Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### 1) Числовой интервал и числовой луч
**Числовой интервал** — это промежуток вида $(a; b)$, где концы не принадлежат промежутку (на координатной прямой они обозначаются выколотыми точками).
**Числовой луч** — это промежуток вида $[c; +\infty)$ или $(-\infty; c]$, где граничная точка входит в промежуток (обозначается закрашенной точкой).
В зависимости от взаимного расположения интервала $(a; b)$ и луча возможны три основных случая:
---
#### Случай 1. Промежутки не пересекаются
Луч и интервал не имеют общих точек (граничная точка луча лежит правее или левее интервала, либо совпадает с выколотым концом интервала).
*Пример:* интервал $(1; 4)$ и луч $[5; +\infty)$.
**Изображение на координатной прямой:**
```text
(=====) [=======>
-------o-------o-------•-------------> x
1 4 5
```
* **Пересечение:** общих элементов нет:
$$(1; 4) \cap [5; +\infty) = \emptyset$$
* **Объединение:**
$$(1; 4) \cup [5; +\infty)$$
*(Примечание: если граничная точка луча совпадает с концом интервала, например $(1; 4)$ и $[4; +\infty)$, то пересечение также пусто $\emptyset$, а объединение равно $(1; +\infty)$).*
---
#### Случай 2. Промежутки пересекаются частично
Граничная точка луча находится строго внутри интервала.
*Пример:* интервал $(1; 5)$ и луч $[3; +\infty)$.
**Изображение на координатной прямой:**
```text
(=============)
[==============>
-------o-------------•--o------------> x
1 3 5
```
* **Пересечение** (общая часть, где накладываются обе штриховки):
$$(1; 5) \cap [3; +\infty) = [3; 5)$$
* **Объединение** (все точки, принадлежащие хотя бы одному из промежутков):
$$(1; 5) \cup [3; +\infty) = (1; +\infty)$$
---
#### Случай 3. Интервал полностью содержится внутри луча
Граничная точка луча находится левее левого конца интервала (для луча, направленного вправо).
*Пример:* интервал $(3; 6)$ и луч $[1; +\infty)$.
**Изображение на координатной прямой:**
```text
(========)
[=========================>
-------•-------------o--------o------> x
1 3 6
```
* **Пересечение:**
$$(3; 6) \cap [1; +\infty) = (3; 6)$$
* **Объединение:**
$$(3; 6) \cup [1; +\infty) = [1; +\infty)$$
---
### 2) Числовой отрезок и открытый числовой луч
**Числовой отрезок** — это промежуток вида $[a; b]$, где оба конца входят в промежуток (на прямой обозначаются закрашенными точками).
**Открытый числовой луч** — это промежуток вида $(c; +\infty)$ или $(-\infty; c)$, где граничная точка не входит в промежуток (обозначается выколотой точкой).
В зависимости от взаимного расположения отрезка $[a; b]$ и открытого луча возможны три основных случая:
---
#### Случай 1. Промежутки не пересекаются
Открытый луч и отрезок не имеют общих точек.
*Пример:* отрезок $[1; 3]$ и открытый луч $(4; +\infty)$.
**Изображение на координатной прямой:**
```text
[=====] (=======>
-------•-------•-------o-------------> x
1 3 4
```
* **Пересечение:**
$$[1; 3] \cap (4; +\infty) = \emptyset$$
* **Объединение:**
$$[1; 3] \cup (4; +\infty)$$
*(Примечание: если выколотая точка луча совпадает с концом отрезка, например $[1; 3]$ и $(3; +\infty)$, то точка $3$ не принадлежит лучу, поэтому пересечение также пусто $\emptyset$, а объединение равно $[1; +\infty)$).*
---
#### Случай 2. Промежутки пересекаются частично
Начальная выколотая точка открытого луча находится внутри отрезка.
*Пример:* отрезок $[1; 5]$ и открытый луч $(2; +\infty)$.
**Изображение на координатной прямой:**
```text
[=============]
(==================>
-------•---------o------•------------> x
1 2 5
```
* **Пересечение:**
$$[1; 5] \cap (2; +\infty) = (2; 5]$$
* **Объединение:**
$$[1; 5] \cup (2; +\infty) = [1; +\infty)$$
---
#### Случай 3. Отрезок полностью содержится внутри открытого луча
Начало луча находится левее левого конца отрезка (для луча, направленного вправо).
*Пример:* отрезок $[3; 6]$ и открытый луч $(1; +\infty)$.
**Изображение на координатной прямой:**
```text
[========]
(=========================>
-------o-------------•--------•------> x
1 3 6
```
* **Пересечение:**
$$[3; 6] \cap (1; +\infty) = [3; 6]$$
* **Объединение:**
$$[3; 6] \cup (1; +\infty) = (1; +\infty)$$