonale tal alltid rasjonalt? Gje eit døme.

b

Er summen av to irrasjonale tal alltid irrasjonalt? Gje eit døme eller motdøme.

c

Er produktet av eit rasjonalt og eit irrasjonalt tal alltid irrasjonalt?

Løs oppgavenTren
Repetisjonsoppgåver
Din fremgang
0deloppgaver0 / 6 oppgaver

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.