Matemáticas Universitarias

MATEMÁTICAS UNIVERSITARIAS

Sesión No. 5 Nombre: Desigualdades lineales, cuadráticas y valor absoluto Objetivo de la asignatura: En esta sesión el estudiante conocerá las características y métodos de solución de una inecuación de primer y segundo grado, la forma de expresar la solución a través de intervalos y las principales diferencias con relación a las ecuaciones

Contextualización

Anteriormente trabajamos con la solución de las ecuaciones lineales y cuadráticas en su forma de igualdad, ahora aprenderemos a resolver desigualdades lineales y cuadráticas con una sola variable e introducir la notación de intervalo. Aprenderemos también a resolver ecuaciones y desigualdades que contengan valor absoluto.

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Introducción al Tema

¿Qué es una desigualdad lineal? ¿Su solución será igual a la de una igualdad lineal?

Suponga que a y b son dos puntos sobre la recta de los números reales. Entonces a y b coinciden, o a se encuentra a la izquierda de b o viceversa.

Si a y b coinciden entonces a = b. si a se encuentra a la izquierda de b, decimos que a es “menor que” b y escribimos ab y b0, entonces ac < bc y

𝑎 𝑐

<

𝑏 𝑐

3

Por ejemplo, 30, de modo que 3(2) < 7(2) y < 2

7 2

3. Si ambos lados de una desigualdad son multiplicados o divididos por el mismo número negativo, entonces la desigualdad tendrá el sentido contrario de la original. En forma simbólica,

3

MATEMÁTICAS UNIVERSITARIAS 𝑎

Si a0, entonces a(-c) > b(-c) y Por ejemplo, 4 7(-2) y

4

−2

>

7

−𝑐

.

>

𝑏

−𝑐

−2

4. Cualquier lado de una desigualdad puede ser reemplazado por una expresión equivalente. En forma simbólica, Si a 0

La resolveremos aplicando los siguientes pasos:

1º Igualamos el polinomio del primer miembro a cero y obtenemos las raíces de la ecuación de segundo grado.

x 2 − 6x + 8 = 0

2º Representamos estos valores en la recta real. Tomamos un punto de cada intervalo y evaluamos el signo en cada intervalo:

P(0) = 0 2 − 6 · 0 + 8 > 0

P(3) = 3 2 − 6 · 3 + 8 = 17 − 18 < 0

P(5) = 5 2 − 6 · 5 + 8 = 33 − 30 > 0

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MATEMÁTICAS UNIVERSITARIAS 3º La solución está compuesta por los intervalos (o el intervalo) que tengan

el

mismo

S = (-∞, 2)

signo

que

el

polinomio.

(4, ∞)

Vitutor. (s.f.). Inecuaciones cuadráticas. Recuperado de: http://www.vitutor.net/2/9/inecuaciones_cuadraticas.html

Valor absoluto. Ecuaciones con valor absoluto. El valor absoluto de un número real x, escrito por |x|, está definido como |𝑥| = �

𝑥, 𝑠𝑖 𝑥 ≥ 0 � −𝑥, 𝑠𝑖 𝑥 < 0

Ejemplo 3: Resolución de ecuaciones con valor absoluto. Resolver |x-3| = 2 Solución: esta ecuación establece que x-3 es un número que está a 2 unidades del cero. Por lo tanto, x-3 = 2

o

x-3 = -2

Resolviendo éstas se obtiene x = 5 y x = 1. Desigualdades con valor absoluto. La siguiente tabla muestra un resumen de las soluciones: Desigualdad (d >0)

Solución

|x| < d

-d < x < d

|x| ≤ d

-d ≤ x ≤ d

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MATEMÁTICAS UNIVERSITARIAS |x| > d

X < -d o

|x|≥ d

x≥ d

o

x>d x≤ d

Ejemplo 4: Resolución de desigualdades con valor absoluto. Resolver |x-2| < 4 Solución: el número x-2 debe estar a menos de 4 unidades del cero. Del estudio anterior esto significa que -4 < x-2 < 4. Podemos establecer el procedimiento para resolver esta desigualdad como sigue: -4 < x-2 < 4 -4+2 < x -2 +2 < 4+2

(sumando 2 a cada miembro)

-2 < x < 6 Así la solución es el intervalo abierto (-2,6). Esto significa que todos los números reales entre -2 y 6 satisfacen la desigualdad original.

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Conclusión

En esta sección aprendiste a solucionar desigualdades lineales y cuadráticas y anotando esta solución en notación de intervalo abierto o cerrado según sea el caso. También estudiaste la manera de resolver ecuaciones y desigualdades con valor absoluto. Todo esto con el uso de una sola variable. La siguiente sesión aprenderemos a resolver ecuaciones lineales de más de una variable a través de los sistemas de ecuaciones lineales y métodos de solución.

http://dimensionmatematica.blogspot.mx/2010/09/sistemas-de-ecuaciones-lineales.html

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Para aprender más

En este apartado encontrarás más información acerca del tema para enriquecer tu aprendizaje. Puedes ampliar tu conocimiento visitando los siguientes sitios de Internet. Es de gran utilidad visitar el apoyo correspondiente al tema, pues te permitirá desarrollar los ejercicios con más éxito.

Importe artículo sobre las desigualdades con valor absoluto, con ejercicios para elaborar.

Desigualdades con valor absoluto. (2013). En Universidad Nacional de Colombia. Consultado el 3 de abril de 2013: http://brd.unid.edu.mx/en-universidad-nacional-de-colombia/

Artículo que hace referencia a las características y al desarrollo de las inecuaciones cuadráticas. Inecuaciones cuadráticas. (2010). Consultado el 3 de abril de 2013: http://brd.unid.edu.mx/inecuaciones-cuadraticas/

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Actividad de Aprendizaje

Aplicar los conceptos aprendidos en la sesión para resolución de inecuaciones o desigualdades expresando dicha solución a través de su correspondiente intervalo. 1.- 4x – 13 ≤ 7 2. -4x ≥2.

3. 2x – 3 < 4 + 7x 4. |x – 7| < 2 5. |5 – 2x|≤1 6. x2 + 5x + 6 > 0

7. –2x2 + 9x – 5 > 0

Sube la actividad a la plataforma.

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Bibliografía

Haussler, E. (1997). Matemáticas para administración, economía, ciencias sociales y de la vida. México: Prentice Hall hispanoamericana, S.A.

Cibergrafía

Inecuaciones cuadráticas. (2010). Consultado el 3 de abril de 2013: http://www.vitutor.net/2/9/inecuaciones_cuadraticas.html

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