Чтобы решить эту задачу, давайте рассмотрим, что именно требуется. У нас есть два отрезка P и Q на числовой прямой:
- ( P = [13, 61] ) (от 13 до 61)
- ( Q = [29, 78] ) (от 29 до 78)
Нам нужно определить наименьшую возможную длину промежутка ( A ), для которого формула (-((x \in P) = (x \in Q)) - (x \in A)) всегда истинна, это значит, что данное выражение должно равняться 1 при любом значении переменной ( x ).
Шаг 1: Понимание выражения
Формально, выражение ((x \in P) = (x \in Q)) будет истинно (равно 1), когда ( x ) либо принадлежит обоим отрезкам ( P ) и ( Q ), либо не принадлежит ни одному из этих отрезков. И может быть ложным, когда ( x ) принадлежит одному отрезку, но не другому.
Таким образом, мы находим значение, при котором это условие ложное, чтобы ( A ) было таким промежутком, что все значения ( x ) из него сделают выражение неверным.
Шаг 2: Найти пересечение P и Q
Сначала найдем пересечение отрезков P и Q:
- Нижняя граница: максимальное из нижних границ = ( \max(13, 29) = 29 )
- Верхняя граница: минимальное из верхних границ = ( \min(61, 78) = 61 )
Пересечение ( P \cap Q = [29, 61] ).
Шаг 3: Определение промежутка A
Для того чтобы итоговое выражение было истинно (равно 1) для всех ( x ) из промежутка ( A ), ( A ) должен включать все значения, которые находятся между отрезками ( P ) и ( Q ). Поскольку у нас есть пересечение, важно заменить ( A ) числами, которые не попадают под "невозможные" условия (в данном случае это [29, 61]).
Шаг 4: Подсчёт длины промежутка A
Таким образом, промежуток ( A ) должен соответствовать следующим границам, чтобы не было ни одного пересечения с ( P ) и ( Q ):
- Левая граница ниже 29: ( [13, 29) )
- Правая граница выше 61: ( (61, 78] )
Шаг 5: Вычисление длины A
Теперь вычисляем длины:
Длина промежутка ( [13, 29) ):
Длина промежутка ( (61, 78] ):
Шаг 6: Общая длина
Теперь складываем обе области:
- Общая длина ( A = 16 + 17 = 33 ).
Ответ
Таким образом, наименьшая возможная длина промежутка ( A ), для которого формула (-((x \in P) = (x \in Q)) - (x \in A)) тождественно истинна, составляет ( 33 ) единицы.