7.1 Tallmengder og tallsystemer
Naturlige, hele, rasjonale, irrasjonale og reelle tall.
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 blir brukte til å telje ting: 3 epler, 7 elevar, 12 månader.
Merknad: Nokre definisjonar inkluderer i dei naturlege tala, medan andre ikkje gjer det. I norsk skule reknar vi som regel med blant dei naturlege tala:
Bokstaven kjem frå det tyske ordet Zahlen, som tyder «tal».
Døme på heile tal: , , , ,
Ikkje heile tal: , ,
Alle naturlege tal er også heile tal, men ikkje omvendt. Til dømes er eit heilt tal, men ikkje eit naturleg tal.
Avgjer om desse tala er naturlege tal, heile tal, eller ingen av delane: , , , , ,
Vi sjekkar kvart tal:
| Tal | Naturleg tal ()? | Heilt tal ()? |
|---|---|---|
| Ja | Ja | |
| Nei (negativt) | Ja | |
| Nei (desimaltal) | Nei | |
| Ja (med ) | Ja | |
| Nei (negativt) | Ja | |
| Ja | Ja |
Huskeregel: Alle naturlege tal er heile tal, men heile tal inkluderer også dei negative tala.
Sorter tala i rett tallmengde.
Kva av desse er naturlege tal? , , , , ,
Kva av desse er heile tal? , , , , ,
«Alle heile tal er også naturlege tal.»
Bokstaven kjem frå det engelske ordet quotient, som tyder «kvotient» (resultat av divisjon).
Døme:
- — ein endeleg desimal
- — ein periodisk desimal
-
- — alle heile tal er rasjonale!
Kjenneteikn: Eit rasjonalt tal har anten ein endeleg desimalutvikling () eller ein periodisk desimalutvikling ( eller ).
Skriv som desimaltal, og skriv (dvs. ) som brøk.
Vi deler tellaren på nemnaren:
Del 2: Periodisk desimaltal til brøk
La
Perioden har 2 siffer, så vi gongar med :
Trekk frå:
Svar: og
Gjer om mellom brøk og desimaltal.
Skriv som desimaltal.
Skriv som desimaltal. Kva slag desimaltal får du?
Skriv (dvs. ) som brøk.
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:
- — forholdet mellom omkrets og diameter i ein sirkel
- — diagonalen i eit kvadrat med sidelengd 1
-
- — Eulers tal (viktig i vidaregåande)
- Det gylne snitt
Viktig: er ikkje irrasjonalt, fordi svaret er eit heilt tal. Det er berre kvadratrøtter av tal som ikkje er perfekte kvadrat, som gir irrasjonale tal.
Avgjer om desse tala er rasjonale eller irrasjonale: , , , ,
Vi kontrollerer kvar tal:
- — dette er eit heilt tal, altso rasjonalt
- — endeleg, ikkje-periodisk, altso irrasjonalt
- — kan skrivast som brøk, altso rasjonalt
- — endeleg, ikkje-periodisk, altso irrasjonalt
- — dette er ein brøk med periodisk desimal, altso rasjonalt (sjøl om det er ein tilnærming til , er sjølv eit rasjonalt tal)
Viktig poeng: . Brøken er berre ein tilnærming!
Kva av desse tala er irrasjonalt?
Talmengdene heng saman som eit sett med boksar:
Dette tyder:
- Alle naturlege tal () er òg heile tal
- Alle heile tal () er òg rasjonale tal
- Alle rasjonale tal () er òg reelle tal
- De irrasjonale tala fyller «resten» av de reelle tala
Venndiagram:
Tenk deg sirklar inni kvarandre:
- Innerst: = {0, 1, 2, 3, ...}
- Neste: legg til {..., -3, -2, -1}
- Neste: legg til alle brøkar (, , , ...)
- Ytterst: legg til irrasjonale tal (, , ...)
Plassera kvar tal i den minste talmengda det høyrer til: , , , , , , ,
Vi finn den minste talmengda for kvar tal:
| Tal | Minste talmengd | Forklaring |
|---|---|---|
| Positivt heiltallig teletal | ||
| Null er naturleg tal (med ) | ||
| Perfekt kvadratrot gir naturleg tal | ||
| Negativt heilt tal | ||
| Brøk som ikkje er eit heilt tal | ||
| Negativ brøk | ||
| Irrasjonalt (i ) | Ikkje-periodisk endeleg desimal | |
| Irrasjonalt (i ) | Ikkje-periodisk endeleg desimal |
Hugs: Alle desse tala tilhøyrer (de reelle tala), men vi plasserer dei i den minste mengda dei passar i.
Plassera kvar tal i den minste talmengda det høyrer til (, , , eller irrasjonalt).
- Det kan skrivast som ein brøk med heile tal
- Desimalutviklinga er endeleg () eller periodisk ()
- Det er ein kvadratrot av eit perfekt kvadrattal (, , , ...)
Irrasjonalt viss:
- Det ikkje kan skrivast som brøk
- Desimalutviklinga er endeleg og ikkje-periodisk
- Det er ein kvadratrot av eit tal som ikkje er perfekt kvadrat (, , , ...)
- Det er eit kjent irrasjonalt tal (, )
Oppsummering
De fem talmengdene
| Symbol | Namn | Døme |
|---|---|---|
| Naturlege tal | ||
| Heile tal | ||
| Rasjonale tal | ||
| — | Irrasjonale tal | |
| Reelle tal | Alle tal på tallinja |
Viktige samanhengar
-
- Rasjonale tal har endeleg eller periodisk desimalutvikling
- Irrasjonale tal har endeleg, ikkje-periodisk desimalutvikling
- Saman utgjer rasjonale og irrasjonale tal de reelle tala
Forklar kvifor er eit irrasjonalt tal.
Anta at der er ein forkorta brøk. Vis at dette fører til ein sjølvmotseiing (hint: kvadrer båe sider og tenk på partalstal/oddetal).
Bruk kalkulatoren til å finna med 10 desimalar. Ser du noko mønster som gjentek seg?
Utforsk talmengder med samsette uttrykk.
Er summen av to rasjonale tal alltid rasjonalt? Gje eit døme.
Er summen av to irrasjonale tal alltid irrasjonalt? Gje eit døme eller motdøme.
Er produktet av eit rasjonalt og eit irrasjonalt tal alltid irrasjonalt?
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.