Hoofstuk 1. Aan die Gang: Die Reële Getallestelsel GRATIS
Wanneer jy R250 by 'n OTM in Polokwane trek, 12 leerders in 'n klaskamer tel, 'n vriend R15 skuld, of die lengte van 'n sokkerveld by die FNB-stadion meet, gebruik jy verskillende soorte getalle sonder om daaraan te dink. Suid-Afrikaanse winkeliers prys 'n brood teen R16,50, ingenieurs wat die Gautrein bou bereken afstande met waardes soos \(\sqrt{2}\), en 'n bankier noem inflasie as 5,3 persent. Elkeen hiervan behoort aan die reële getallestelsel, die fondament waarop alle Graad 10-Wiskunde gebou is. Hierdie hoofstuk sorteer getalle in duidelike families, wys hoe hulle inmekaar pas, en gee jou die taal om hulle presies te beskryf.
1.1 Die families van getalle
Getalle word in versamelings gegroepeer wat soos geneste bokse inmekaar pas. Elke versameling het 'n standaardsimbool.
- Natuurlike getalle \(\mathbb{N} = \{1, 2, 3, 4, \dots\}\) is die telgetalle wat jy gebruik om taxi's of rande te tel.
- Heelgetalle \(\mathbb{N}_0 = \{0, 1, 2, 3, \dots\}\) voeg nul by die natuurlike getalle.
- Gehele getalle \(\mathbb{Z} = \{\dots, -2, -1, 0, 1, 2, \dots\}\) sluit die negatiewes in, nuttig vir 'n R30-oortrekking of 3 grade onder nul op 'n koue Sutherland-winteroggend.
- Rasionale getalle \(\mathbb{Q}\) is enige getalle wat as 'n breuk \(\frac{a}{b}\) geskryf kan word, waar \(a\) en \(b\) gehele getalle is en \(b \neq 0\). Voorbeelde is \(\frac{3}{4}\), \(-2\), \(0,75\) en \(0,\overline{3}\).
- Irrasionale getalle \(\mathbb{Q}'\) kan nie as so 'n breuk geskryf word nie. Hul desimale eindig nooit en herhaal nooit nie. Voorbeelde is \(\sqrt{2}\), \(\pi\) en \(\sqrt{7}\).
Saam vorm die rasionale en irrasionale getalle die reële getalle \(\mathbb{R}\). Let op die nesting: \(\mathbb{N} \subset \mathbb{N}_0 \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q} \subset \mathbb{R}\), terwyl die irrasionale getalle langs die rasionale getalle binne die reëles lê.
1.2 Rasionaal of irrasionaal?
'n Getal is rasionaal as sy desimaalvorm of eindig (stop) of herhaal ('n patroon vir ewig herhaal). 'n Getal is irrasionaal as sy desimaal vir ewig aangaan sonder enige herhalende patroon. 'n Wortelvorm soos \(\sqrt{9} = 3\) is rasionaal omdat die wortel presies is, maar \(\sqrt{10}\) is irrasionaal omdat geen breuk daaraan gelyk is nie.
\(\sqrt{16} = 4\), wat 'n natuurlike getal, 'n gehele getal en rasionaal is. \(\frac{5}{8} = 0,625\) eindig, dus is dit rasionaal. \(\pi = 3,14159\dots\) eindig nooit en herhaal nooit nie, dus is dit irrasionaal. Finale antwoord: rasionaal, rasionaal, irrasionaal.
1.3 Herhalende desimale na breuke
Omdat elke herhalende desimaal rasionaal is, kan dit as 'n breuk geskryf word. Die truuk is om met 'n mag van 10 te vermenigvuldig sodat die herhalende deel inlyn kom, en dan af te trek.
Laat \(x = 0,454545\dots\) Aangesien twee syfers herhaal, vermenigvuldig met 100: \(100x = 45,4545\dots\) Trek af: \(100x - x = 45\), dus \(99x = 45\) en \(x = \frac{45}{99} = \frac{5}{11}\). Finale antwoord: \(0,\overline{45} = \frac{5}{11}\).
1.4 Afronding en beraming
In die werklike lewe rond ons getalle dikwels af. Om tot 'n gegewe desimale plek af te rond, kyk na die volgende syfer: as dit 5 of meer is, rond op; andersins rond af. Wanneer 'n brandstofprys R23,4567 per liter is, gee afronding tot twee desimale R23,46. Beraam altyd eers sodat jy kan kontroleer of 'n antwoord sinvol is. As \(\sqrt{50}\) benodig word, let op dat \(7^2 = 49\), dus \(\sqrt{50} \approx 7,1\), wat 'n sakrekenaar bevestig.
1.5 Vereenvoudiging van wortelvorme
'n Wortelvorm is 'n irrasionale wortel soos \(\sqrt{12}\). Om te vereenvoudig, skei die grootste volkome-vierkant-faktor af en neem sy wortel uit: \(\sqrt{12} = \sqrt{4 \times 3} = \sqrt{4}\,\sqrt{3} = 2\sqrt{3}\). Dit gebruik die wet \(\sqrt{a}\,\sqrt{b} = \sqrt{ab}\). Om die antwoord in wortelvorm te laat hou dit presies, wat saak maak wanneer 'n bouer 'n akkurate meting eerder as 'n afgeronde desimaal benodig.
\(72 = 36 \times 2\), dus \(\sqrt{72} = \sqrt{36}\,\sqrt{2} = 6\sqrt{2}\). Finale antwoord: \(6\sqrt{2}\).
1.6 Die getallelyn en intervalnotasie
Elke reële getal het presies een plek op die getallelyn. Ons beskryf strekke van die lyn met intervalnotasie. 'n Ronde hakie sluit 'n eindpunt uit en 'n vierkantige hakie sluit dit in. Byvoorbeeld, \([2, 5)\) beteken alle reële getalle van 2 (ingesluit) tot by 5 (uitgesluit). Dieselfde versameling in versamelingboustelnotasie is \(\{x \in \mathbb{R} : 2 \le x < 5\}\). Op die lyn teken ons 'n geslote kolletjie by 2 en 'n oop kolletjie by 5. Hierdie notasie beskryf ouderdomme wat vir 'n afslag kwalifiseer of temperature in 'n veilige reeks, en jy sal dit deur die jaar gebruik wanneer jy ongelykhede oplos.
Om hierdie getalfamilies, omskakelings en notasies te bemeester gee jou 'n presiese woordeskat. Elke latere hoofstuk, van eksponente tot trigonometrie, neem aan dat jy 'n getal korrek kan benoem en op die lyn kan plaas.